葛歆扬

（河海大学 机电工程学院，江苏 常州 213022）

0 引言

随着伺服电机技术和计算机控制技术的发展，采用伺服电机驱动的机械压力机得到快速发展。伺服压力机去掉了飞轮、离合器和制动器，采用交流伺服电机取代交流异步电机驱动设备，响应速度快，控制精度高，滑块在运行中可根据工艺要求随时加速、减速或停止，实现复杂的运动曲线。伺服压力机既具有传统机械式压力机和液压机的优点，又具有柔性化、高精度、高效率和环保节能等特点。目前伺服压力机常用的传动机构主要有曲柄滑块机构、双曲柄机构和肘杆机构等。肘杆机构具有良好的急回特性，结构紧凑。因此本文针对双点伺服压力机的工艺特点，研究双点驱动的对称三角直动肘杆机构的优化设计。

1 对称三角直动肘杆运动矢量方程的建立

对称直动肘杆传动机构如图1所示。其中l1，l2，l3，l4，l5为各杆长度，xA是A 点的x坐标，滑块4沿导轨在垂直方向上下运动。

图1 对称直动肘杆传动机构

该机构的两个矢量多边形分别为矢量封闭回路，对上述两个矢量封闭回路可得矢量方程：

联立方程（1），（2）消去 θ2可得

同理可得：

为了保持压力机下死点的稳定性和确定性，在直动肘杆机构设计时，保证在下死点时，杆 l1，l3，l5共 线 ，如图2所示，因此本文 以 l1，l3，l5共线为初始状态进行机构尺寸优化计算。

图2 对称直动肘杆初始传动状态

由三角形余弦定理可求得

根据图形关系可得

联立方程（3），（4）解得

对（1），（2），（3），（4）式分别求导推导得：

式中，A为驱动滑块 4 的速度，D为滑块 5 的速度。……