异形曲面快速成形机上用的柔性缓冲铰接装置的制作方法

本实用新型涉及一种异形曲面快速成形机上用的柔性缓冲铰接装置，具体地说是一种结构新颖的具有缓冲作用的铰接装置，属于金属钣金设备加工行业。

背景技术：

在已有技术的平面摇杆机构中，连杆与摇杆间铰接一般采用圆柱销轴与孔的配合来实现，对应零件的加工精度要求较高，而且配合面间必须存在少量间隙，这样做产生的后果是加工成本高，工作过程中冲击力大，噪音高，使用寿命短。对于一些生产实际中的特定机器，连杆与摇杆间铰接处角度变化较小（10度以内）时，可采用一种完全不同的特殊结构，来克服传统结构的缺陷，使之传动效率高，加工成本低，噪音低，使用寿命长。本实用新型正应这种需求而产生。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于满足异形曲面快速成形机的特殊用处，而提供了一种异形曲面快速成形机上用的柔性缓冲铰接装置，其结构简单，占用的安装空间尺寸也较小，同时在工作过程中还能吸收部分冲击能量，使得机器工作平稳、噪音低，使用寿命长。

按照本实用新型的技术方案，所述异形曲面快速成形机上用的柔性缓冲铰接装置，包括摇杆和连杆，所述摇杆和连杆的孔内安装有金属橡胶套，所述金属橡胶套包括金属层和缓冲层；所述摇杆和连杆利用连接板相连接，连接板上端的孔与摇杆上的金属橡胶套的孔同心，上销轴插入连接板上端和摇杆上金属橡胶套的孔内用于连接摇杆和连接板；连接板下端的孔与连杆上的金属橡胶套的孔同心，下销轴插入连接板下端和连杆上金属橡胶套的孔内用于连接连杆和连接板；所述摇杆上安装有上铰链座，所述连杆上安装有下铰链座，上铰链座和下铰链座之间形成球腔，球腔内安装钢球。

进一步的，所述金属橡胶套为偏心结构。

进一步的，所述金属层包括内套和外套，所述缓冲层为丁腈橡胶，所述内套和外套利用丁腈橡胶偏心浇铸形成金属橡胶套。

进一步的，所述连接板包括安装在摇杆和连杆两侧的左连接板和右连接板。

进一步的，所述下销轴为偏心式结构，下销轴与连接板之间设有防松垫圈。

进一步的，所述金属橡胶套利用圆柱销定位安装在摇杆或连杆的孔内。

本实用新型的有益效果在于：连杆与摇杆间铰接功能通过钢球、上、下铰链座、金属橡胶套和连接板等零件来完成，结构简单、紧凑、新颖；利用缓冲层即橡胶软而富有弹性的特点以及多处偏心结构，用小巧的结构使得传统的刚性转动副连接变成了柔性的无间隙的转动副，机器在运转过程中实现了零间隙，并且由于橡胶的减震作用，还能吸收部分冲击能量，使得机器工作平稳，运动自如、流畅，冲击小，噪音低，使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中a-a面剖视图。

附图标记说明：1-摇杆、2-金属橡胶套、2.1-内套、2.2-外套、2.3-丁腈橡胶、3-上铰链座、4-圆柱销、5-钢球、6-下铰链座、7-紧定螺钉、8-螺钉、9-连杆、10-左连接板、11-右连接板、12-上销轴、13-双螺母、14-下销轴、15-防松垫圈。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图所示：异形曲面快速成形机上用的柔性缓冲铰接装置，包括摇杆1和连杆9。摇杆1和连杆9的孔内安装有金属橡胶套2，金属橡胶套2包括金属层和缓冲层。摇杆1和连杆9利用连接板相连接，连接板上端的孔与摇杆1上的金属橡胶套2的孔同心，上销轴12插入连接板上端和摇杆1上金属橡胶套2的孔内，端部再用双螺母13锁紧，用于连接连接板和摇杆1；连接板下端的孔与连杆9上的金属橡胶套2的孔同心，下销轴14插入连接板下端和连杆9上金属橡胶套2的孔内，端部再用双螺母13锁紧，用于连接连接板和连杆9。摇杆1上安装有上铰链座3，利用紧定螺钉7连接；连杆9上利用螺钉8固定安装有下铰链座6，上铰链座3和下铰链座6之间留有间隙，其相对面为弧形面会或锥台面，相对面的中部开有半球形槽并形成球腔，球腔内安装钢球5。钢球，上、下铰链座，金属橡胶套以及左、右连接板组成了柔性缓冲铰链。

具体的，金属橡胶套2为偏心结构，利用圆柱销4定位安装在摇杆1或连杆9的孔内，其金属层包括内套2.1和外套2.2，缓冲层为丁腈橡胶2.3，内套2.1和外套2.2利用丁腈橡胶2.3偏心浇铸形成金属橡胶套2。连接板包括安装在摇杆1和连杆9两侧的左连接板10和右连接板11。转动金属橡胶套2，调节偏心距，就能确保上下金属橡胶套2间中心距与左连接板10、右连接板11的中心距一致，上销轴12、下销轴14就能轻松插入，完成组装。

下销轴14为偏心式结构，转动下销轴14能微量调节上下金属橡胶套2间中心距，使摇杆1与连杆9铰链处紧密接触，没有间隙；下销轴14与连接板之间设有防松垫圈15，防松垫圈15利用螺钉紧固，其上开有六角形孔，大小与下销轴14端部的六角形尺寸一致，避免下销轴在机器运行过程中发生转动的现象。

本实用新型用于异形曲面快速成形机的动力传动部分，摇杆1与作上下直线运动的冲头连接，连杆9与作旋转运动的曲轴连接，结合本实用新型的柔性缓冲铰接装置就组成了一个完整的平面四杆机构传动系统。

工作原理：本实用新型柔性缓冲铰接装置由多个零件组装而成，其中关键的零件有摇杆1、金属橡胶套2、上铰链座3、钢球5、下铰链座6、连杆9、左连接板10、右连接板11、上销轴12和下销轴14，这些零件之间相互的组装关系要求不允许有间隙，但每个零件在实际的加工过程中都是有误差的，因此必须设置每个环节的调节机能。在金属橡胶套2分别压入摇杆1和连杆9后，再将上铰链座3、钢球5、下铰链座6装配完成，金属橡胶套2之间的中心距x一般不会与左连接板10和右连接板11对应的中心距完全一致，若是这样就无法装配；为达到中心距x可调的目的，将金属橡胶套2做成偏心式，这样只要转动金属橡胶套2，就能连续无级调整中心距x，使之与左连接板10和右连接板11对应的中心距完全一致，这样就能把上销轴12和下销轴14插入，完成这一环节的装配。在这一环节的装配完成后，在上铰链座3、钢球5、下铰链座6之间可能还会存在少量间隙，为消除此间隙，将下销轴14做成偏心式，只要转动下销轴14，连杆9就会上下随之运动，通过这样的办法，就能消除上铰链座3、钢球5、下铰链座6之间存在的少量间隙，使之成为无间隙铰接装置。为防止下销轴14在机器运行过程中发生转动，另再安装了防松垫圈15，通过它就再无可能发生下销轴14在机器运行过程中发生转动的现象。

平面四杆机构在实际工作过程中，摇杆1和连杆9之间的夹角是不断变化的，因此如图所示中的中心距x也是要变化的。对于中心距x变化较小的场合（如用在所述的异形曲面快速成形机上，中心距x的变化量只有0.15毫米，不到平面四杆机构中最短杆的1%），补偿的办法是在金属橡胶套2内完成的。因为金属橡胶套2是由外套2.1和内套2.2通过丁腈橡胶2.3偏心浇铸而成，这里利用橡胶软而富有弹性的特点就能补偿中心距x的少量变化。同时利用橡胶的这种特性，还能吸收机器运转过程中产生的部分冲击能量，使机器平稳运转。通过上述一系列的方法以后，就满足了实现柔性缓冲铰接装置的全部条件，使之应用于实际的生产技术之中。