机构应用9－２　利用线性导块结构，让气压缸的直进输出动力驱动臂杆运动

应用要点：　直线运动是气压缸的输出动力驱动方式。如果用它来驱动臂杆或杠杆结构的旋转动力，则需要相应的引导机构进行连接，而不能进行直接连接。

１、臂杆及杠杆的旋转驱动

杠杆结构的施力点与受力点，是以支点为中心的圆周运动。如图，臂杆包含了从支点到施力点间，以支点为圆心的圆周运动和从支点到受力点间，以支点为中心的圆周运动，这两个运动过程。施力点方向的运动是主动运动，是由气压缸驱动的，靠气压缸的行程来驱动。受力点方向是从动运动，在主动运动的带动下做反方向的运动。

如果让气压缸的直进行程来驱动臂杆，就必然会与施力点相连接。直进运动的方向始终保持不变，旋转运动的方向则随圆周保持其切线方向不断变化。所以，当气压缸在直进伸展时，会因为施力点的圆周运动而导致直进驱动轴在行进中产生偏移。最终造成活塞杆的弯折。

２、使用滑槽结构做连接

为了能够抵消施力点圆周运动所带来的偏差，将直进行程与杠杆施力点间的连接用滑槽结构来实现。在气压缸前端安装插销，将臂杆的连接点改成孔槽形式。让插销在孔槽中滑行。实现活塞杆直线前进与施力点旋转运动的转换。

在这个结构中，活塞杆的作用力会推压孔槽壁的斜面，使活塞杆承受横向的作用力，从而缩短气压缸的使用寿命。（如图）当孔槽与活塞杆成斜面接触时，会因为斜面对活塞杆的横向作用力使活塞杆产生弯曲，形变。一旦作用力超过气压缸横向的承受能力，就会造成气压缸的破损。

同时，这样的结构连接方式会使气压缸作用在臂杆上的有效推力变小。在轻负载的情况下，还可以保持运动的正常运行。一旦工件变重或外力作用，往往容易发生臂杆无法活动的情况。因为气压缸的力量是直接作用在孔槽上，所以很容易导致活塞杆发生弯曲、变形，甚至损坏的可能。

３、使用连接杆连接

如图所示，气压缸与臂杆间的连接由连接杆来实现，也不能算是好的设计。当受力端连接过大的负载时，施力端的气压缸活塞杆就会承受横向的推力。同样也会对气压缸造成使用上的负担和折损。

综合以上结构的分析，如果想通过直进的气压缸来驱动旋转的臂杆，可以采用直进导块的结构形式，来实现直进运动与旋转运动间的过程转换。

通过直进导块结构的加入，可以把连接杆承受的横向推力改由直进导块结构来承受。气压缸的活塞杆只会受到直进方向的力量。它的横向分力则由直进导块部分予以抵消。

虽然在机构单元的使用数量上有所增加，提高了设计成本，但是有效的解决了横向推力的问题，避免了构件的损耗。