基础系列的第5期。杠杆原理也能撼动地球吗?介绍使用倍力机构的概要&杠杆、曲柄连杆机构、曲柄机构的使用事例。
倍力机构② 曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是有2个连杆和滑块组成的连杆机构的一种,该机构在输入时构件会向输入方向移动,倍力结构导致输出增大。
曲柄连杆机构的机制
图2 曲柄连杆机构的机制
图2表示关节O固定、A未固定的自由运动的曲柄连杆机构的机制图。
假设关节A上的垂直作用力为F0、F0作用时,B上发挥作用的水平方向的力为F2、OA节和AB的长度相同,以下算式成立。
切线周期如右侧的图3所示,所以随着θ/2角度接近90°,力度会急速增大。
因此,OA和AB越接近直线(180°),F2就越急速增大。
并且,若θ/2的角度接近90°,连杆变成一条直线,即使除去输入,对外力的耐力也非常强。
该曲柄连杆机构应用于肘夹。
图3 切线图
曲柄连杆机构的应用 肘夹
肘夹是使用曲柄连杆机构的机制固定物品的夹具。使用图4说明。
图4由A和B固定的4节连杆组成。BC和CD为曲柄连杆机构,C节受力时D节运动。通过该运动,夹钳垫就可以固定(夹紧)对象零件。
锁定时,C节稍微进入BD连接线的内侧,锁定夹紧物。 因此,施加外力时,C节就会沿着红色箭头方向运行,但由于与解锁方向相反,所以不能解锁。
若要解锁,并行让C节向解锁侧运动,该机构在锁定时会产生很大的压迫力。
图4 肘夹的机制
米思米的肘夹
米思米配备了各种形状的肘夹,如下压型(手柄纵向型/横向型)、侧压型等。