增力机构
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前言随着电子产品零件微小化之趋势,机构设计越来越多样化,常常会用自锁和增力的机构, 认识与应用已是不可或缺,为加强自动化设计职系人员掌握自锁和增力知识,合理利用自锁和增力机构故开设此课程。
Page:2/31Page:3/31课程目标本课程的目标是通过对自锁与增力机构原理的介绍,使学员对于此类机构从原理上有进一步的了解,并通过典型的机构介绍,可以使学员在以后的工作中可以有所借鉴。
在本次课程中,你将学习到………1.自锁机构的原理2.自锁机构发生的条件3.典型的增力机构…理想机械:不存在摩擦的机械。
:理想机械中,克服同样的生产阻力Q,Page:9/31垂直分力P n:所能引的摩擦力为六、发生自锁的条件1. 滑块实例滑块1与平台2 组成移动副。
P 为作用于滑块1上驱动力,b 为力P 与滑块1和平台2接触面的法线nn 之间的夹角, 为摩擦角。
力P 分解为水平分力P t 和垂直分力P n , 有效分力P t :推动滑块1 运动的分力。
b b tg n t P sin P P 当b 小于 时,max F t P -----------自锁现象tg n P F max 滑块1不会发生运动uPn F *max六、发生自锁的条件(续)2. 转动副实例力P为作用在轴颈上的单一外载荷。
当力P 的作用线在摩擦圆之内(a<r)时 力P 对轴颈中心的力矩M = Pa力P本身所能引起的最大摩擦力矩M f = R r = P r a<r M< M f不论力P 如何增大,也不能驱使轴颈转动。
------自锁现象Page:10/31的作用下向下运动时:载荷Q为驱动力aQ F1Fmc Fxh六、发生自锁的条件(续)2)斜面压榨机Page:15/31Page:16/31应满足的条件:r 1s s 2/)sin (1 D AC s )sin( e OE s r2/)sin ()sin( D e 由几何关系得:(1)将s 、s 1的值带入(1)式可得偏心夹具的自锁条件为:六、发生自锁的条件(续)5. 结论1)所谓机械具有自锁性,是说当它所受的驱动力作用于其某处或按某方向作用时是自锁的,而在另外的情况下却是能够运动的。
增力机构——增力夹紧装置张浩(苏州大学机电工程学院08材料班学号:0829401080)摘要:在生活和生产当中,我们经常会遇见这样的情况:我们需要用比较小的输入力来换得较大的输出力。
当然,我们可以借用机械的优点,但很多情况下,我们只能通过人或者比较简单轻小的机械来提供输出力。
所以我们需要设计一些机构来实现大的输出力。
通常我们常见的增力机构有很多种,如:杠杆增力机构、斜面滑块增力机构、液气压增力机构、丝杠螺母增力机构等。
我们生活中最常用的应该是杠杆增力机构了,但是这里设计的机构有所不同,虽然也运用了杠杆原理,但比杠杆来的更加小巧实用,可以满足很多生活生产情况,方便应用。
关键词:增力、杠杆原理、增力角Force Amplifier——Force Clamping DeviceAbstract:Among the life and production, we often encounter such a situation: we need a relatively small input power in exchange for a larger output force. Of course, we can draw on the advantages of machinery, but in many cases, we are only using a small or relatively simple mechanical to provide light output power. So we need to design a number of agencies to achieve large output power. Force usually common there are many organizations, such as: lever force amplifier, slope slider force amplifier, the liquid pressure force amplifier, screw nut Force organizations. We live in the most commonly used by power sector should be leveraged, but there are different body design, although use of leverage, but leverage to the more compact than the practical, to meet a lot of living and production conditions to facilitate the application.Keywords: Force,Leverage,Force angle一、概述“工欲善其事,必先利其器”,这是我国古代劳动人民在生产时间中对于工具重要性所作的结论。
机械工艺夹具毕业设计170三爪卡盘增力机构夹具设计首先,夹具的设计目标是实现高效、稳定的夹持工件操作。
针对本文的夹具设计,选择了三爪卡盘作为夹持工件的装置。
三爪卡盘是一种常用的夹具装置,具有简单、稳定的特点。
在夹具设计中,需要考虑增力机构的设计,以满足夹具对工件的强大夹持力。
在增力机构的设计中,可以考虑一些常用的原理,比如杠杆原理、螺旋传动原理等。
在本文的设计中,选择了齿轮传动原理,通过齿轮的传动,将小力转化为大力,实现夹具增力的目的。
夹具增力机构的设计需要考虑以下几个方面:夹紧力的大小,传动比的选择,齿轮的材料及硬度,以及传动的稳定性。
首先,夹紧力的大小需要满足工件夹持的要求,要根据实际工件的特点和要求来确定夹紧力的大小。
其次,传动比的选择需要根据夹紧力和实际应用情况来确定,传动比过大或过小都会对夹具的工作效果产生不良影响。
齿轮的材料及硬度也需要根据工件的特点来选取,一般要求齿轮具有足够的强度和硬度,以保证夹具的可靠性和使用寿命。
最后,传动的稳定性也是夹具增力机构设计必须考虑的因素,要保证传动的稳定性,可以选择高品质的齿轮及传动装置,并做好润滑和减震措施。
在夹具增力机构的实现过程中,还需要考虑一些其他的因素,比如夹紧力的调整和控制,传动齿轮的保养与维修等。
夹紧力的调整和控制可以通过增加或减小增力机构的传动比、调整齿轮的位置或尺寸等方式实现。
传动齿轮的保养与维修需要定期检查夹具的工作状态,及时更换磨损或损坏的齿轮,及时清洁和润滑。
总之,在机械工艺夹具毕业设计中,夹具增力机构的设计是关键的一环。
通过合理的设计和选择,可以使夹具具备强大的夹持力,提高机械加工的效率和质量。
冲压增力机构课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解冲压增力机构的基本原理和组成部分,掌握其工作流程和关键参数。
2. 学生能够描述不同类型的冲压增力机构,并分析其在工程实践中的应用和优缺点。
3. 学生掌握有关材料力学的基本知识,能够解释冲压增力机构中材料变形和应力分布的特点。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的冲压增力机构,并进行模拟实验。
2. 学生通过实际操作,掌握冲压增力机构的组装和调试技巧,培养解决实际问题的能力。
3. 学生能够运用技术图样和相关软件绘制冲压增力机构的示意图,提高空间想象和表达能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习冲压增力机构,培养对机械工程领域的兴趣,激发创新意识。
2. 学生在团队合作中,学会互相尊重、沟通协作,培养集体荣誉感和社会责任感。
3. 学生能够关注冲压增力机构在工业生产中的应用,认识到其在社会发展中的价值,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为机械工程领域的一门实践性课程,结合学生年级特点,注重理论联系实际,培养学生的动手操作能力和创新思维。
学生特点:学生处于具有一定物理和力学基础的高年级阶段,具备一定的自主学习能力和探究精神。
教学要求:教师应采用启发式教学,引导学生主动参与课堂讨论和实践活动,鼓励学生提出问题、解决问题,充分调动学生的主观能动性。
同时,注重过程评价,关注学生的全面发展。
二、教学内容1. 冲压增力机构原理介绍:包括力的传递、能量转换、增力效果等基本概念,结合教材相关章节,通过图示和实例进行讲解。
- 教材章节:第二章“机械传动与增力机构”2. 冲压增力机构类型及特点:分析不同类型的冲压增力机构,如曲柄滑块、螺旋副、凸轮机构等,对比各自的优缺点及应用场景。
- 教材章节:第三章“常见增力机构及其设计”3. 材料力学基础:介绍冲压增力机构中涉及的材料力学知识,如应力、应变、屈服强度等,解释材料在受力过程中的行为。
- 教材章节:第四章“材料力学基础”4. 冲压增力机构设计方法:讲解设计步骤、参数计算、结构优化等,结合实例进行剖析,使学生掌握设计方法。
冲压增力机构课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握冲压增力机构的基本原理、结构及应用,培养学生分析问题和解决问题的能力,提高学生的实践操作技能。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解冲压增力机构的工作原理及其在工程中的应用;(2)掌握冲压增力机构的结构特点及其设计方法;(3)熟悉冲压增力机构的性能参数及其选用原则。
2.技能目标:(1)能够运用所学知识分析冲压增力机构的问题;(2)具备冲压增力机构的设计和优化能力;(3)掌握冲压增力机构的操作技巧。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对冲压增力机构的兴趣,激发学生学习热情;(2)培养学生团队合作精神,提高学生实践能力;(3)培养学生责任感,增强学生工程伦理意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.冲压增力机构的基本原理:介绍冲压增力机构的工作原理及其在工程中的应用,使学生了解冲压增力机构的重要性。
2.冲压增力机构的结构与设计:讲解冲压增力机构的结构特点、设计方法及其性能参数,培养学生具备冲压增力机构的设计和优化能力。
3.冲压增力机构的操作与维护:介绍冲压增力机构的操作技巧、维护方法及其选用原则,提高学生的实践操作技能。
4.冲压增力机构的应用案例:分析实际工程中的冲压增力机构应用案例,使学生能够运用所学知识分析问题和解决问题。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行授课,包括:1.讲授法:通过讲解冲压增力机构的基本原理、结构和设计方法,使学生掌握相关知识。
2.案例分析法:分析实际工程中的冲压增力机构应用案例,培养学生运用所学知识分析问题的能力。
3.实验法:学生进行冲压增力机构的操作实验,提高学生的实践操作技能。
4.讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,培养学生的团队合作精神和实践能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统、科学的学习资料。
增力机构的力学原理与运动效果分析引言:随着科技的不断进步,人们对于身体健康的关注度也越来越高。
为了更好地锻炼身体,许多人开始使用增力机构来辅助运动。
增力机构以其独特的力学原理和出色的运动效果,吸引了越来越多的人加入到使用者的行列中。
本文将对增力机构的力学原理和运动效果进行深入分析。
一、力学原理增力机构的核心是利用弹簧的弹性特性来增加运动的力量。
当人们运动时,增力机构会利用弹簧的压缩和释放来产生额外的力量。
这种力量的产生是基于胡克定律,即弹簧受力与其伸长或压缩的长度成正比。
通过调节弹簧的张力和长度,增力机构可以根据个人的需求提供不同程度的力量增强。
二、运动效果1. 增加肌肉力量增力机构的使用可以增加肌肉力量的训练效果。
通过增加运动时的外力,肌肉会受到更大的负荷,从而促进肌肉的生长和力量的增加。
这对于想要增强肌肉力量的人来说是非常有益的。
2. 提高运动效率增力机构可以提高运动效率,使运动更加轻松。
通过增加外力,增力机构可以减少人体所需的力量输出,从而降低运动的难度。
这对于一些初学者或者身体条件较差的人来说,可以让他们更好地进行运动。
3. 保护关节增力机构还可以起到保护关节的作用。
在一些高强度运动中,关节容易受到损伤。
而增力机构的使用可以减少关节的负荷,降低受伤的风险。
这对于一些关节问题较为严重的人来说,可以更安全地进行运动。
4. 增加运动乐趣增力机构的使用可以增加运动的乐趣。
通过增加外力,增力机构可以让运动变得更有挑战性和刺激性。
这对于一些喜欢挑战的人来说,可以增加他们的运动动力,提高他们的兴趣和参与度。
结论:增力机构以其独特的力学原理和出色的运动效果,成为现代人锻炼身体的好助手。
通过利用弹簧的弹性特性,增力机构可以增加肌肉力量、提高运动效率、保护关节和增加运动乐趣。
它为人们提供了更多选择和更好的运动体验。
然而,在使用增力机构时,我们也要注意合理调节力量和频率,以避免过度训练和运动损伤的发生。
只有正确使用增力机构,才能发挥其最大的效果,帮助我们更好地锻炼身体。
铰杆增力机构力学模型的简化与计算
铰杆增力机构(SC)是一种摆动机构类型,能够利用铰链的岔路
实现增力传动,提高机构运动质量。
当SC作为增力传动机构运行时,
它就会产生典型的力学模型,也就是其力学建模。
根据SC机构的力学
建模原理,我们可以暂时将其力学模型简化为具有三个自由度的缪变
体系,即三角形铰杆增力机构,然后以此开展相关的计算。
在简化力
学模型的过程中,我们首先确定SC机构的两个铰链抓取和一个动静齿
轮中均受到的力,并根据此处的力平衡方程来分析动态特性,有利于
确定SC机构的摆动惯量矩阵。
常用有Neilson-Houdon方法和
Butcher-Fienup方法,其中Neilson-Houdon方法适合于简单铰杆机构,但准确性不高,而后者可以计算复杂的铰杆机构,精度较高。
在计算
机构运行参数的过程中,可以通过计算出的摆动惯量矩阵分析出杆端
的加速度,根据放射力罗盘定律,计算出两个铰口的滚动轴承和动静
齿轮滚动摩擦力。
进一步的,通过动态方程的解,分析出动态特性,
确定出SC机构的运动参数。
夹持装置中的增力机构不同的增力机构,由于结构形式的不同,其力传递效率、自锁程度以及其他技术性能都存在着一定的差异。
目前,机械中较为常用的增力机构主要有基于长度效应、角度效应、面积效应的增力机构以及其他一些组合增力机构等等2.1一次增力机构2.1.1.1杠杆机构在长度效应装置的逻辑分类体系中,杠杆机构不是通常意义上的杠杆,而是一类与普通杠杆具有相同增力特性的装置的总称。
它包括平面杠杆,即一般所谓的杠杆机构和轮轴杠杆机构。
轮轴杠杆机构的种类太多,为了研究的方便,本文只涉及轮轴杠杆机构最常出现的形式——同轴杠杆机构。
由于在增力系数的计算方面,平面杠杆机构和同轴杠杆机构都可以直接用公式i=nl1/l2来求解,所以把它归为一类,总称杠杆机构。
(1)同轴杠杆机构同轴杠杆机构是轮轴机构中作用构件绕在同一轴转动的装置,可以看作是杠杆的一种变形机构,其力传递实质是杠杆效应。
同轴杠杆包括常见的齿轮机构、挠性机构、间歇机构和摩擦传动机构等,它们的特点是都可以分解出主动臂和被动臂,而其旋转轴就相当于普通杠杆机构的支点。
它们的增力系数的计算公式都可以由下式得出:i=nLl1/l2式中:nL——同轴机构主动臂;l1——同轴机构被动臂;l2——同轴杠杆传递效率。
(2)平面杠杆机构利用杠杆使原动力转变为夹紧力的机构称为平面杠杆机构。
平面杠杆机构一般不能自锁,所以大多和斜楔、螺栓、凸轮组合使用,或以气压或液压作为夹紧动力源。
平面杠杆机构结构紧凑,并且容易变换作用力的方向,因此在复合夹紧机构中应用十分广泛。
这种杠杆机构有三种形式,结构如图所示。
一般杠杆机构的支点在杠杆的受力点和夹紧点之间,因此它的增力系数和行程比有时大于1,有时等于1,有时则可能小于1;恒增力杠杆机构的主动臂l1总大于被动臂l2因此它的增力系数i永远大于1,而行程比i则小于1。
杠杆原理作为一种省力原理,一直贯穿于我们的生活当中,从新石器时代的简单器具一直贯穿到现在仍然在使用的复杂器具。
增力机构
——增力夹紧装置
张浩(苏州大学机电工程学院08材料班学号:
0829401080)
摘要:在生活和生产当中,我们经常会遇见这样的情况:我们需要用比较小的输入力来换得较大的输出力。
当然,我们可以借用机械的优点,但很多情况下,我们只能通过人或者比较简单轻小的机械来提供输出力。
所以我们需要设计一些机构来实现大的输出力。
通常我们常见的增力机构有很多种,如:杠杆增力机构、斜面滑块增力机构、液气压增力机构、丝杠螺母增力机构等。
我们生活中最常用的应该是杠杆增力机构了,但是这里设计的机构有所不同,虽然也运用了杠杆原理,但比杠杆来的更加小巧实用,可以满足很多生活生产情况,方便应用。
关键词:增力、杠杆原理、增力角
Force Amplifier
——Force Clamping Device
Abstract:Among the life and production, we often encounter such a situation: we need a relatively small input power in exchange for a larger output force. Of course, we can draw on the advantages of machinery, but in many cases, we are only using a small or relatively simple mechanical to provide light output power. So we need to design a number of agencies to achieve large output power. Force usually common there are many organizations, such as: lever force amplifier, slope slider force amplifier, the liquid pressure force amplifier, screw nut Force organizations. We live in the most commonly used by power sector should be leveraged, but there are different body design, although use of leverage, but leverage to the more compact than the practical, to meet a lot of living and production conditions to facilitate the application.
Keywords: Force,Leverage,Force angle
一、概述
“工欲善其事,必先利其器”,这是我国古代劳动人民在生产时间中对于工具重要性所作的结论。
随着国民经济的发展,国民经济各部门要求机械工业不断提供先进高效的技术设备、研制新的产品,以满足人民日益增长的物质文化要求。
所谓机床夹具就是机床上所使用的一种辅助设备,用它来迅速又准确地确定工件和刀具的相对位置,即将工件定位和夹紧,以完成加工所需的相对运动。
使用夹具可以缩短辅助时间,提高劳动生产率,改善操作者的劳动条件,提高加工精度,减少废品,可以扩大机床的工艺范围,并可以降低对工人的技术要求。
随着科学技术水平的提高,对切削速度的要求越来越高,并且加工的精度要求较高,这就需要夹具在高速状态下能保持较大的夹紧力。
增力机构作为机床夹具的夹紧机构,在各类机床夹具中广泛存在,而且随着切削速度的越来越高和重工业的发展,对增力机构夹紧力的要求也越来越高。
增力机构除了广泛应用于机床夹具设计中外,在机床锁紧机构设计以及其他各种类型机械的锁紧、定位和夹紧设计中同样有着广泛的应用,而且随着科学技术的不断发展,遇到了前所未有的发展机遇
采用增力机构可提高夹紧力并使结构紧凑、使夹紧更可靠。
在手动夹具中采用增力机构能大大减轻工人的劳动强度,改善工人的劳动条件。
在液、气压传动夹具中采用增力机构除了能缩减夹具体积外,采用具有自锁功能增力机构还能产生极为显著的节能效果,具有较高的经济性。
随着市场经济的发展,市场竞争日益激烈,不少商品在提高质量的同时降低价格,从而增加竞争力,而为了保证利润的增长,必须降低成本。
因此,现代生产要求具有较高的生产效率,尤其是在大批量生产中。
采用具有中间增力机构的夹具可以有效的扩大原始力,有时可以高达几十倍,所以具有中间增力机构的夹具是最佳的选择。
虽然具有中间增力机构的夹具应用前景美好,但是我们要不断加强创新工作,不断推出工作性能好的具有中间增力机构的各种夹具,以适应科学技术的发展。
二、建模
在不经意间想到的一个机构,
也可以说是由现在一些窗户的支
架启发而来,觉得可以设计成增力
机构,经改装后如下图。
此机构中
包含了两个杆件1和2,一个滑块
3,它们之间通过铰链连接。
使用
中,滑块3当作夹具来使用,与另一块夹板一起配合,来夹紧工件等。
此机构利用了杠杆原理来实现力的增大,将小输入力转变成较大的输出出来。
另外,通过两根杆件的夹角α来实现力的倍数增大,和力方向的转变,在这里我将这个角称为増力角。
当在杆件1上施加力F时,滑块3 给外界施加的力F1就会增大,这样则是操作者的工作强度降低了很多。
当然这个机构有个缺点,那就是当杆件1受力转动时,角α是在变化的,这个变化则会使输出力F1也在不断变化着,因为F1的大小是和力F和角α有着密切的联系的。
三、计算
当在杆件1上施加大小为F方向垂直杆件向下的力时,对杆件进行受力分析
设杆件1与滑块3接触处受力为F’,则:
F=F’sinα
故F’=F/sinα
而滑块3输出力F1则等于F’
所以F1=F/sinα
又因为sinα<1,说以F1的值比F大,其值取决α的值。
另外我们来探讨F1随α值的变化关系:当滑块夹紧工件时,α的值是不断减小的,故sinα的值也随着减小,因而F1的值是随着变大的。
我们可以下这样一个结论:F1的值在夹紧工件过程中越来越大。
这正好满足我们在生产中的需要。
参考文献:
(一):增力机构在机床夹具设计中的应用研究(百度文献,山东大学硕士学位论文)
(二):百度搜索,介绍一种简单而实用的增力机构。