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机构设计——锁紧与防松
此处所讲的锁紧与防松仅适于可拆结构。对不不可拆结构，一般从配合上或用不可拆联接达到要求。锁紧机构主要工作原理相关是力学上的死点、压力角和摩擦角。其实际机构非常多，常用的有螺纹锁紧、偏心轮锁紧、斜面锁紧、四杆机构锁紧。
螺纹锁紧是最常用的，其产品已经标准化。在一般情况下推荐使用。使用螺纹锁紧时应注意配合的螺纹长度。一般说来，超过八个牙后多余的配合长度意义不大，少于三个牙则联接不可靠。螺纹锁紧的一个最大优点是行程长，全行程均可作为有效作用点，且各处增力均匀。其缺陷是当工作行程要求较长时，操作起来较麻烦。一般情况下均可采用，但在要求快换的情况下不宜单独使用。
偏心轮锁紧机构能快速锁紧，但其锁紧作用点较为固定且行程很小，对零件精度有一定的要求。对于塑胶件来说，因其容易产生蠕变而影响锁紧效果。对于锁紧点常作小范围变动的情况，可能偏心轮与螺纹锁紧配合使用。
斜面锁紧增力较小，行程较小，但行程有一定的调节能力，一般以斜锲的方式使用。在实际设计中，常利用塑胶的弹性在较小的锁紧力情况下使用。另外，也常用于调节零件间的间隙。一般不用于较大锁紧力的情况。
四杆机构锁紧行程可设计得很大，锁紧点较为固定。对于精度较高的机构可单独使用。除行程可以设计得较大外其它情况与偏心轮相似。一般与螺纹锁紧配合使用。其结构较为复杂，应用于经常使用的快换机构。
除以上常用的锁紧机构外，还有一类机构没有锁紧作用，但能在作用点附近自锁。这类机构常与锁紧机构配合，扩展锁紧机构的功能。这类机构除棘轮外没有固定的方式，一般是临时设计。压力角是机构中不考虑构件的惯性力和不计运动副的摩擦力的情况下,机构运动时从动件所受到的驱动力的作用线与该力作用点处运动的绝对速度方向线之间所夹的锐角。压力角越大，驱动越困难。当压力角的余角小于接触面间的摩擦角时，机构就能自锁。在设计自锁机构时，对摩擦角的取值应是机构工作所有可能环境的最小值。除此之外，此类机构还要求能在一定情况下能方便的解锁。此类机构与锁紧机构配合使用时可先解除锁紧，在没有锁紧力时一般可过改变驱动力的作用点的方式轻松解锁。在做自锁与锁紧机构设计时，一定要注意零件的刚度问题。如机构零件在作用过程中产生较大的变形，则很可能会达不到设计效果。
防松不仅对锁紧机构重要，对较恶劣环境下工作的联接也很重要。对于一般情况下的螺纹防松在《机械设计手册》上有所介绍，此处只考虑复杂受力环境下的机构防松。
防松的重要原理一个是固定；一个是弹性；还有一个是隔离作用力。对于固定防松的方式较为极端，也最有较。比如，一些狙击手用盐水将瞄准器与枪上的固定座浸泡，使之生锈。这种方式可使联接在受枪强大的反冲力的情况下仍不松动。在设计上，有用胶水固定，甚至在机构锁紧后直接焊接固定的极端情况。在要求可拆的情况下，也有附加一固定机构将锁紧部分固定起来的情况。但对于要求有一定调节量的情况这些方案就不适用了，这时一般利用弹性来达到防松的目的。机构（包括锁紧机构、联接机构、自锁机构）之所以在复杂受力情况下会松驰，主要原因是机构在复杂受力情况下产生少量的位移（这很正常，除用极端方式固定外不可避免）后，因其在锁紧方向的力要大于解锁方向的作用力，所以机构返回原位置较偏移原位置困难。在多次作用积累下，就会产生较大的位移，从而产使机构松驰，达不到预定设计效果。而在锁紧机构中加处弹性元件，则可起到两个作用。一是弹性元件可起到复位的作用，将产生的位移以弹性形变的方式出现。当外力情况变化时，弹性元件则以相应的弹性形变应对。在这种情况下，机构中的元件并无实质
上的位移，也就避免了松驰的产生，从而起到防松的作用。具体的例子有螺纹联接中的弹性垫圈防松，异形垫圈防松。另一个作用是缓冲作用。在受冲击作用力时，在没有缓冲作用的情况下产生的力的峰值是非常大的。而在弹性元件的缓冲作用下，可使受保护的零件受力呈几何数量级的减少。在这种情况下，可大大减少机构松驰的可能。
将锁紧零件与运动零件隔离也是一个很好的防松方法。对于要经常调节、机构内经常有相互运动的机构（如活动支臂、摩擦阻尼机构）在力度需要调节的情况下，锁紧机构不可能采用固定的方式防松。而因其常作大幅度的往复运动，弹性元件的作用也很有限。在这种情况下，可以将用于锁紧的零件与机构中与之有相对运动的零件在受力上隔离开来。采用这种方式时，因运动零件对锁紧零件无影响，所以不用担心在使用过程中机构因多次运动而松驰。采用这种方式要注意的是隔离要彻底。因为零件加工误差和装配间隙的存在，较小的间障也会使隔离不彻底。在隔离不彻底的情况下，往往开始时机构还有一定的防松能力，但运行越久防松效果越差，最后根本达不到设计要求。
第四类防松方式是结构防松，这是一种新型防松方式。前三类防松方式主要依靠第三者力进防松，主要是指摩擦力。而结构图防松不依靠第三者力，依靠自身结构。结构防松方式即唐氏螺纹防松方式，也是目前最先进和效果最好的防松方式，但不为大部分人所知。
目前，最先进和效果最好的防松方式是唐氏螺纹紧固件防松方式。
唐氏螺纹同时具有左旋和右旋螺纹的特点。它既可以和左旋螺纹配合，又可以和右旋螺纹配合。
联接时使用两种不同旋向的螺母。工作支承面上的螺母称为紧固螺母，非支承面上的螺母称为锁紧螺母。使用时先将紧固螺母预紧，再将锁紧螺母预紧。
在振动、冲击的情况下，紧固螺母会发生松动的趋势，但是，由于紧固螺母的松退方向是锁紧螺母的拧紧方向，锁紧螺母的拧紧恰恰阻止了紧固螺母的松退，导致紧固螺母无法松动。唐氏螺纹紧固件利用螺纹自身矛盾，以松动制约松动，起到“以毒攻毒”的效果。它的发明标志着紧固件领域中的振松问题得到突破性的进展。
该方法已经被编入《机械设计手册》化工版，陈大先主编。
浅析螺纹联接的预紧和防松 文章简要介绍了螺纹联接预紧的目的和松动的原因，分析了各种防松原理，并对其应用效果作了简要评价。指出了在工程上选用合理的联接结构和防松措施，可有效地提高螺纹联接的可靠性。 關键词：螺纹联接；预紧力；防松方法；可靠性 引言 近年来，随着机械制造业的发展，螺纹联接在机械设计中的作用体现的越来越明显，在机械设备、航空航天、汽车及高速列车等领域螺纹联接都得到了广泛的应用，是当前可拆联接方式发展中不可或缺的一部分。同时，随着螺纹联接件的大量使用，因螺纹联接件松动甚至脱落引起的事故也是时有发生，而造成螺纹联接件松动甚至脱落的主要原因在于联接件使用过程中的振动及冲击等动载荷或工作温度的较大变化，螺纹联接的反复使用可以导致联接件的摩擦系数及预紧力的降低，然后造成螺纹联接件的失效。为此，螺纹联接的预紧和防松问题应引起机械制造业的足够重视。 1 螺纹联接的预紧 螺纹联接进行预紧可以有效的防止松动，加强其紧密性与联接的可靠性。在螺纹联接预紧时力度要适合，适合的力度不单单能够加强整体结构的承载力度，还能有效地将应力分布均匀，提高并改善螺纹联接的工作可靠性。如果预紧力过大，会降低其承载载荷，螺纹在强大的压力下从螺栓中脱落或者发生螺纹断裂现象；而如果预紧力过小，联接处出现间隙，导致螺栓受力发生变化，降低其使用寿命。同时，适度的控制预紧力，也要控制好力的大小，不能过大或過小，螺栓在受力不均匀的情况下，容易导致螺栓与螺纹联接整体设计载荷下降，失去螺栓联接处应发挥的作用。从以上可以看出，均匀适度的预紧力，可以提高机械设备的整体运行效果。 当螺栓联接受螺栓拧紧力矩T？撞时，被联接零件间产生预紧压力F0，而螺栓则受到预紧拉力F0，此时F0即为螺栓所受的预紧力。 1.1 拧紧力矩（扳手力矩）T？撞 在预紧螺栓联接时，加于扳手上的拧紧力矩T？撞，须克服螺旋副中的螺纹力矩T和螺母与支承表面间的摩擦阻力矩Tf，即T？撞=T+Tf对于M10～M68的粗牙螺纹，则T？撞为（经验公式）： T？撞≈0.2F0d×10-3 （1） 式中：T？撞-拧紧力矩，单位为N·m；F0-拧紧力，单位为N；d-螺纹的公
增力机构中的夹具设计 作者：孙俊杰，指导教师：赵冉 （山东农业大学,讲师） 【摘要】本文介绍了手动夹具的现状及发展方向，针对污染较为严重的液压夹具，提出了手动夹具替代机动夹具改进与替代方法。本文主要内容是创新增力机构、增力机构的组合及类型，手动夹具绿色化程度最高，而其能提供的初始作用力较小，通过采用多级串联增力机构，将手动作用力进行放大以达到工作要求;另外利用手动冲击方式来得到相对大得多的初始作用力，以弥补手动作用力不足的缺陷。 关键词：夹具增力机构初始作用力
The Force of the Institutions For Fixture Design Author:Sun Junjie, Supervisor:Zhao Ran (Shandong Agricultural University , lecturer) Abstract This paper describes the manual fixture status and development for more polluting hydraulic clamp, made a manual alternative to motorized fixture fixture improvements and alternatives.This article contents is an innovative force amplifier, by a combination of force and type of institution, highest degree of manual clamps green, and its initial force can provide a smaller, growing through the use of multi-level power sector in series, the manual force toamplification to achieve the work requirements; another way to use manual to get a relatively larger impact of the initial force, enough force to compensate for hand defects. Keywords: fixture force amplifier initial force
机构设计——锁紧与防松 此处所讲的锁紧与防松仅适于可拆结构。对不不可拆结构，一般从配合上或用不可拆联接达到要求。锁紧机构主要工作原理相关是力学上的死点、压力角和摩擦角。其实际机构非常多，常用的有螺纹锁紧、偏心轮锁紧、斜面锁紧、四杆机构锁紧。 螺纹锁紧是最常用的，其产品已经标准化。在一般情况下推荐使用。使用螺纹锁紧时应注意配合的螺纹长度。一般说来，超过八个牙后多余的配合长度意义不大，少于三个牙则联接不可靠。螺纹锁紧的一个最大优点是行程长，全行程均可作为有效作用点，且各处增力均匀。其缺陷是当工作行程要求较长时，操作起来较麻烦。一般情况下均可采用，但在要求快换的情况下不宜单独使用。 偏心轮锁紧机构能快速锁紧，但其锁紧作用点较为固定且行程很小，对零件精度有一定的要求。对于塑胶件来说，因其容易产生蠕变而影响锁紧效果。对于锁紧点常作小范围变动的情况，可能偏心轮与螺纹锁紧配合使用。 斜面锁紧增力较小，行程较小，但行程有一定的调节能力，一般以斜锲的方式使用。在实际设计中，常利用塑胶的弹性在较小的锁紧力情况下使用。另外，也常用于调节零件间的间隙。一般不用于较大锁紧力的情况。 四杆机构锁紧行程可设计得很大，锁紧点较为固定。对于精度较高的机构可单独使用。除行程可以设计得较大外其它情况与偏心轮相似。一般与螺纹锁紧配合使用。其结构较为复杂，应用于经常使用的快换机构。 除以上常用的锁紧机构外，还有一类机构没有锁紧作用，但能在作用点附近自锁。
这类机构常与锁紧机构配合，扩展锁紧机构的功能。这类机构除棘轮外没有固定的方式，一般是临时设计。压力角是机构中不考虑构件的惯性力和不计运动副的摩擦力的情况下 机构运动时从动件所受到的驱动力的作用线与该力作用点处运动的绝对速度方向线之间所夹的锐角。压力角越大，驱动越困难。当压力角的余角小于接触面间的摩擦角时，机构就能自锁。在设计自锁机构时，对摩擦角的取值应是机构工作所有可能环境的最小值。除此之外，此类机构还要求能在一定情况下能方便的解锁。此类机构与锁紧机构配合使用时可先解除锁紧，在没有锁紧力时一般可过改变驱动力的作用点的方式轻松解锁。在做自锁与锁紧机构设计时，一定要注意零件的刚度问题。如机构零件在作用过程中产生较大的变形，则很可能会达不到设计效果。 防松不仅对锁紧机构重要，对较恶劣环境下工作的联接也很重要。对于一般情况下的螺纹防松在《机械设计手册》上有所介绍，此处只考虑复杂受力环境下的机构防松。 防松的重要原理一个是固定；一个是弹性；还有一个是隔离作用力。对于固定防松的方式较为极端，也最有较。比如，一些狙击手用盐水将瞄准器与枪上的固定座浸泡，使之生锈。这种方式可使联接在受枪强大的反冲力的情况下仍不松动。在设计上，有用胶水固定，甚至在机构锁紧后直接焊接固定的极端情况。在要求可拆的情况下，也有附加一固定机构将锁紧部分固定起来的情况。但对于要求有一定调节量的情况这些方案就不适用了，这时一般利用弹性来达到防松的目的。 机构（包括锁紧机构、联接机构、自锁机构）之所以在复杂受力情况下会松驰，主要原因是机构在复杂受力情况下产生少量的位移（这很正常，除用极端方式固定外不可避免）后，因其在锁紧方向的力要大于解锁方向的作用力，所以机构返回原位置较
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
在一个论坛上看到的 ,忘了作者是谁 , 向作者致谢 . 机构设计——锁紧与防松 此处所讲的锁紧与防松仅适于可拆结构。 对不不可拆结构， 一般从配合上或用不可拆联接达到要 求。锁紧 机构主要工作原理相关是力学上的死点、 压力角和摩擦角。其实际机构非常多，常用的 有螺纹锁紧、偏心 轮锁紧、斜面锁紧、四杆机构锁紧。 除以上常用的锁紧机构外， 还有一类机构没有锁紧作用， 但能在作用点附近自锁。 这类机构常与 锁紧机 构配合，扩展锁紧机构的功能。 这类机构除棘轮外没有固定的方式，一般是临时设计。 压 力角是机构中不 考虑构件的惯性力和不计运动副的摩擦力的情况下 ,机构运动时从动件所受到的 驱动力的作用线与该力作用 点处运动的绝对速度方向线之间所夹的锐角。 压力角越大， 驱动越困 难。当压力角的余角小于接触面间的 摩擦角时，机构就能自锁。 在设计自锁机构时， 对摩擦角的 取值应是机构工作所有可能环境的最小值。 除此之外， 此类机构还要求能在一定情况下能方便的 解锁。 此类机构与锁紧机构配合使用时可先解除锁 紧， 在没有锁紧力时一般可过改变驱动力的作 用点的方式轻松解锁。 在做自锁与锁紧机构设计时， 一定 要注意零件的刚度问题。 如机构零件在 作用过程中产生较大的变形，则很可能会达不到设计效果。 防松不仅对锁紧机构重要， 对较恶劣环境下工作的联接也很重要。 对于一般情况下的螺纹防松在 《机械设 计手册》上有所介绍，此处只考虑复杂受力环境下的机构防松。 防松的重要原理一个是固定； 一个是弹性； 还有一个是隔离作用力。 对于固定防松的方式较为极 端，也 最有较。比如，一些狙击手用盐水将瞄准器与枪上的固定座浸泡，使之生锈。这种方式可 使联接在受枪强大 的反冲力的情况下仍不松动。 在设计上， 有用胶水固定， 甚至在机构锁紧后直 接焊接固定的极端情况。 在要求可拆的情况下， 也有附加一固定机构将锁紧部分固定起来的情况。 但对于要求有一定调节量的情况 这些方案就不适用了，这时一般利用弹性来达到防松的目的。 机构（包括锁紧机构、联接机构、自锁机构） 之所以在复杂受力情况下会松驰，主要原因是机构 在复杂受力情况下产生少量的位移（这很正常，除用极端 方式固定外不可避免） 后， 因其在锁紧 方向的力要大于解锁方向的作用力， 所以机构返回原位置较偏移 原位置困难。 在多次作用积累下， 就会产生较大的位移，从而产使机构松驰，达不到预定设计效果。 而在 锁紧机构中加处弹性元 件，则可起到两个作用。 一是弹性元件可起到复位的作用， 将产生的位移以弹性形 变的方式出现。 当外力情况变化时， 弹性元件则以相应的弹性形变应对。 在这种情况下， 机构中的元件 并无实质 使用螺纹锁紧时应注意配合 少于三个牙则联接不可靠。 螺 且各处增力均匀。 其缺陷是当工 但在要求快换 的情况下不宜单独使 螺纹锁紧是最常用的， 其产品已经标准化。 在一般情况下推荐使用。 的螺纹长度。一般说来，超过八个牙 后多余的配合长度意义不大， 纹锁紧的一个最大优点是行程长， 全行程均可作为有效作用点， 作行程要求 较长时， 操作起来较麻烦。 一般情况下均可采用， 用。 偏心轮锁紧机构能快速锁紧，但其锁紧作用点较为固定且行程很小， 对于锁紧点常作小范围变动的情况， 可能 对零件精度有一定的要求。 对于塑胶件来说， 因其容易产生蠕变而影响锁紧效果。 偏 心轮与螺纹锁紧配合使用。 斜面锁紧增力较小，行程较 小，但行程有一定的调节能力， 中，常利用塑胶的弹性在 较小的锁紧力情况下使用。另外， 用于较大锁紧力的情 况。 四杆机构锁紧行程可设计得很大， 锁紧点较为固定。 一般以斜锲的方式使用。 也常用于调节零件间的间隙 在实际设计 一般不 以设计得较大外其它情况与偏心轮相似。 一般与螺纹锁紧配合使用。 常 使用的快换机构。 对于精度较高的机构可单独使用。 其结构较为复杂， 除行程可 应用于经
在一个论坛上看到的,忘了作者是谁,向作者致谢. 机构设计——锁紧与防松 此处所讲的锁紧与防松仅适于可拆结构。对不不可拆结构，一般从配合上或用不可拆联接达到要求。锁紧机构主要工作原理相关是力学上的死点、压力角和摩擦角。其实际机构非常多，常用的有螺纹锁紧、偏心轮锁紧、斜面锁紧、四杆机构锁紧。 螺纹锁紧是最常用的，其产品已经标准化。在一般情况下推荐使用。使用螺纹锁紧时应注意配合的螺纹长度。一般说来，超过八个牙后多余的配合长度意义不大，少于三个牙则联接不可靠。螺纹锁紧的一个最大优点是行程长，全行程均可作为有效作用点，且各处增力均匀。其缺陷是当工作行程要求较长时，操作起来较麻烦。一般情况下均可采用，但在要求快换的情况下不宜单独使用。 偏心轮锁紧机构能快速锁紧，但其锁紧作用点较为固定且行程很小，对零件精度有一定的要求。对于塑胶件来说，因其容易产生蠕变而影响锁紧效果。对于锁紧点常作小范围变动的情况，可能偏心轮与螺纹锁紧配合使用。 斜面锁紧增力较小，行程较小，但行程有一定的调节能力，一般以斜锲的方式使用。在实际设计中，常利用塑胶的弹性在较小的锁紧力情况下使用。另外，也常用于调节零件间的间隙。一般不用于较大锁紧力的情况。 四杆机构锁紧行程可设计得很大，锁紧点较为固定。对于精度较高的机构可单独使用。除行程可以设计得较大外其它情况与偏心轮相似。一般与螺纹锁紧配合使用。其结构较为复杂，应用于经常使用的快换机构。 除以上常用的锁紧机构外，还有一类机构没有锁紧作用，但能在作用点附近自锁。这类机构常与锁紧机构配合，扩展锁紧机构的功能。这类机构除棘轮外没有固定的方式，一般是临时设计。压力角是机构中不考虑构件的惯性力和不计运动副的摩擦力的情况下,机构运动时从动件所受到的驱动力的作用线与该力作用点处运动的绝对速度方向线之间所夹的锐角。压力角越大，驱动越困难。当压力角的余角小于接触面间的摩擦角时，机构就能自锁。在设计自锁机构时，对摩擦角的取值应是机构工作所有可能环境的最小值。除此之外，此类机构还要求能在一定情况下能方便的解锁。此类机构与锁紧机构配合使用时可先解除锁紧，在没有锁紧力时一般可过改变驱动力的作用点的方式轻松解锁。在做自锁与锁紧机构设计时，一定要注意零件的刚度问题。如机构零件在作用过程中产生较大的变形，则很可能会达不到设计效果。 防松不仅对锁紧机构重要，对较恶劣环境下工作的联接也很重要。对于一般情况下的螺纹防松在《机械设计手册》上有所介绍，此处只考虑复杂受力环境下的机构防松。 防松的重要原理一个是固定；一个是弹性；还有一个是隔离作用力。对于固定防松的方式较为极端，也最有较。比如，一些狙击手用盐水将瞄准器与枪上的固定座浸泡，使之生锈。这种方式可使联接在受枪强大的反冲力的情况下仍不松动。在设计上，有用胶水固定，甚至在机构锁紧后直接焊接固定的极端情况。在要求可拆的情况下，也有附加一固定机构将锁紧部分固定起来的情况。但对于要求有一定调节量的情况这些方案就不适用了，这时一般利用弹性来达到防松的目的。机构（包括锁紧机构、联接机构、自锁机构）之所以在复杂受力情况下会松驰，主要原因是机构在复杂受力情况下产生少量的位移（这很正常，除用极端方式固定外不可避免）后，因其在锁紧方向的力要大于解锁方向的作用力，所以机构返回原位置较偏移原位置困难。在多次作用积累下，就会产生较大的位移，从而产使机构松驰，达不到预定设计效果。而在锁紧机构中加处弹性元件，则可起到两个作用。一是弹性元件可起到复位的作用，将产生的位移以弹性形变的方式出现。当外力情况变化时，弹性元件则以相应的弹性形变应对。在这种情况下，机构中的元件并无实质
曲柄摇杆机构 曲柄AB为原动件作匀速转动，当它由AB1转到AB2位置时，转角φ1=180°+θ，摇杆由右极限位置C1D摆到左极限位置C2D摆角为ψ，当曲柄从AB2转到AB1时，转角φ2=180°-θ，摇杆由位置C2D返回C1D，其摆角仍为ψ,因为φ1>φ2 ，对应时间t1>t2,因此摇杆从C2D转到C1D较快，即具有急回特性，其中θ为摇杆处于两极限位置时曲柄两个位置之间所夹的锐角，称为极位夹角。 双摇杆机构 摇杆AB为原动件，通过连杆BC带动从动件CD也作往复摆动，虚线AB1、AB2为摇杆AB的两极限位置，也是当摇杆AB为原动件 时，机构的两死点位置。
双曲柄机构 当曲柄AB为原动件作匀速回转时，曲柄CD跟随作周期性的匀速圆周回转，当曲柄从位置AB1转过φ1角到位置AB2时，从动件CD转过180°，当曲柄从位置AB2转过φ2角到位置AB1时，从动件CD转过180°，因为φ1>φ2 ，即t1>t2,从动曲柄的角速度不是常数，而是作变角速度回转。 平行双曲柄机构 当机构处于AB1C1D和AB2C2D时，机构的传动角γ=0，即为死点位置，若在此位置由于偶然外力的影响，则可能使曲柄转向不定，出现误动作。 当原动件曲柄作匀速回转，从动曲柄也以相同角速度匀速同向回转，连杆作平移运动。
平行机构 该机构为机车驱动轮联动机构，是利用平行曲柄来消除机构死点位置的运动不确定状态的。 搅拌机 该机构是一曲柄摇杆机构的应用实例，利用连杆上E点的轨迹来进行搅拌。
夹具机构 当工件被夹紧后，BCD成一直线，机构处于死点位置，即使工件的反力很大，夹具也不会自动松脱，该例为利用死点位置的自锁特性来实现工作要求的。 K=1的曲柄摇杆机构 从动件摇杆处于两极限位置时，对应主动件曲柄位置AB1、AB2共线，即极位夹角θ=0，K=1，机构没有急回特性。
专业班级机设03班第五组 设计方案报告总 5 页第页编号： 产品名称 光轴快速锁 紧装置 生产纲领件/年 学生姓名魏文才程亚茹丁莉莉赵梦坡 张扬扬邢亚南王新伟零件名称生产批量件/月 1、设计概述 轴向锁紧装置在光、电缆生产设备及其他多种行业的生产设备中广泛应用。 传统的轴向锁紧装置以螺母锁紧装置、紧定螺钉套锁紧装置和销套锁紧装置最为常见： 螺母锁紧装置：轴端螺纹往往设计得比较长，而螺距又比较小，已造成装拆效率低或造成裸露过 长而强度不高的细螺纹的局部损伤。 。紧定螺钉套锁紧装置：为了确保锁紧的可靠性，只有增加螺钉的旋紧力，这样，既增 加了拆卸难度，又增加了轴面损伤、螺钉及套螺孔螺纹损坏的可能。 销套锁紧装置：靠套内弹性定位锁销入轴上锁孔而定位的轴向锁紧装置；特点是可靠性高，但轴向 调整连续性差。 综上所述，传统的轴向锁紧装置不太适于频繁拆装或轴向调整，且有的锁紧可靠性不高。 为此我们要探究制造一种适于频繁拆装或轴向调整，且锁紧可靠性颇高的轴向锁紧装置，更好地服务应用于各行各业中的生产设备。
2、设计思路和方案 力学中有一类现象称为“自锁现象”，当自锁条件满足时，外力越大，物体保持静止的能力越强．人们利用自锁现象的力学原理开发出了各种各样的机械工具，这些工具广泛应用于工农业生产中；在日常生活中利用这一原理的现象也随处可见。 依此现象我们设计了一种光杆轴向快速锁紧装置，它的核心部件是内锥形套，其内锥面斜度角的合理选择是该装置可靠性(即反向自锁性)的首要保障，下图为内锥形套结构图。 当轴向外力作用在该装置外套及内锥形套外端面时，内锥形套通过锥面与淬火钢珠 接触点作用的法向力使钢珠产生沿轴滚动及滑动的趋势。为了实现该装置的反向自 锁，内锥形套锥面斜度角必须满足以下两个条件： (1)淬火钢珠相对轴滚动自锁； (2)淬火钢珠相对轴滑动自锁。 下面以淬火钢珠为研究对象，分别就这两方面进行受力分析。 右图淬火钢珠的临界自锁状态受力图。 图中： N——轴对淬火钢珠的法向反作用力； P——外力导致内锥形套通过B点作用于淬火钢珠的法向力；
第2 章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 基于长度效应的增力机构 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is 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。例如，筷子、剪刀、重量称等等，可以把杠杆原理的运用简单分为三类：最主要一类是省力；另一类是保持平衡，测量物体重量，典型例子就是天平、秤等；还有一类就是改变力的方向，例如跷跷板等。这些机构的设计都用了相同的原理，使之达到造物利人的目的。 2.1.1.2 杠杆机构的变形形式 （1）齿轮传动 一对齿轮是靠主动轮轮齿一次推动从动轮轮齿而实现运动的传递，两个齿轮的平均传动比恒等于其齿数的反比，即：
专业班级机制本11-04 设计方案报告总 5 页第页编号： 产品名称 光轴快速锁 紧装置 生产纲领件/年 学生姓名程彦娜、丰利、杨振玲、曾春艳、祁鹏 飞、沈建成零件名称生产批量件/月 1、设计概述 轴向锁紧装置在光、电缆生产设备及其他多种行业的生产设备中广泛应用。 传统的轴向锁紧装置以螺母锁紧装置、紧定螺钉套锁紧装置和销套锁紧装置最为常见： 螺母锁紧装置：轴端螺纹往往设计得比较长，而螺距又比较小，已造成装拆效率低或造成裸露过 长而强度不高的细螺纹的局部损伤。 。紧定螺钉套锁紧装置：为了确保锁紧的可靠性，只有增加螺钉的旋紧力，这样，既增 加了拆卸难度，又增加了轴面损伤、螺钉及套螺孔螺纹损坏的可能。 销套锁紧装置：靠套内弹性定位锁销入轴上锁孔而定位的轴向锁紧装置；特点是可靠性高，但轴向 调整连续性差。 综上所述，传统的轴向锁紧装置不太适于频繁拆装或轴向调整，且有的锁紧可靠性不高。 为此我们要探究制造一种适于频繁拆装或轴向调整，且锁紧可靠性颇高的轴向锁紧装置，更好地服务应用于各行各业中的生产设备。
2、设计思路和方案 力学中有一类现象称为“自锁现象”，当自锁条件满足时，外力越大，物体保持静止的能力越强．人们利用自锁现象的力学原理开发出了各种各样的机械工具，这些工具广泛应用于工农业生产中；在日常生活中利用这一原理的现象也随处可见。 依此现象我们设计了一种光杆轴向快速锁紧装置，它的核心部件是内锥形套，其内锥面斜度角的合理选择是该装置可靠性(即反向自锁性)的首要保障，下图为内锥形套结构图。 当轴向外力作用在该装置外套及内锥形套外端面时，内锥形套通过锥面与淬火钢珠 接触点作用的法向力使钢珠产生沿轴滚动及滑动的趋势。为了实现该装置的反向自 锁，内锥形套锥面斜度角必须满足以下两个条件： (1)淬火钢珠相对轴滚动自锁； (2)淬火钢珠相对轴滑动自锁。 下面以淬火钢珠为研究对象，分别就这两方面进行受力分析。 右图淬火钢珠的临界自锁状态受力图。 图中： N——轴对淬火钢珠的法向反作用力； P——外力导致内锥形套通过B点作用于淬火钢珠的法向力；
客车车下悬挂系统的紧固现状及改进建议 目前，普遍采取的紧固方式为螺纹连接，依靠螺纹副承载。这种紧固方式存在的振松问题，必然会导致设备运行状况恶化，甚至造成部件损坏，严重的将危及行车安全。因此，设备维护的最重要环节及前提就是紧固良好。针对这种情况，选择可靠、可行的紧固方式就显得尤为重要。 1、车下悬挂系统紧固件状况及松动原因分析 螺纹紧固件是目前车下悬挂系统使用最为广泛的紧固件。与其他紧固件相比，其最大的优点是拆卸比较方便、实用;最大的缺点是在冲击、振动或变载荷的作用下容易松脱。因此，振松问题一直是螺纹紧固件应用的最大难题。 1. 1紧固件的防松形式及特点 日前紧固件的防松方法有多种，按其防松原理可大体归纳为以下3种。 1.1.1摩擦防松 摩擦防松是应用最广的一种防松方式。这种方式在螺纹副之间产生一个不随外力变化的正压力，以产生一个可以阻止螺纹副相对转动的摩擦力。这种正压力可通过轴向或同时两向压紧螺纹副来实现，如采用弹性垫圈、双螺母、自锁螺母和尼龙嵌件锁紧螺母等。 这种防松方式对于螺母的拆卸比较方便，但在冲击、振动和变载荷的情况下，一开始螺栓会因松弛导致预紧力下降，随着振动次数的增加，损失的预紧力缓慢地增多，最终将会导致螺母松脱，螺纹连接失效。 1.1.2机械防松 机械防松是用止动件直接限制螺纹副的相对转动，如采用开口销、串联钢妊和止动垫圈等。这种方式造成拆卸不方便。 1.1.3铆冲防松 铆冲防松在拧紧后采用冲点、焊接、粘接等方法，使螺纹副失去运动副特性而成为不可拆连接。这种方式的缺点是栓杆只能使用1次，目拆卸十分困难，必须破坏螺栓副方可拆卸。 螺纹紧固件的防松方法虽然很多，但常用的方法并不多，卞要有对顶螺母(双螺母)、尼龙嵌套、开槽螺母加开口销、弹簧垫圈等。 1.2传统方式车下悬挂系统的紧固 车下悬挂系统一般采用弹性垫圈紧固、双螺母紧固、扣紧螺母紧固、双螺母配以开口销紧固等紧固方式。 (1)弹性垫圈紧固的工作原理是利用垫圈压平后产生的弹力。其结构简单，但由于弹力不均，不十分可靠。多用于不很重要的连接。 ( 2)双螺母紧固的工作原理是利用螺母拧紧后的对顶作用。其重量增大，不经济;副螺母采用薄型，拧紧不便。多用于低速重载或较平稳的场合。 (3)扣紧螺母紧固的工作原理是利用扣紧螺母的弹力。受振动载荷时，其紧固效果良好。一般用于不常拆卸的连接。 (4)双螺母配以开日销紧固的工作原理是通过机械方法紧固限制螺纹副的相对转动。适用于单件或少量生产的重要连接，但拆卸不便。 1.3松动原因分析 1. 3. 1螺栓预紧力过大以及紧固不均使得螺栓松动 作业人员在紧固螺母时，如果预紧力过大，将会使螺栓在偶然过载的情况下产生松动甚至拉断。尤其是在同一吊挂件的各个螺栓预紧力不一致时，这种