一种四杆三级串联力放大机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110030349A(43)申请公布日2019.07.19(21)申请号201910393136.6(22)申请日2019.05.13(71)申请人常州轻工职业技术学院地址213164江苏省常州市武进区鸣新中路28号(72)发明人付春梅解艳秋冀玉梅陈洁华(74)专利代理机构南京正联知识产权代理有限公司32243代理人朱晓凯(51)Int.Cl.F16H21/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种四杆三级串联力放大机构(57)摘要一种四杆三级串联力放大机构，是平面四杆机构，由力输入杆、力输出杆、动肘杆、静支杆串联而成，所有杆件连接后，均约束只能在平面内转动，力输入杆与力输出杆均为杠杆；力输入杆与力输出杆之间转动连接动肘杆；力输入杆的支点与静支杆的一端转动连接，连接点位置固定不能移动；力输出杆的另一端与静支杆的另一端构成转动连接，连接点位置固定不能移动；力输入杆的外端为力的输入点，力输出点在力输出杆的支点处，该机构的三支动杆，每一支都是力放大杆。比传统的六杆三级力放大机构结构简单，放大倍数更高，在工程领域，特别是夹具及压力机领域，具有非常广阔的应用前景。CN110030349ACN110030349A权利要求书1/1页1.一种四杆三级串联力放大机构，是平面四杆机构，其特征在于，由力输入杆、力输出杆、动肘杆、静支杆串联而成，所有杆件连接后，均约束只能在平面内转动，力输入杆与力输出杆均为杠杆；力输入杆与力输出杆之间转动连接动肘杆；力输入杆的支点与静支杆的一端转动连接，连接点位置固定不能移动；力输出杆的另一端与静支杆的另一端构成转动连接，连接点位置固定不能移动；力输入杆的外端为力的输入点，力输出点在力输出杆的支点处，该机构的三支动杆，每一支都是力放大杆。2.根据权利要求1所述的四杆三级串联力放大机构，其特征在于，所述的力输入杆的支点用固定铰支座连接在静支杆上。3.根据权利要求1所述的四杆三级串联力放大机构，其特征在于，所述的力输出杆的另一端用固定铰支座连接在静支杆上。4.根据权利要求1~3所述的四杆三级串联力放大机构，其特征在于，所述的力输入杆和动肘杆以及力输出杆和肘杆之间铰接。2CN110030349A说明书1/3页一种四杆三级串联力放大机构技术领域[0001]本发明涉及一种力放大机构，尤其涉及一种四杆三级串联力放大机构。背景技术[0002]力的放大机构，可以用简单的杠杆机构互相组合，实现力量的放大，在工程领域有着广泛的应用。特别对于夹具、锁紧装置，尤为重要。[0003]现有的平面四杆力放大机构，绝大多数是简单的一级增力机构，如图2,其力放大系数，图3所示，力放大系数设，，这种机构可以实现一级的力的放大，但是对于要力加倍的情况，不可能无限的增加杠杆倍数，所以在实际应用中有极限。而目前，对于二级或三级串联力放大机构，它们至少是六杆机构，如图4所示，该机构中，；设，，；则计算得。[0004]这种六杆机构的现有技术，可以实现多级放大，但是放大倍数不高，并且结构过于复杂，很多杆是辅助杆，造成体积大，很难在实际应用中紧凑布局。发明内容[0005]本发明提供一种四杆三级串联力放大机构。解决上述的技术难题。[0006]本发明的技术方案是：一种四杆三级串联力放大机构，是平面四杆机构，其特征在于，由力输入杆、力输出杆、动肘杆、静支杆串联而成，所有杆件连接后，均约束只能在平面内转动，力输入杆与力输出杆均为杠杆；力输入杆与力输出杆之间转动连接肘杆；力输入杆的支点与静支杆的一端转动连接，连接点位置固定不能移动；力输出杆的另一端与静支杆的另一端构成转动连接，连接点位置固定不能移动；力输入杆的外端为力的输入点，力输出点在力输出杆的支点处，该机构的三支动杆，每一支都是力放大杆。[0007]前述的力输入杆的支点用固定铰支座连接在静支杆上。[0008]前述的力输出杆的另一端用固定铰支座连接在静支杆上。[0009]前述力输入杆和肘杆以及力输出杆和动肘杆之间铰接。[0010]本发明的原理是：所称的四杆机构是指力输入杆、力输出杆、动肘杆以及静支杆。由于静支杆可以是虚拟的，可以被固定在机架上的铰支座来代替，所以实际中可能是只存在三根实体的杆，但从力学原理上来说，还是存在一个隐含的静支杆这个机构。由于输入杆、力输出杆和动肘杆三个动杆均是放大杆，肘杆作为二力杆，没有多余构件，全部参与力的放大作用，三级放大互相串联。为了说明本发明的放大的情况，根据基本的力学知识假设3CN110030349A说明书2/3页长度和角度值并说明如下：定义力输入杆的支点的输入力的力臂为l1，被动力臂为l2，肘杆与力输入杆的夹角是ɑ，力输出杆长是l3，力输出点的力臂是l4。[0011]本发明四杆