一种四杆三级串联力放大机构的制作方法

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：

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。

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。

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。

技术实现要素：

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。

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。

前述的力输入杆的支点用固定铰支座连接在静支杆上。

前述的力输出杆的另一端用固定铰支座连接在静支杆上。

前述力输入杆和肘杆以及力输出杆和动肘杆之间铰接。

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。

本发明四杆三级力放大机构的总力放大系数

有益效果

1.只需要四杆就能实现三级力的放大。

2.能够在很小的结构空间内，得到比单级力放大机构大得多的力放大系数。

3.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。

附图说明

图1本发明的结构示意图

图2背景技术的一种力放大机构

图3背景技术的另一种力放大机构

图4背景技术中六杆三级放大机构

其中，1是力输入杆，2是动肘杆，3是力输出杆，4是静支杆，5是固定铰支座，6是固定铰支座，7是铰接，8是力输入点，9是力输出点，10是动杠杆a，11是动连杆b，12是是动滑块a，13是动肘杆a，14是动肘杆b，15是动滑块b，16是动杠杆c，17是动连杆d，18是动肘杆c，19是动肘杆d，20是动杠杆，1a是力输入杆的支点，3a是力输出杆的支点。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，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1、力输出杆3、动肘杆2、静支杆4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1与力输出杆3均为杠杆；力输入杆1与力输出杆3之间转动连接动肘杆2；力输入杆1的支点1a与静支杆4的一端转动连接，连接点位置固定不能移动；力输出杆3的另一端与静支杆4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1的外端为力的输入点，力输出点在力输出杆的支点3a处，该机构的三支动杆，每一支都是力放大杆。

实施例2

如图1所示，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1、力输出杆3、动肘杆2、静支杆4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1与力输出杆3均为杠杆；力输入杆1与力输出杆3之间转动连接动肘杆2；力输入杆1的支点1a与静支杆4的一端转动连接，连接点位置固定不能移动；力输出杆3的另一端与静支杆4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1的支点和力输出杆3的另一端之间用静支杆4两端的固定铰支座5连接。力输入杆1和肘杆以及力输出杆和动肘杆2之间铰接。该机构的三支动杆，每一支都是力放大杆。力输入点和力的输出点如图所示，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。

当，α=10°，，；

则总力放大系数；

输出力。

相比现有技术，通过更少的三杆，就能输出比六杆机构更高的力的倍数。