Рычажно-шарнирные механизмы.

Одной из разновидностей комбинированных механизмов являются рычажно-шарнирные. Чаще всего они используются в качестве усилителей в механизированных приводах. По конструкции делятся на однорычажные и двухрычажные одностороннего действия, а также двухрычажные двухстороннего действия (самоцентрирующие). Свойствами самоторможения эти механизмы не обладают.

А. Однорычажные шарнирные механизмы.

В однорычажном механизме с роликом зажим осуществляется зажимным рычагом-прихватом. Исходная сила Q при помощи рычага и прихвата преобразуется в зажимную силу W.

Сила Q и реакция N состороны опоры ролика заменяются равнодействующей R, направленной вдоль рычага. После разложения R в точке С получим силы W и Q.

Из треугольника сил WCR для идеального механизма находим:

Видно, что при . Сила, развиваемая таким реальным механизмом определяется из формулы:

где b - дополнительный угол к углу наклона a, который учитывает потери на трение скольжения в шарнирах (при f = 0,1, b » 1…2°):

;

- приведенный коэффициент трения, которым учитываются потери на трение в роликовой опоре:

;

d – диаметр осей шарниров и внутренний диаметр ролика;

D – наружный диаметр ролика;

l – расстояние между осями отверстий рычага;

f – коэффициент трения скольжения в шарнирах и на оси ролика;

- коэффициент трения скольжения на опоре ролика.

При коэффициенте трения f = 0,1, угол b незначитетелен: при d/D = 0,2 .

Б. Двухрычажные шарнирные механизмы одностороннего действия.

Для идеальных механизмов:

,

т.е. эти механизмы при равных исходных силах развивают в 2 раза меньшее зажимное усилие, чем однорычажные.

Для реального механизма:

В. Двухрычажные шарнирные механизмы двухстороннего действия.

Для идеальных механизмов:

,

Для реального механизма: