Конспект лекций для студентов специальностей 1-38 01 01 «Механические и электромеханические приборы и аппараты»

4.6.1.11 Рычажно-шарнирные механизмы 
По конструкции эти механизмы делятся на однорычажные и 
двухрычажные. Двухрычажные могут быть одностороннего и двухстороннего 
действия. 
Рычажно-шарнирные механизмы используются как быстродействующие 
ручные зажимы или как усилители в механизированных приводах.
4.6.1.12 Однорычажные шарнирные механизмы 
Принципиальная схема однорычажного механизма приведена на рисунке 
4.84. 

---

153 
Рис. 4.84 - Принципиальная схема однорычажного шарнирного механизма. 
Он состоит из рычага 1, шарнирно соединенного с ползуном 3 и обычным 
двуплечим рычагом 2, который зажимает заготовку 5. Рычаг 1 образует с 
направлением силы W угол α. 
В 
идеальном 
механизме 
(когда 
силы 
трения 
отсутствуют) 
равнодействующая R сил Q и W на ползуне передается вдоль оси рычага 1. В 
точке С можно разложить ее на составляющие Q и W, связь между которыми 
описывается уравнением: 
; (1) 
В реальном механизме возникают силы трения в шарнирах и в 
направляющих ползуна 3. Тогда для реального механизма уравнение (1) 
запишется в следующем виде: 
; (2) 
где β – угол, учитывающий потери на трение в шарнирах; 
φ – угол трения в направляющих ползуна. 
Определим величину угла β. 
Из центров отверстий радиусом ρ=r f описаны две окружности трения 
(штрихпунктирные линии), где f – коэффициент трения в шарнирах. К этим 

---

154 
кругам проведена касательная аа, а угол между этой касательной и линией 
центров шарниров и есть искомый угол β (рис. 4.85).
Рис. 4.85 - Схема к расчету угла β
. 
Для определения угла β через центр верхнего шарнира проведена прямая 
СВ, параллельная касательной аа. В прямоугольном треугольнике АСВ катет 
АВ равен радиусам трения и тогда: 
; 
где d – диаметр шарнира. 
Откуда: 
. 
Анализ формулы (2) показывает, что она по структуре аналогична 
формуле для плоского односкосого клина. Угол α для рычажно-шарнирного 
механизма не является постоянным. Колебание его величины зависит от 
колебания размеров заготовки. В связи с этим сила зажима тоже постоянна. С 
уменьшением угла α силы зажима W увеличивается. Однако уменьшение α 
ведет за собой уменьшение хода зажимного механизма, так как ход равен: 
S=l (1-cosα). 
Для уменьшения потерь на трение в направляющих ползуна он может 
быть заменен роликом, катящимся на поверхности корпуса. 

---

155 
Рычажно-шарнирный механизм может быть выполнен с консольным 
плунжером вместо рычага 2 (рис. 4.86). 
Рис. 4.86 - Схема рычажно-шарнирного механизма с консольным плунжером. 
В этом случае в формуле (2) необходимо учесть потери на трение в 
направляющих плунжера аналогично тому, как это сделано нами для 
клиноплунжерного механизма: 
; 
где l – расстояние от шарнира до оси проворота плунжера (середины 
направляющих); 
- угол трения в направляющих плунжера; 
а – ширина направляющих плунжера.