[發明專利]一種用于隨機位置鎖緊的鎖緊裝置及其最小受力確定方法

有效

• 申請號: 201611000486.4
• 申請日: 2016-11-14
• 公開（公告）號: CN106567874B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 關世璽;喻明讓;郭嘉瑞;孟凡沖;王治鑑;韓冰;郭鎮豪;董偉康
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: F16B2/14
• 分類號: F16B2/14;F16B2/18
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 趙宏偉

1.一種用于隨機位置鎖緊的鎖緊裝置,其特征在于：包括固定的中空鎖體及滑動設置在中空鎖體內的活塞以及套裝在活塞桿上的運動體，所述活塞的上設置有彈性片及用于驅動彈性片的偏心輪，所述彈性片上設置有楔緊塊，所述楔緊塊設置在彈性片與中空鎖體內壁之間，所述偏心輪轉動，頂起彈性片卡在楔緊塊上；

所述活塞內安裝有偏心輪，彈性片設置在活塞的外壁上，且偏心輪與彈性片相接觸，所述偏心輪上設置有拉桿，所述拉桿一端鉸接在偏心輪上，另一端鉸接在運動體上，所述活塞和運動體之間固定有復位彈簧；

用于隨機位置鎖緊的最小受力確定方法，按照以下步驟進行，

在鎖緊過程中，運動體向右運動帶動拉桿順時針轉動，活塞向左運動，同時凸輪做逆時針轉動；凸輪的角速度為ω，凸輪推程運動角為Φ，行程為h：即：彈性片的運動方程，

其中s為彈性片的升程；ν為彈性片的速度；a為彈性片的加速度；

由鎖緊裝置的運動結構分析可知，凸輪的行程h等于彈性片的升程s，即h＝s；

凸輪逆時針轉動，頂起彈性片到最高點，活塞向右運動直到被卡緊；

楔塊的受力分析如下：

f>F_合2

F_N＝F_合1

F_合1＝(G+F′)cos6°

F_合2＝(G+F′)sin6°

設彈性片的加速度為a,則F′＝ma；

其中，f為楔塊受到的摩擦力；F_合2為彈性片和活塞施加給楔塊向前的合力；F_合1為楔塊重力和反作用力的合力；F_N為彈性片施加的壓力；G為楔塊的重力；F′為鎖體給楔塊的壓力，m為彈性片的質量；

根據動力學分析，設計要求在機構鎖緊以及解鎖時拉桿所受的拉力最小，這樣可以減小運動體對其他裝置的影響，由上式可以確定滿足鎖緊要求的最小力。