自鎖機構

對於具有正、反兩個行程的機構，如果作用於反行程的驅動力無論多么大，都不能使機構運動，這種反行程發生自鎖的機構，稱為自鎖機構。

基本介紹

• 中文名：自鎖機構
• 外文名：self-lock mechanism
• 領域：機械結構
• 套用：夾具，千斤頂等

定義

連線構件間的運動副中存在兩種力，使構件運動的驅動力和阻礙構件運動的摩擦力。如果驅動力無論多么大，都不能使其運動，稱這種現象為運動副的自鎖。

對移動副而言，當外力合力作用在摩擦角之內，移動副發生自鎖；對轉動副而言，當外力合力作用在摩擦圓之內，轉動副發生自鎖。運動副的自鎖條件是設計自鎖機構的基礎。

從機械效率角度來說，對於具有正、反兩個行程的機器，設其 正行程的效率為η，反行程的效率為η′，則 當η>0及η′<0時，表示正行程時機器能夠運動，而反行程時發生自鎖。凡使機器反行程自鎖的機構通稱自鎖機構。

分析與設計

自鎖機構在機械工程領域有廣泛的套用。

在這不介紹利用機械效率小於零的條件來判斷機構自鎖，而採用利用運動副的自鎖條件來判別機構的自鎖。其理論依據是：一個具體的單自由度機構中，只要有一個運動副發生自鎖，該機構則發生自鎖。這樣，不僅概念清楚，而且簡化了自鎖機構的分析與設計過程。

相關概念

自鎖

自鎖是如果作用於物體的主動力的合力Q的作用線在摩擦角之內，則無論這個力怎樣大，總有一個全反力R與之平衡，物體保持靜止；反之，如果主動力的合力Q的作用線在磨擦角之外，則無論這個力多么小，物體也不可能保持平衡。這種與力大小無關而與摩擦角有關的平衡條件稱為自鎖條件。

機構的行程

(1)機構的正行程 當驅動力作用在機構的原動件上，從動件克服生產阻力做功，一般稱該行程為正行程或工作行程。

(2)機構的反行程 當正行程的生產阻力為驅動力，作用在機構的從動件上，原動件則成為從動件，該過程稱為機構的反行程。

一般情況下，機構的正反行程工作特性不同，但正反行程也不是絕對的。在蝸桿機構中，蝸桿作主動件，蝸輪減速轉動；反之，若蝸輪作主動件，蝸桿可能增速轉動，容易發生自鎖，這取決於蝸桿螺紋升角的大小。在齒輪機構中，小齒輪作主動件，大齒輪則減速輸出；大齒輪作主動件，小齒輪則增速輸出。