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【机械设计】8种锁紧与释放机械设计原理,开拓你的机械设计灵感

机械工程师 | 以专业知识服务制造业同仁 2021/11/10 19:47

在机械设计和产品设计中,我们会经常碰到需要设计锁扣结构,有时还要求设计的锁扣能够解锁,这就涉及到了机械原理的运用。今天分享8种巧妙的锁扣设计原理,这8种锁扣都是可以解锁的,不是死锁扣。

凸轮锁紧销结构

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如上图所示,是一种凸轮结合锁紧销形成的一种锁扣结构。其设计原理包含一个凸轮特征、一个锁紧销、一个弹簧、一个手柄。需要注意的是锁紧销的端部要做成圆弧状,这样方便实现锁扣的锁紧位置移动。

对称锁扣结构

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对称锁扣结构的锁紧杆和扳紧杆是一样的,形状和结构一样,其分别布局在机架两边,通过弹簧连接,需要注意的是锁紧杆和扳紧杆配合的位置需要做成圆弧,方便滑动。这种结构有一个特点是扳紧杆既可以做锁紧杆也可以做扳紧杆,锁紧杆既可以做扳紧杆也可以做锁紧杆。

阶梯对称锁扣结构

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阶梯对称锁扣结构是在第二种结构基础上演变而来的,即将锁紧杆和扳紧杆的配合圆弧面做成阶梯状,没有了配合面的圆弧结构。这种机构也是有机架固定,其阶梯配合面可以实现有几个不同的锁紧位置可选择。

L型锁紧结构

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L型锁紧机构的锁紧杆是L型的,其由机架、扳紧杆、锁紧杆、挡块、锁紧弹簧等组成。锁紧的实现是通过弹簧力将锁紧杆和扳紧杆扣合。锁紧的位置可以通过设置不同的缺口而实现不同的锁紧位置。上图的锁紧缺口是设置在扳紧杆的一端。

锁栓+扳紧杆结构

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锁栓扳紧杆结构的特点是由锁栓代替了原来的锁紧杆,即锁紧杆缩短了很多,直接组装在扳紧杆上。此种机构有机架、扳紧弹簧、扭簧、扳紧杆、锁栓等组成。扳开锁栓时,扳紧杆可以靠自重下降工作。此种机构的特点是锁栓固定在扳紧杆上。

旋转锁紧结构

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旋转锁紧结构的扳紧件的运动是一个圆周运动,没有了锁紧杆,机架上开有导槽,扳紧杆上装有扳紧销,扳紧销在机架上的导槽内运动,其运动形式是先轴向推动,再径向转动,结合弹簧的弹力实现扳紧销紧紧的卡在机架上的导槽内。

滑块锁紧结构

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滑块锁紧结构中,扳紧杆演变成了一个滑块,通过滑块在导轨上滑动来实现锁紧与松开的动作。此机构主要有机架、扳紧滑块、锁紧杆、弹簧、导轨组成。需要注意的设计点是锁紧杆的一端必须有圆弧面,这样才能保证锁紧杆与扳紧滑块配合接触时能够顺利滑动。

双向锁紧结构

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双向锁紧结构就是两个方向,通过调节任意一个方向都可以实现锁紧的机构。其主要有机架、左右推杆、扳紧件、弹簧、卡销、卡销弹簧等组成。其工作原理是从左右任一端推推杆,推杆是扳紧弹簧压缩,从而使扳紧件产生向另一端运动的趋势,当力度足以克服卡销弹簧的力时,卡销缩进,扳紧件快速滑向另一端。实现锁紧工作。

上面八种工作原理已经介绍完了,内容比较抽象,这些都是基本的原理机构,可以有很多演变,大家在具体的设计工作中学会举一反三即可。

参考文献《mechanisms and mechanical》

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