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浅析六种机构死点位置的应用 摘要：具有死点位置的机构有很多种，演化应用的实例就更多，但在其实际应用中，原理却大致相 同。文中根据以往工作经验，通过对实际应用中死点位置的深入剖析，归纳出六种常见的机构，并 一一进行了举例分析。 主题词：机构；死点；应用 1 引言 总体上说，死点是很特殊的位置，不过在传动系统中还是普遍存在的。对于传动机构来讲，死 点是不利的，可以使一些机构出现卡死或运动不确定的现象。但由于在死点位置，无论驱动力有多 大，机构都将不能运动，以实现安全保护或其它特定功能的要求，因此在工程实践中也广泛应用。 在多年的实践工作中，本人分析了众多应用死点位置的机构，发现无论机械结构如何变化，其应用 原理大约也只有六种。本文就这六种应用原理进行了归结总结，并例举了其在实践中的应用。 2 原理 在平面连杆机构中，当出现传动角γ=0°（或压力角α=90°）时，作用力与运动方向垂直，主 动件无法带动从动件运动，这个位置称为机构死点，也叫做止点。机构死点位置就其应用而言，主 要是夹紧和增力。当机构在死点位置对工件实施夹紧时，可保持较大的锁紧力，无论反弹力多大， 也不能使机构运动。且由于机构在死点位置时，构件的速度接近于 0，故可获得很大的增力效果。 通过变换构件的形态——尺寸、位置和形状，或与其它机构联用，又可演化出许多的机构。总结以 往工作经验和理论分析，死点应用的原理主要有以下六种： a) 铰链四连杆机构Ⅰ，如图 1 所示，图中实线为死点位置，虚线为离开四点时的位置； b) 铰链四连杆机构Ⅱ，如图 2 所示； 图 1 铰链四连杆机构Ⅰ 图2 铰链四连杆机构Ⅱ c) 曲柄滑块机构Ⅰ，如图3 所示； d) 曲柄滑块机构Ⅱ，如图4 所示； 第 1 页 共 5 页 图3 曲柄滑块机构Ⅰ 图4 曲柄滑块机构Ⅱ e) 摇杆滑块机构，如图 5 所示，该机构死点位置应注意，因为人们常误以为只有当连杆与从 动件共线时，才会出现死点位置； f) 正弦机构，如图 6 所示。 图5 摇杆滑块机构 图6 正弦机构 3 应用分析 3.1 电气设备开关的分合闸机构 电气设备开关的分合闸机构应用的是铰链四连杆机构Ⅰ死点位置合闸的原理，确保设备运行的 安全可靠。图 7 所示为原理图，合闸时机构处于死点位置，此时触头结合力 Q 和弹簧力 F 对构件 CD 产生的力矩无论多大，也不能推动构件 AB 转动而分闸；当超负荷需要分闸时，通过控制装置（图中 未表示）产生较小的力来推动构件 AB使机构离开死点位置，构件 CD 便能转动从而达到分闸的目的。 如图 7 中虚线所示。 第 2 页 共 5 页 图7 电气设备开关的分合闸机构 3.2 杠杆式夹紧钳 杠杆式夹紧钳应用的是铰链四连杆机构Ⅰ的原理，如图 8所示。当 AB与 BC 越接近直线，∠BCD 角度越大时，增力效果越显著。通过调整螺钉可改变张开的大小，从而调节夹紧力。 图 8 杠杆式夹紧钳 3.3 垂直式夹具 垂直式夹具应用的是铰链四连杆机构Ⅱ的原理，如图 9 所示。工作在夹紧位置（也称“死点”） 时手柄位于垂直方向，适用于向下压紧工件，水平或垂直装卸工件的场合。 图9 垂直式夹具 3.4 拉扣式夹具 拉扣式夹具应用的是曲柄滑块机构Ⅰ的原理，但其滑块已演化，变为连杆一端滑动，如图 10所 示。工作在夹紧位置时，手柄为水平方向，依靠拉杆的作用力把工件固定或松开，主要用于桶、槽、