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自锁机构

机械结构

对于具有正、反两个行程的机构，如果作用于反行程的驱动力无论多么大，都不能使机构运动，这种反行程发生自锁的机构，称为自锁机构。

定义
连接构件间的运动副中存在两种力，使构件运动的驱动力和阻碍构件运动的摩擦力。如果驱动力无论多么大，都不能使其运动，称这种现象为运动副的自锁。
对移动副而言，当外力合力作用在摩擦角之内，移动副发生自锁；对转动副而言，当外力合力作用在摩擦圆之内，转动副发生自锁。运动副的自锁条件是设计自锁机构的基础。
从机械效率角度来说，对于具有正、反两个行程的机器，设其 正行程的效率为η，反行程的效率为η′，则 当η>0及η′<0时，表示正行程时机器能够运动，而反行程时发生自锁。凡使机器反行程自锁的机构通称自锁机构。
分析与设计
自锁机构在机械工程领域有广泛的应用。
在这不介绍利用机械效率小于零的条件来判断机构自锁，而采用利用运动副的自锁条件来判别机构的自锁。其理论依据是：一个具体的单自由度机构中，只要有一个运动副发生自锁，该机构则发生自锁。这样，不仅概念清楚，而且简化了自锁机构的分析与设计过程。
相关概念
自锁
自锁是如果作用于物体的主动力的合力Q的作用线在摩擦角之内，则无论这个力怎样大，总有一个全反力R与之平衡，物体保持静止；反之，如果主动力的合力Q的作用线在磨擦角之外，则无论这个力多么小，物体也不可能保持平衡。这种与力大小无关而与摩擦角有关的平衡条件称为自锁条件。
机构的行程
(1)机构的正行程 当驱动力作用在机构的原动件上，从动件克服生产阻力做功，一般称该行程为正行程或工作行程。
(2)机构的反行程 当正行程的生产阻力为驱动力，作用在机构的从动件上，原动件则成为从动件，该过程称为机构的反行程。
一般情况下，机构的正反行程工作特性不同，但正反行程也不是绝对的。在蜗杆机构中，蜗杆作主动件，蜗轮减速转动；反之，若蜗轮作主动件，蜗杆可能增速转动，容易发生自锁，这取决于蜗杆螺纹升角的大小。在齿轮机构中，小齿轮作主动件，大齿轮则减速输出；大齿轮作主动件，小齿轮则增速输出。
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