[发明专利]杠杆式增力装置

说明书

一、技术领域

本发明涉及机械增力装置，特别是一种采用杠杆曲轴结构的机械增力装置。

二、背景技术

采用杠杆可以达到省力的目的。利用杠杆原理可以作成多种机械设备。中国专利文献公开了“一种利用杠杆曲轴结构的扩力装置”(CN01140264.4)，它采用杠杆曲轴结构得到比输入力增加至8倍的输出力。该设计上存在的问题是：由于采用10根以上的杠杆，致使整个装置在结构上较复杂，同时，由于杠杆多，支点部位多，磨损损耗大，造成机械能的损耗相应增加。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种结构更简单、动平衡性能好、机械能损耗更小的杠杆式增力装置。本发明的目的由以下技术方案加以实现：一种杠杆式增力装置，包括机架，杠杆，杠杆为两根，两根杠杆长度相同，相互平行、均与支承轴铰接，并以铰接点为支点，支承轴架设在所述机架上；两杠杆作为力点的前端上分别铰接有连杆，两连杆另一端分别与两曲拐一端铰接，两曲拐另一端之间固联有一输入轴，两曲拐的另一端上分别固联有形状、重量相同的平衡重，两平衡重的中线与输入轴的轴中心线的夹角相同；且两平衡重以及两曲拐在输入轴的轴心线上间隔120°设置；两杠杆作为重点的后端上分别铰接有两个后连杆，两后连杆另一端分别与后曲轴的两个后曲拐铰接，两后曲拐的中线之间的夹角为120°；两个平衡重的总重量等于杠杆重臂上零部件的总重量减去杠杆力臂上零部件总重量。

本发明的另一目的是提供一种结构更简单、动平衡性能好、机械能损耗更小的杠杆式增力装置。

本发明的另一目的由以下技术方案加以实现：一种杠杆式增力装置，包括机架，杠杆，杠杆为两根，两根杠杆长度相同、相互平行、其后端均与支承轴铰接，并以铰接点为支点，支承轴架设在所述机架上；两杠杆作为力点的前端上分别铰接有连杆，两连杆另一端分别与两曲拐一端铰接，两曲拐另一端之间固联有一输入轴，两曲拐的另一端上分别固联有形状、重量相同的平衡重，两平衡重的中线与输入轴的轴心线的夹角相同；且两平衡重以及两曲拐在输入轴的轴心线上间隔120°设置；两杠杆作为重点的中后部上分别铰接有两个后连杆，两后连杆另一端分别与后曲轴的两个后曲拐铰接，两后曲拐的中线之间的夹角为120°；两个平衡重的总重量等于杠杆重臂上零部件的总重量减去杠杆力臂上零部件总重量。

上述两方案中，两平衡重形状为扇形；所述输入轴位于两杠杆上方、后曲轴位于两杠杆下方。

上述两方案中，杠杆的力臂与重臂之比等于曲拐的半径与后曲拐的半径之比，并等于另一曲拐的半径与对应另一后曲拐的半径之比。

本发明人经反复研究，从简化装置结构入手，采用上述两根杠杆的设计方案。当力以转动力矩形式输入时，一根杠杆是无法通过曲轴实现平稳输入的(输入加在以曲拐和输入轴构成的曲轴上，曲轴的转动经连杆转变为杠杆力臂以杠杆支点为圆心的上、下往复运动)，而要将装置简化为两根杠杆方案，则必须解决杠杆的转动平稳问题。本发明人在两根杠杆的对应曲拐上添加平衡重，由于两个平衡重的总重量等于杠杆重臂上零部件的总重量(含重臂)减去杠杆力臂(含力臂)上零部件的总重量，即杠杆未受外力、静止时可以支点保持力臂和重臂两端的平衡。并且，杠杆的力臂与重臂之比等于曲拐半径与后曲拐半径之比(相互固联的曲拐和平衡重相当于一个杠杆对连杆产生作用)杠杆在力点和支点处所承受的本身零部件的重力是相同的(实际上，曲轴对连杆的作用相当于一个杠杆对连杆的作用)，杠杆在静止时，即在不受外力的条件下，前曲轴(由输入轴和曲拐构成，包括与曲拐固联的平衡重)，对杠杆力点的作用力与后曲轴对杠杆重点的作用力是大小相同，方向相反(前者向下、后者向上)、相互抵消的，因而，杠杆经转入轴输入转矩时，前曲轴和后曲轴在整个转动过程中是平稳的。

本发明人经制作样机、对照实验证明：双杠杆式装置具有结构简单、运转平稳、机械能损耗小的特点。

四、附图说明

图1是本发明一个实施例的主体图；

图2是图1所示本发明另一视角方向的主体图。

图3是图1所示两个曲拐及其平衡重的主视图；

图4图5分别是图1所示一个杠杆在不同转动角度上的主视图。

五、具体实施方式