使用曲柄及肘節的減速機構 - YOYO 部落格

什麼是肘節機構？ 肘節機構(Toggle Mechanism)，以2個連桿組成，當運動過程連桿形成一直線時，會產生相當大 ... 跳至主要內容 以曲柄及肘節取代凸輪功能，達成肘節在行程終點的運動狀態由減速至停止。

原始檔模型下載 曲柄及連桿 肘節行程終點運動停止狀態 文章大綱機構運動影片為什麼不使用凸輪什麼是肘節機構？增力特性概算倍率表如何設定曲柄固定點推薦書籍 機構運動影片 為什麼不使用凸輪 由表格綜合比較，可看出肘節的優點多於凸輪，舉例來說，連桿可使用成本較低的材料，但也可依需求改為不鏽鋼，用於室外或具有腐蝕性環境，相對於凸輪，業界一般多採用材料為低碳合金結構鋼(SCM415)，相比之下就顯得較無彈性。

條件肘節連桿凸輪元件一致的夾持點優勢侷限厚度可變性侷限優勢成本低高快速運動較快較慢不鏽鋼材料優勢侷限 什麼是肘節機構？ 肘節機構(ToggleMechanism)，以2個連桿組成，當運動過程連桿形成一直線時，會產生相當大的力，這時稱為死點(deadcenterposition)。

常用於沖孔機、碎石機、手夾鉗…等。

增力特性 當肘節連桿夾角為120度時，動力輸入和輸出比大約為1:1，例如:輸入力9kg，當角度為150度時，就有2倍力道約18公斤。

概算倍率表 由圖推導出連桿力(F)的公式為(f/2)x(1/cos(θ/2))，表格紀錄當肘節角度於80°~179.5°間，連桿輸出的動力，仔細查看發現，當肘節角度不到120°時，輸出的力道會變小不足1倍，設計時最好避免此情況。

θF/f概算倍率|θF/f概算倍率80°0.650.65倍|170°5.735倍90°0.710.7倍|175°11.4610倍100°0.780.8倍|176°14.3215倍120°1.001倍|177°19.1020倍140°1.461.5倍|178°28.6530倍150°1.932倍|179°57.2950倍160°2.883倍|179.5°114.59120倍 如何設定曲柄固定點 設計肘節機構時，先規劃模型運動的起始及終止位置，接著並設計模型在這兩狀態時，連桿分別的位置為何，例如:運動終止時，兩肘節連桿互為180度(共線)、曲柄及連桿也為180度(共線)，如右圖；運動起始時，曲柄及連桿同樣互為180度(共線)，兩肘節以連桿為對稱線，如左圖。

最快速的方法為，在草圖以直線取代連桿，使用共線限制條件定義兩種運動狀態的連桿位置，這時固定點就會出來了。

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