てこクランク機構

てこクランク機構

てこクランク機構とは、四節回転連鎖機構(4つのリンク(節)からなる基本的な機構)の中で、1つのリンクが360°回転する機構である。最短リンクと隣り合うリンクを固定したメカニズムになっている。最短リンクを回転させると、向かい合うリンクがてこの動きをする。

自由度

上図においてaが360°回転し、他は同じ動きを繰り返すため、自由度は1である。

速さの調整

長さを調節することで、動きの強弱をつけることができる。

てこクランク機構の角度計算

てこクランク機構の角度の計算は三角形の余弦定理などを用いることで求めることができる。。リンクa,b,c,dをそれぞれ100㎜、350㎜、200㎜、400㎜とする。リンクaが360°で回転するときの三角形を考えて、リンクcのふり幅を求める。

余弦定理

余弦定理を使うことで計算が可能である。

リンクcが右端のとき

リンクcが右端のとき下記の通りで求めることができる。

リンクcが左端のとき

リンクcが左端のとき下記の通りで求めることができる。

ふり角度

ふり角度は、φ1からφ2を引くことで求められる。

グラスホフの定理

グラスホフの定理とは、てこクランク機構の成立条件で、最短リンクBと他のいずれかのリンクとの和が残りの2つのリンクの和より小さいときに成立する。

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