[科普中国]-复合铰链

简介

复合铰链是指由两个以上的构件同时在一处用转动副相联接构成的铰链。两个以上的构件在一个轴心处以转动副相铰联，则构成复合铰链。1其材类多为锌合金、钢、 尼龙、铁、不锈钢。铰链表面处理一般进行喷粉、镀锌合金、镀锌钢、喷砂、镀铬锌合金、镀镍钢、拉丝和抛光等处理。

复合铰链的组成及转动副当三个构件汇交成的复合铰链，这三个构件共组成两个转动副。依次类推，K个构件汇交而成的复合铰链应具有（K-1）个转动副。如图所示，在B点，构件2、3、4组成两个转动副，即复合铰链处的运动副数目等于此处构件数减1。

复合铰链的特点（1）能够进行多种运动形式的转换；

（2）构件之间连接处是面接触，单位面积上的压力较小，磨损较慢，可以承受较大载荷；

（3）构件接触表面是圆柱面或平面，制造容易；

（4）连接处的间隙造成的积累误差较大；

（5）连杆机构运动时产生惯性力，不适用于高速场合。

复合铰链的自由度在计算自由度时，必须要注意正确判断复合铰链，否则会发生计算错误。其计算公式为平面机构自由度计算公式

式中：n——活动件个数；

PL：机构中低副个数；

PH：机构中高副个数。

如图所示为一直线sw机构运动简图，则该机构的有七个活动构件，E，B，C，D四处都由三个构件组成复合铰链，它们各具有两个转动副，所以n=7，PL=10，PH=0。所以应用计算公式：

所以该机构自由度为1。2

平面八杆复铰单自由度机构的构型为求出含各类型复铰及不同复铰因子的八杆机构，及综合得到含复合铰链的八杆机构所有构型，提出了一种基于杆组邻接矩阵的构型综合方法。首先，根据机构构件数目，分析机构所有可能的装配组合，并且构造杆组邻接矩阵对角元素。 其次，由于机构中复铰类型及个数情况均有不同，将机构分为复铰因子V=l~4的不同类型，根据不同类型，将各级Assur杆组依次连接到前各元素的构件或者运动副上，形成多副杆或者复铰，同时逐步构造杆组邻接矩阵中其余元素，并同步辨识同构体。最后，直至将所有杆组全部连接完成，获得含复铰的八杆机构全部构型。3

复合铰链与局部自由度和虚约束复合铰链与局部自由度和虚约束是计算机构自由度需要注意的事项

局部自由度机构中常出现一种与输出构件运动无关的自由度，称为局部自由度或多余自由度。在计算机构自由度时，可预先排除。平面凸轮机构中，为了减少高副接触处的磨损，

虚约束在运动副引入的约束中，有些约束对机构自由度的影响是重复的。这些对机构运动不起限制作用的重复约束，称为消极约束或虚约束，在计算机构自由度时，应当除去不计。

平面机构的平衡在复合铰链及其它平面机构中，绕定轴转动的构件，在运动中所产生的惯性力和惯性力矩可以在构件本身加以平衡。 而对机构中作往复运动和平面复合运动的构件，在运动中产生的惯性力和惯性力矩则不能在构件本身加以平衡，必须对整个机构设法平衡。当机构运动时，各运动构件所产生的惯 性力可以合成为一个通过质心的总惯性力和总惯性力矩，这个总惯性力和总惯性力矩全部由机座承受。为了消除机构在机座上的动压力，就必须设法平衡这个总惯性力和总惯性力矩。在实际平衡计算中，总惯性力矩对机座的影响应当与外加的驱动力矩和阻抗力矩一起研究。

复合铰链波纹膨胀节、波纹管补偿器波纹补偿器，习惯上也叫膨胀节，或伸缩节。由构成其工作主体的波纹管（一种弹性元件）和端管、支架、法兰、导管等附件组成。主要用在各种管道中，它能够补偿管道的热位移，机械变形和吸收各种机械振动，起到降低管道变形应力和提高管道使用寿命的作用。工作原理为：波纹补偿器是用以利用波纹补偿器的弹性元件的有效伸缩变形来吸收管线、导管或容器由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化的一种补偿装置，属于一种补偿元件。可对轴向，横向，和角向位移的的吸收。

窗用多功能复合铰链专利这种窗用多功能复合铰链由上、下铰链所组成，上铰链由上页和下页构成；下铰链由上页、下页和锁止板构成；锁止板两端分别做成阶梯齿和钩爪，可楔入下铰链下页上开设的阶梯齿和多个槽孔中，使窗扇可实现多种开度和多个关闭位置，并能自行锁止定位，从而避免了窗玻璃的损坏。该复合铰链可取代市售的窗用铰链、窗钩及插销三套组件。其主权项为一种由上铰链和下铰链所组成的窗用多功能复合铰链，上铰链 由上页和下页构成，下铰链由上页、下页和锁止板构成，其特 征在于锁止板一端做成阶梯齿，另一端做勾爪，下铰链的下页 上开设有阶梯齿和多个槽孔。