何谓倍力机构？

所谓倍力机构，系指应用力矩（力 × 距离）的平衡原理，用很小的力得到大作用力的机构。
倍力机构用于连杆、杠杆、螺杆、楔子、齿轮、滑轮等机械要素。

1. 杠杆

杠杆是由杆子和支点组成的装置，用于用很小的力让大物体运动，或者让小运动变成大运动。

杠杆的构成要素

杠杆由支点、力点和作用点这三要素组成。

1. 支点（The fulcrum） ： 支撑杠杆

2. 力点（The post of effort） ： 外部力施加在杠杆上的点

3. 作用点（The point of load）： 力发挥作用的点

杠杆的机制

杠杆原理中最重要的是，力点的力矩（力点上施加的力 × 支点到力点的距离）与作用点的力矩（作用点所得的力 × 支点到作用点的距离）相同。
也就是说，力的力矩平衡。
因此，通过缩短作用点与支点的距离，即可给作用点施加比力点上的力更大的力。
使用杠杆的倍力道具有指甲剪、钉子钳、水龙头把手等，在我们的日常生活中经常用到。

图1 跷跷板型倍力机制

倍力机构②　曲柄连杆机构

曲柄连杆机构是有2个连杆和滑块组成的连杆机构的一种，该机构在输入时构件会向输入方向移动，倍力结构导致输出增大。

曲柄连杆机构的机制

图2 曲柄连杆机构的机制

图2表示关节O固定、A未固定的自由运动的曲柄连杆机构的机制图。
假设关节A上的垂直作用力为F0、F0作用时，B上发挥作用的水平方向的力为F2、OA节和AB的长度相同，以下算式成立。

切线周期如右侧的图3所示，所以随着θ/2角度接近90°，力度会急速增大。
因此，OA和AB越接近直线（180°），F2就越急速增大。

并且，若θ/2的角度接近90°，连杆变成一条直线，即使除去输入，对外力的耐力也非常强。

该曲柄连杆机构应用于肘夹。

图3 切线图

曲柄连杆机构的应用 肘夹

肘夹是使用曲柄连杆机构的机制固定物品的夹具。使用图4说明。
图4由A和B固定的４节连杆组成。BC和CD为曲柄连杆机构，C节受力时D节运动。通过该运动，夹钳垫就可以固定（夹紧）对象零件。

锁定时，C节稍微进入BD连接线的内侧，锁定夹紧物。　因此，施加外力时，C节就会沿着红色箭头方向运行，但由于与解锁方向相反，所以不能解锁。
若要解锁，并行让C节向解锁侧运动，该机构在锁定时会产生很大的压迫力。

图4 肘夹的机制