Смекни!
smekni.com

Теория механизмов и машин 2 (стр. 2 из 16)

Рисунок 2

Группа звеньев 5 – 4 (рисунок 2). Данная группа состоит из двух подвижных звеньев:

шатун 4 и ползун 5;

двух поводков:

коромысло 3 и направляющая (стойка) 0:

и трех кинематических пар:

5 – 4 вращательная пара пятого класса;

4 – 3 вращательная пара пятого класса;

5 – 0 поступательная пара пятого класса; тогда

и
.

Подставив выявленные значения коэффициентов в формулу Чебышева, получим:

Следовательно, группа звеньев 4-5 является структурной группой 2 класса (число подвижных звеньев n=2), 2 порядка (структурная группа имеет 2 поводка), 2 вида (ВВП).

Рисунок 3

Группа звеньев 3 – 2 (рисунок 3). Данная группа состоит из двух подвижных звеньев: коромысло 3 и шатун 2; двух поводков: шатун 1 и стойка 0, и трех кинематических пар:

3 – 2 вращательная пара пятого класса;

1 – 2 вращательная пара пятого класса;

3 – 0 поступательная пара пятого класса; тогда

и
.

Подставив выявленные значения коэффициентов в выражение получим:

Следовательно, структурная группа звеньев 2-3 является структурной группой 2 класса (число подвижных звеньев n=2), 2 порядка (структурная группа имеет 2 поводка), 1 вида (ВВВ).

Рисунок 4

Группа звеньев 0 – 1 (рисунок 4). Данная группа состоит из подвижного звена кривошипа 1, стойки 0 и одной кинематической пары:

0 – 1 – вращательная пара пятого класса;

тогда

и
.

Подставляя найденные значения коэффициентов в формулу Чебышева, получим:

Данный результат означает, что для однозначного определения возможных положений звеньев данного механизма достаточно одной обобщенной координаты.

Следовательно, группа звеньев 0 – 1 не является структурной группой Ассура, а представляет собой первичный механизм, подвижность которого равна 1.

Из проведённого анализа следует, что подвижность данного сложного рычажного механизма равна 1; механизм имеет следующий структурный состав: первичный механизм с подвижностью равной 1 и две структурные группы 2 класса, 2 порядка, 1 и 2 вида.

Структурная формула механизма

Вывод:

Из проведенного анализа следует , что подвижность механизма равна 1. Механизм имеет следующий структурный состав: первичный механизм с подвижностью равной 1, и две структурные группы Ассура 2 класса, 2 порядка, 1 и 2 вида. Класс механизма определяется наивысшим классом структурной группы, входящей в его состав, следовательно данный механизм 2 класса.

2 Синтез кинематической схемы плоского рычажного механизма по заданным параметрам

Чтобы построить кинематическую схему плоского рычажного механизма по заданным параметрам, нужно найти масштабный коэффициент длины

, который рассчитывается по формуле:

где

– действительная длина коромысла в метрах;

– размер коромысла в миллиметрах принимаемый на чертеже.

Остальные размеры звеньев вычислим по формуле:

где i – номер звена, для которого вычисляется длина на кинематической схеме.

Переходим к построению положения звеньев механизма.

Для этого на плоскости выбираем точку

. Относительно ее находим расположение точки
и линии, вдоль которой движется ползун. Из точки
радиусом
проводим окружность. Из точки
проводим дуги окружностей радиусами
и
. Проводим отрезок
, из точки А-отрезок длиной
до пересечения с дугой окружности радиусом
. Затем из получившейся точки В строим отрезок ВС =
, проходящий через
- мы нашли точку С. Из нее проводим прямую длиной
до пересечения с линией движения ползуна и в результате этого мы нашли точку D.

3 Кинематический анализ

3.1 Построение 12-ти планов положений

Построим двенадцать положений механизма в масштабном коэффициенте

м/мм (лист 1). Чтобы найти крайние положения, надо из точки О провести отрезки длиной
(крайнее верхнее положение) до пересечения с дугой окружности радиусом
и отрезок длинной
(крайнее нижнее положение). Верхнее положение кривошипа вдоль этой прямой и будет начальным положением. Каждое новое положение механизма получим поворотом кривошипа на 30 градусов в сторону вращения и повтором действий, описанных в пункте 1.2.

3.2 Построение планов скоростей относительно 12-ти планов положений для седьмого положения механизма

Проанализируем полученную схему механизма: точка О является неподвижной точкой, следовательно, модуль скорости этой точки равен нулю

.

Вектор скорости точки А представляет собой геометрическую сумму вектора скорости точки О и скорости относительного вращательного движения точки А вокруг О:

где

– вектор скорости точки А;

– вектор скорости точки О, взятой за полюс;

– вектор скорости вращения точки А вокруг точки О.

Линия действия вектора

является перпендикуляром к оси кривошипа 1, а направление действия этого вектора
совпадает с направлением вращения кривошипа 1.

Модуль скорости точки А:

где

– угловая скорость звена AO,
;

– длинна звена АO, м;

– частота вращения звена АO,

Зададим масштабный коэффициент скоростей

где

– значение скорости вращения точки А вокруг точки О;

– длина отрезка
на плане скоростей, представляющая скорость
на плане скоростей.