Глава 3 Структурный анализ и синтез механизмов

22

В	В
А	А
С	С
	О2

2.Произвести замену высших пар, точки А и В (рис. 3.12), на низшие и построить схему заменяющего механизма (рис. 3.13).

3.Построить структурную схему механизма (рис. 3.14), т.е. схему, показывающую последовательность соединения звеньев (при этом поступательные пары могут быть заменены на вращательные)

4.Определить степень подвижности механизма, по формуле (3.6) ,(легче это сделать по структурной схеме)

			W = 3.n − 2.p5 = 3.6 − 2.8 = 2				(3.12)
	Степень подвижности равна двум, значит на структурной схеме
должно быть показано два входных звена
			7	5
		6	В		О1		О2
						6
4		А			А		В
			О2		4		5
				3	2	7 С	3
	2		С		E	D
		О1					F
			1		1

5. Выбрать начальные звенья, показать на структурной схеме исходный механизм и выделить группы Ассура

Разработал Корчагин П.А.

23

На структурной схеме (см. рис. 3.14) группа Ассура выделена тонкой линией.

6. Составить формулу строения механизма, показывающую последовательность присоединения групп Ассура, их класс и порядок

Формула строения рассматриваемого механизма имеет вид:

1, 2, 3	4, 5, 6, 7
I класс, 2 порядок	III класс, 3 порядок

7. Определить класс механизма

Механизм III класса (наивысший порядок группы Ассура)

3.9 Пример структурного синтеза плоского механизма

Структурный синтез плоских механизмов следует проводить применяя метод Ассура, который обеспечивает статически определимую плоскую схему механизма (q = 0), и формулу Малышева, поскольку вследствии неточностей изготовления плоский механизм в какой-то мере получается пространственным /11/.

Спроектируем кривошипно-ползунный механизм. Для этого возьмем структурную схему, состоящую из двухповодковой группы (звено 3,4) и исходного механизма (звено 1, 2) (рис. 3.15, а). Степень подвижности такого механизма будет равна W = 3 3 − 2 4 = 1. Однако, если учесть неточности изготовления и считать механизм пространственным, то по формуле Малышева получим три избыточные связи:

q = 1 − 6 3 + 5 4 = 3

Устранить избыточные связи, можно повышая подвижность кинематических пар.

Для этого в точке В заменим вращательную пару на цилиндрическую, а в точке С – вращательную на сферическую. На второй схеме (рис. 3.15, б) p5=2, p4=1, p3=1 избыточных связей уже нет.

q = 1 − 6 3 + 5 2 + 4 1 + 3 1 = 0

Таким образом, мы получили статически определимый самоустанавливающийся механизм.

Если в точке В заменить цилиндрическую пару на сферическую (рис. 3.15, в), то получим механизм, степень подвижности которого W=2, поскольку кроме основной подвижности W=1, определяемой обобщенной координатой ϕ, имеется местная подвижность Wм=1 – возможность независимого вращения шатуна 3 вокруг оси ВС. Избыточных связей здесь также нет.

Разработал Корчагин П.А.

	24
С	С	С
4	4	4
3	3	3

		В		В	В
		2		2	2
	А		А		А
		1		1	1
		а)		б)	с)

q = 1 − 6 3 + 5 2 + 3 2 = 0

Местная подвижность не влияет на основной закон движения механизма и может быть даже полезна с точки зрения выравнивания износов шарниров, т.к. при работе механизма шатун 3 может самопроизвольно поворачиваться вокруг своей оси за счет переменных динамических нагрузок и вибраций.

Разработал Корчагин П.А.