1.6.1 Порядок проведения структурного анализа

1. Пронумеровать звенья. Нумерация начинается с того звена, где задано вращение (n₁, ω₁). Неподвижные звенья (стойки, опоры) обозначаются одной (последней) цифрой.

2. Рассчитать степень подвижности механизма. По степени подвижности определить количество ведущих звеньев (кривошипов, механизмов Iкласса). Дать названия звеньям механизма.

3. Начиная с последней структурной группы, считая от ведущего звена, выделить группы АссураII, III и т.д. классов, так, чтобы остался свободным механизмIкласса (ведущее звено со стойкой).

4. Изобразить структурные группы в том же масштабе, что и механизм, начиная с последней. Для каждой структурной группы рассчитать степень подвижности и изобразить структурную формулу (см. формулу 1.6). Определить класс и вид структурной группы.

5. Изобразить механизм Iкласса. Рассчитать степень его подвижности, записать структурную формулу.

6. Составить структурную формулу всего механизма в порядке присоединения структурных групп к механизму Iкласса. Определить класс всего механизма.Класс всего механизма определяется по наивысшему классу структурной группы.

§ 1.7Пример выполнения структурного анализа шестизвенного механизма

1. Рассчитываем степень подвижности механизма (рисунок 1.11) по формуле П.Л. Чебышева (1.2):

W = 3n - 2p₅ - p₄.

Имеем n = 5, p₅ = 7, p₄ = 0. Тогда W=1, т.е. число ведущих звеньев равно 1. Дадим названия звеньям: 1- кривошип; 2 - шатун; 3 - кулиса; 4 - кулисный камень; 5 - ползун; 6 - стойка, опора.

Рисунок 1.11 - Шестизвенный

рычажный механизм

2. Выделяем в механизме структурные группы, начиная с последней. IIкласс структурной группы включает в себя число подвижных звеньевn= 2, число низших кинематических парp₅ = 3.Поэтому, у данного механизма будут две структурные группы: группа 4-5 и группа 2-3. Остается свободным механизмIкласса. Больше механизм не имеет подвижных звеньев.

3. Изображаем структурные группы, начиная с последней от ведущего звена.

а).Структурная группа 4-5

Степень подвижности:W=3n-2p₅-p₄.Имеем: n = 2; p₅ = 3; p₄ = 0. Тогда: W=3·2-2·3-0 =0.

Структурная формула

.

б).Структурная группа 2-3

Степень подвижности:W = 3n - 2p₅ - p₄.

Тогда n = 2; p₅ = 3; p₄ = 0.

Имеем W = 3·2 - 2·3 - 0 = 0.

Структурная формула

.

в).Механизм I класса

Степень подвижности: W= 3n - 2p₅ - p₄.Тогда n = 1; p₅ = 1; p₄ = 0. Имеем: W = 3·1 - 2·1- 0 = 1.

Структурная формула:

.

г). Структурная формула всего механизма

.

д). Вывод: данный механизм II класса.

Вопросы для самоконтороля

1. Дайте определения звену, кинематической паре.

2. Расскажите о делении пар на высшие и низшие, о классификации по Ассуру-Артоболевскому.

3. Дайте определения кинематической цепи и назовите ее виды.

4. Дайте определения механизму, машине и объясните их назначение.

5. Объясните физический смысл числовых коэффициентов в структурной формуле Малышева.

6. Какова степень подвижности группы Ассура? Приведите примеры групп Ассура второго класса.

7. Назовите последовательность расчленения схемы механизма на группы Ассура.

8. Укажите цель и способы условной замены высших пар кинематической цепью с низшими парами.