3 Структурный синтез плоского рычажного механизма Кинематическая схема механизма

Вычислим масштабный коэффициент длины :

,

где – действительная длина кривошипа в метрах;

– размер кривошипа в миллиметрах принимаемый на чертеже и характеризующий длину кривошипа на кинематической схеме.

.

Остальные размеры звеньев вычислим по формуле:

,

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

[мм],

,

,

,

,

,

,

,

.

4 Кинематический анализ рычажного механизма Линейные и угловые скорости точек механизма

Найдем линейные скорости точек звеньев для 12-ти положений механизма:

Рассмотрим ведущее звено механизма:

Угловую скорость первого звена найдём по формуле:

,

где – частота вращения первого звена.

При вращательном движении первого звена скорость точки Аэтого звена направлена перпендикулярно её радиусу вращения по направлениюи равна:

,

Согласно определению плоскопараллельного движения, скорость любой точки этого тела будет определяться через скорость полюса следующим образом:

,

_,

где – скорость точкиА;

– скорость точкиО, взятой за полюс;

– скорость вращения точкиАвокруг точкиО.

Зададим масштабный коэффициент скоростей :

,

где – значение скорости вращения точкиАвокруг точкиО;

– длина отрезкана плане скоростей, представляющая скоростьна плане скоростей.

Возьмем масштаб:

Выбираем в качестве полюса плана скоростей произвольную точку p, проводим в выбранном масштабе вектор.

Для нахождения скорости остальных точек воспользуемся векторными уравнениями:

Точка В: ,

Точка С:

Точка D:

║стойки

Решим графически векторное уравнения и найдём величины ,,,,. Для этого из полиса проведём прямую, перпендикулярную прямой, а из конца вектора– прямую перпендикулярнуюАВ. Точка пересечения этих прямых позволит найти величину и направление вектора. Для нахождения точки С применим теорему подобия:. Теперь находимдля каждого положения.

1) 3)

2) 4)

5) 6)

7) 8)

9) 10)

11) 12)

0,13)

Для нахождения точки Dпроведем перпендикуляр к СD, затем в полис перенесем прямую параллельную стойки, точка пересечения даст точкуD.

Измерив длины отрезков и умножив их на масштабный коэффициент скоростей, в котором строится план скоростей, получим истинные значения ,,,,.

,

,

,

,

.

Определим угловые скорости ,извеньев 2,3 и 4. Величины этих скоростей определяются из равенств:

,

.

Для определения направления угловой скорости звена необходимо на плане скоростей взять вектор относительной скорости звена и мысленно перенести его на план положений в ведомую точку звена (точку стоящую 1-ой в индексе), а точку стоящую 2-ой в индексе условно остановить, направление вращения звена при этом будет характеризовать направление угловой скорости звена.

В данном случаи угловые скорости ,инаправлены в ту же сторону, куда и скорости,и.

Мы нашли значения и направления линейных ,,,,и угловых,скоростей для первого положения механизма.

Строим планы скоростей для оставшихся положений механизма. Вычисляем истинные величины линейных и угловых скоростей для всех положений механизма и сводим их в таблицу5 :

Таблица 5

Номер положения механизма	Скорости точек							Угловые скорости звеньев
0,13	2,096	0	2,07	0	0	0	7,96		0	0
1		0,75	2,049	1,06	0,3	0,998	8,06		3,125	3,3
2		1,42	1,63	2,01	0,4	1,94	6,3		5,92	4,44
3		1,94	1,027	2,75	0,02	2,76	3,95		8,08	0,2
4		2,15	0,33	3,04	0,54	3	1,27		8,96	6
5		1.89	0,44	2,68	0,75	2,6	1,69		7,88	8,33
6		0,95	1,4	0,45	0,546	1,35	5,38		3,65	6,1
7		0	2,1	0	0	0	8,1		0	0
8		0,82	2,5	1,16	0,48	1,16	9,2		3,42	5,33
9		2,61	3,02	3,77	0,998	3,65	11,62		11,08	11,11
10		2,88	1,63	4,07	0,1	4,06	6,27		12	1,1
11		1,86	0,34	2,63	0,47	2,66	1,31		7,75	5,2
12		0,86	1,55	1,2	0,35	1,15	5,96		3,58	3,89