Реферат Курсовая Конспект
Структура механизмов. Основные определения. Образование механизмов по Ассуру. - раздел Механика, ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ОСНОВЫ СТАТИКИ · Механизмом Называется Искусственно Созданная Система Тел, Предназна...
|
· Механизмом называется искусственно созданная система тел, предназначенная для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения других тел.
Одно или несколько жестко соединенных твердых тел, входящих в состав механизма, называется звеном. Звено, принимаемое за неподвижное, называется стойкой. Звенья механизма, положения и законы движения которых задаются, называются ведущими, а звенья механизма, положения и законы движения которых однозначно зависят от положений и законов движения ведущих звеньев, называются ведомыми.
|
|
|
|
|
Кинематической парой называется соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающее их относительное движение. Поверхности, линии, точки звена, по которым оно может соприкасаться с другим звеном, образуя кинематическую пару, называются элементами кинематической пары.
Наибольшее использование получили две классификации кинематических пар: по Артоболевскому И.И. и по Рело Ф.
По Рело Ф. кинематическая пара называется высшей, если её элементами являются линии или точки; у низших кинематических пар элементами являются плоскости или поверхности.
По Артоболевскому И.И. класс кинематической пары определяется числом условий связи, налагаемых этой парой на относительное движение её звеньев. В этой классификации выделено пять классов кинематических пар. плоские кинематические пары, звенья которых совершают движения в одной или параллельных плоскостях, могут иметь в этой классификации лишь IV или V класс. При этом пары IV класса являются высшими, а пары V класса – низшие по Рело Ф.
· Кинематической цепью называется связанная система звеньев, образующих между собою кинематические пары. Кинематические цепи подразделяются на простые и сложные, замкнутые и незамкнутые, плоские и пространственные.
Простой кинематической цепью называется цепь, у которой каждое звено входит не более чем в две кинематические пары.
Сложной кинематической цепью называется цепь, у которой имеется хотя бы одно звено, входящее более чем в две кинематические пары.
Замкнутой кинематической цепью называется цепь, каждое звено которой входит по крайней мере в две кинематические пары.
Незамкнутой кинематической цепью называется цепь, у которой есть звенья, входящие только в одну кинематическую пару. Плоской называется кинематическая цепь, все звенья которой совершают движения в одной или параллельных плоскостях. У пространственных цепей звенья совершают пространственные перемещения.
• Степенью подвижности кинематической цепи называется число степеней её свободы, относительно неподвижного звена (стойки) этой цепи. Для плоских кинематических цепей, которые и будем рассматривать ниже, определяется по формуле Чебышева П.Л.
,
где n – число подвижных звеньев цепи;
р5 – число кинематических пар V класса, образованных всеми звеньями
цепи;
Р4 – число кинематических пар IV класса, образованных всеми
звеньями цепи.
• Механизмом называется кинематическая цепь, в которой при заданных положениях и законах движения одного или нескольких ведущих звеньев, положения и законы движения остальных (ведомых) звеньев являются единственно определенными. Каждая замкнутая кинематическая цепь, имеющая стойку и степень подвижности W, равную числу входных звеньев, является механизмом.
• Кинематическая схема механизма – это графическое его изображение с условным представлением звеньев и кинематических пар, выполненное в масштабе, и учитывающее характер относительного движения звеньев.
Рис. 34. Плоский шарнирный четырехзвенный механизм: а) полуконструктивная схема, б) кинематическая схема.
На кинематических схемах механизмов звенья, как правило, изображаются прямоугольниками и отрезками прямых и нумеруются арабскими цифрами.
Рис. 35. Схематическое изображение кинематических пар в плоских механизмах - а) шарнир- вращательная пара V класса (низшая), б) поступательная пара V класса (низшая), в)зацепление зубчатых профилей -кинематическая пара IV класса (высшая).
Кинематические пары в механизмах обозначаются большими буквами латинского алфавита и схематически изображаются так, как это сделано на рис.34,35. Пары IV класса очерчиваются кривыми, которыми они являются в натуре. Стойку (неподвижное звено) принято выделять штриховкой (рис. 36).
Рис.36 . Схематическое изображение неподвижных элементов кинематических пар: а) и б) — вращательная кинематическая пара, в) поступательная пара, г) высшая пара.
• Структурная группа – это простейшая кинематическая цепь, которая, будучи присоединена всеми своими свободными концами к стойке, имеет и которая не может быть разбита на более простые цепи, имеющие .
Структурные группы подразделяются на классы и внутри класса на порядки. Далее будем рассматривать простейшие группы II класса и 2-го порядка, состоящие из двух звеньев и трёх кинематических пар. Такие группы подразделяются также по видам в зависимости от числа и местоположения поступательных кинематических пар (рис. 37а,б).
Рис. 37. Группы Ассура второго класса различных видов: ( а) первого, (б) второго, и механизмы I класса (в,г).
• Механизм I класса – это соединение входного звена со стойкой. Возможны два варианта таких соединений, представленные на рис. 37в,г. На изображениях механизмов I класса входное звено представляется со стойкой.
• Понятия механизм I класса и структурной группы ввёл Ассур Л.В., который также предложил названный впоследствие его именем принцип образования механизмов. Согласно ему, любой механизм образуется последовательным присоединением к одному или нескольким механизмам I класса и стойке структурных групп. При этом первая входящая в состав механизма структурная группа одним или несколькими своими свободными концами присоединяется к механизмам I класса, а оставшимися свободными концами – к стойке. Каждая последующая структурная группа одним или несколькими свободными концами присоединяется к звеньям образованной кинематической цепи; некоторыми своими свободными концами она может присоединяться к другим, не вошедшим в состав образованной цепи, механизмам I класса; оставшимися свободными концами эта структурная группа присоединяется к стойке.
• Класс механизма определяется наивысшим классом структурной группы, вошедшей в его состав. Для каждого класса механизмов разработаны свои методы их кинематического и динамического исследования. Поэтому структурное исследование механизма, сводящемся к выделению в нём структурных групп, их классификации и определению класса механизма, должно предшествовать его кинематическому и динамическому исследованию.
• Формула строения механизма – это условная запись, отражающая порядок вхождения в состав механизма всех составляющих его структуры (механизмов I класса и структурных групп). Эта формула является важнейшим результатом структурного исследования механизма, т.к. она показывает класс механизма, а значит соответствующий этому классу метод последующего кинематического и динамического исследования этого механизма. Кроме того, эта формула определяет последовательность кинематического и динамического исследования всех элементов структуры механизма. Так, кинематическое исследование проводится в порядке следования этих элементов в формуле строения механизма, динамическое исследование в обратном порядке.
Ниже представленный пример структурного исследования механизма иллюстрирует условные обозначения, используемые при записи формулы строения механизма.
• Для проведения структурного исследования задаётся схема механизма, изображённая не в масштабе, с указанием с помощью стрелок входных звеньев. Само исследование проводится в следующей последовательности:
1. Подсчитывается число n подвижных звеньев механизма, число р5 кинематических пар V-го класса и число р4 кинематических пар IV-го класса. Определяется степень подвижности W и если найденное значение равно числу входных звеньев, делается вывод о принадлежности рассматриваемой кинематической цепи к механизмам.
2. Т. к. далее будем рассматривать лишь механизмы с одним входным звеном, то выделяется единственный механизм I класса.
3. Оставшаяся цепь разбивается на структурные группы с соблюдением общего принципа образования механизмов по Асуру Л.В. Определяется класс каждой группы.
4. Определяется класс всего механизма.
5. Записывается формула строения механизма.
Пример структурного исследования механизма.
Схема исследуемого механизма с указанием его входного звена представлена на рис.38.
Рис. 38. Механизм автомата-перекоса вертолета.
Решение
1. Подсчитывается степень подвижности механизма по формуле Чебышева. Для этого определяются общее число звеньев k = 8, число подвижных звеньев n = k - 1 = 7, число кинематических пар V класса р5 =10, число кинематических пар IV класса р4 =0 Степень подвижности
w = 3n—2р5 — р4 = 3*7 – 2*10 – 0 = 1.
Исследуемая кинематическая цепь является механизмом , так как при w=1 она имеет одно входное звено.
2. Выделяется механизм I класса – соединение в кинематической паре А входного звена 1 и стойки 8 – см. механизм I кл. на рис. 38.
3. Оставшуюся цепь из звеньев 2…7 разбиваем на структурные группы. Первой выделяем структурную группу II класса, состоящую из звеньев 2 и 3, которая в соответствии с принципом Ассура Л.В. одним свободным концом В присоединяется к механизму I класса, а другим свободным концом D – к стойке. Второй выделяем группу II класса из звеньев 4 и 5, которая одним свободным концом Е присоединяется к звену 3, уже включенному в схему механизма, а вторым свободным концом Q – к стойке. Аналогично третьей выделяем структурную группу II класса из звеньев 6,7, которая одним свободным концом G присоединяется к звену 5, уже включенному в схему механизма, а другим свободным концом L – к стойке.
4. Т.к. все структурные группы, входящие в состав исследуемого механизма, имеют II класс, этот механизм относится к механизмам II класса.
5. Записывается формула строения механизма.
Мех-м II = м-м I (1,8) → гр. II (2,3) → гр. II (4,5) → гр. II (6,7).
Читаются обозначения этой формулы следующим образом: исследуемый механизм имеет II класс (Мех-м II) и состоит (знак равенства) из механизма I класса, образованного звеньями 1 и 8 (м-м I (1,8)), к которому присоединяется группа звеньев II класса, образованная звеньями 2-3 – (гр. II (2,3)); к этой группе присоединяется следующая группа II класса, образованная звеньями 4 и 5 – (гр. II (4,5)); к ней присоединяется ещё одна группа II класса, образованная звеньями 6 и 7 – гр. II (6,7).
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Ровеньков Е Д Полушкин О О... ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ОСНОВЫ СТАТИКИ... Аксиомы статики Закон инерции первая аксиома...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Структура механизмов. Основные определения. Образование механизмов по Ассуру.
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов