П. Н. Сильченко, М. А. Мерко, М. В. Меснянкин, А. В. Колотов, Е. В. Беляков




ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН

Учебная программа дисциплины Учебное пособие

Лабораторный практикум

Практикум

Методические указания по самостоятельной работе Банк тестовых заданий в системе UniTest

 
 

Красноярск ИПК СФУ 2008


УДК 621.01

ББК 34.41

Т33

Авторы:

П. Н. Сильченко, М. А. Мерко, М. В. Меснянкин, А. В. Колотов, Е. В. Беляков

Электронный учебно-методический комплекс по дисциплине «Теория механиз- мов и машин» подготовлен в рамках реализации в 2007 г. программы развития ФГОУ ВПО «Сибирский федеральный университет» на 2007–2010 гг. по разделу «Модерни- зация образовательного процесса».

Рецензенты:

Красноярский краевой фонд науки;

Экспертная комиссия СФУ по подготовке учебно-методических комплексов дис- циплин

Т33 Теория механизмов и машин. Версия 1.0 [Электронный ресурс]: практи- кум / П. Н. Сильченко, М. А. Мерко, М. В. Меснянкин и др. – Электрон. дан. (2 Мб). – Красноярск: ИПК СФУ, 2008. – (Теория механизмов и машин: УМКД № 363-2007 / рук. творч. коллектива П. Н. Сильченко). – 1 электрон. опт. диск (DVD). – Систем. требования: Intel Pentium (или аналогичный про- цессор других производителей) 1 ГГц; 512 Мб оперативной памяти; 2 Мб сво- бодного дискового пространства; привод DVD; операционная система Microsoft Windows 2000 SP 4 / XP SP 2 / Vista (32 бит); Adobe Reader 7.0 (или аналогичный продукт для чтения файлов формата pdf).

ISBN 978-5-7638-1283-1 (комплекса)

ISBN 978-5-7638-1476-7 (практикума)

Номер гос. регистрации в ФГУП НТЦ «Информрегистр» 0320802726 от 20.12.2008 г. (комплекса)

Настоящее издание является частью электронного учебно-методического комплекса по дисципли- не «Теория механизмов и машин», включающего учебную программу, учебное пособие, лабораторный практикум, методические указания по самостоятельной работе, контрольно-измерительные материалы

«Теория механизмов и машин. Банк тестовых заданий», наглядное пособие «Теория механизмов и ма- шин. Презентационные материалы».

Изложены алгоритмы и последовательность решения задач графоаналитическими методами по основным разделам дисциплины. Рассмотрены примеры решения практических задач с использованием общепринятых методов теории механизмов и машин для типовых рычажных механизмов.

Предназначен для студентов направления подготовки бакалавров 190100.62 «Наземные транс- портно-технологические комплексы», 190200.62 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» укрупненной группы 190000 «Транспортная техника и технологии».

© Сибирский федеральный университет, 2008 Рекомендовано к изданию

Инновационно-методическим управлением СФУ

Редактор Л. Х. Бочкарева

Разработка и оформление электронного образовательного ресурса: Центр технологий элек- тронного обучения информационно-аналитического департамента СФУ; лаборатория по разработке мультимедийных электронных образовательных ресурсов при КрЦНИТ

 

Содержимое ресурса охраняется законом об авторском праве. Несанкционированное копирование и использование данного про- дукта запрещается. Встречающиеся названия программного обеспечения, изделий, устройств или систем могут являться зарегистрирован- ными товарными знаками тех или иных фирм.

 

Подп. к использованию 01.09.2008 Объем 2 Мб

Красноярск: СФУ, 660041, Красноярск, пр. Свободный, 79


 

Введение............................................................ 4

1. Структурный анализ рычажных механизмов 5

2. Метрический синтез плоских рычажных механизмов...................................................... 25

3. Кинематический анализ плоских рычажных механизмов...................................................... 41

4. Силовой анализ плоских рычажных механизмов...................................................... 71

5. Динамический анализ плоских рычажных механизмов.................................................... 110

Библиографический список.......................... 132


Дисциплина «Теория механизмов и машин» (ТММ) предполагает изу- чение основных методов и алгоритмов анализа и синтеза механизмов и машин, а также систем, разработанных на их базе.

Организация учебного процесса по очной форме предполагает выде- ление на проведение аудиторных занятий более 50 % от объема часов, преду- смотренных государственным образовательным стандартом для изучения дисциплины ТММ. Целью аудиторных занятий является ознакомление и консультирование по наиболее сложным темам дисциплины, а также выяв- ление уровня освоения материала дисциплины каждым студентом с после- дующей итоговой аттестацией. Основные положения и терминология дисци- плины «Теория механизмов и машин» освещаются на лекционных занятиях, а практическое освоение, проработка полученных знаний осуществляется на практических занятиях и при выполнении лабораторных работ.

До 50 % объема часов выделяется для работы студентов, направлен- ной на самостоятельное освоение необходимого материала дисциплины ТММ и выполнение требуемых видов работ. К видам самостоятельной рабо- ты относятся: проработка тем лекционного материала, выполнение и подго- товка к защите расчетно-графических заданий (РГЗ) и курсового проекта (КП). Особое внимание при реализации самостоятельной работы сосредота- чивается на выполнении РГЗ и КП по дисциплине «Теория механизмов и машин».

Расчетно-графические задания и курсовой проект способствуют за- креплению, углублению и обобщению теоретических знаний, развивают творческую инициативу и самостоятельность, повышают интерес к изучению дисциплины, прививают навыки научно-исследовательской работы. РГЗ вы- полняются применительно ко всем видам анализа и метрическому синтезу плоских рычажных механизмов, курсовой проект посвящен теме «Анализ и синтез механизмов технической системы».

Разделы расчетно-графических заданий и курсового проекта охваты- вают анализ и синтез рычажных, зубчатых и кулачковых механизмов являю- щихся составляющими более сложной технической системы. Выполненные расчетно-графические задания и курсовой проект студенты лично защищают преподавателю. По результатам самостоятельной работы студенты сдают итоговый контроль – зачет или экзамен согласно модулю обучения.

Данное учебное пособие предназначено для выработки у студентов всех форм обучения умений и навыков решения задач анализа и синтеза ос- новных видов механизмов, изучаемых в дисциплине «Теория механизмов и машин», оказания консультативной помощи при выполнении расчетно- графических заданий, лабораторных работ, основных разделов курсового проекта, при оформлении отчетов и пояснительных записок, а также подго- товке к их защите и сдаче зачета и(или) экзамена.


1. СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ

Задача 1.1. Выполнить структурный анализ кривошипно-ползунного механизма (,рис. 1.1 а).

 

A

O

 

а б в

Рис. 1.1. Схема кривошипно-ползунного механизма и ее элементы

 

Р е ш е н и е. Схема кривошипно-ползунного механизма представля- ет собой замкнутую кинематическую цепь, следовательно, данный механизм является плоским механизмом. В этом случае структурный анализ криво- шипно-ползунного механизма сводится к решению двух задач:

1) определению подвижности механизма;

2) определению состава структуры. Рассмотрим каждую задачу в отдельности.

Подвижность кривошипно-ползунного механизма определяется по структурной формуле Чебышева:

W = 3 × n - 2 × p 5 - p 4,

где p 4, p 5 – количество кинематических пар четвертого и пятого классов, n

количество подвижных звеньев кинематической цепи.

Структурная схема рассматриваемого механизма состоит из четырех звеньев (рис. 1.1, а):

1 – звено ОА – кривошип, 2 – звено АВ – шатун,

3 – звено В – ползун, 0 – стойка.

При этом звенья 1 – 3 являются подвижными звеньями, а стойка 0 представлена в структурной схеме шарнирно-неподвижной опорой и направ- ляющей ползуна 3 и является неподвижным звеном. Следовательно, n = 3.

Для определения значений коэффициентов p 4 и p 5 выявим все кинема- тические пары, входящие в состав схемы механизма. Результаты анализа за- носим в табл. 1.1.


 

Таблица 1.1

 

№ п/п Номера звеньев / название Схема Класс / под- вижность Вид контакта / замы- кание
            A        
  0 – 1 / вращательная O     5/1 Поверхность (низ- шая) / геометрическое
      1 – 2 / вращательная O A             B     5/1   Поверхность (низ- шая) / геометрическое
      2 – 3 / вращательная   A         B             5/1   Поверхность (низ- шая) / геометрическое
  3 – 0 / поступательная     0 B         5/1 Поверхность (низ- шая) / геометрическое

 

 

Из анализа данных табл. 1.1 следует, что исследуемая схема криво- шипно-ползунного механизма представляет собой замкнутую кинематиче- скую цепь, звенья которой образуют между собой четыре пары пятого клас- са. Следовательно, p 5 = 4, а p 4 = 0.

Подставив найденные значения коэффициентов в структурную фор- мулу Чебышева, получим

W = 3 × 3 - 2 × 4 - 0 = 9 - 8 = 1.

Результат означает, что для однозначного определения взаимного расположения звеньев кривошипно-ползунного механизма достаточно одной обобщенной координаты φ1.

Состав структуры кривошипно-ползунного механизма исследуем со- гласно принципу построения механизмов по Ассуру.

Начиная с выходного звена – ползуна 3, разбиваем рассматриваемую схему кривошипно-ползунного механизма на группы звеньев. При этом ру- ководствуемся следующим правилом: если выделенная группа звеньев обла- дает совместно нулевой подвижностью, то эта группа звеньев является структурной группой.

Группазв 2 ен п ь р е е в д3ставлена на рис. 1.1, б. Данная группа звень- ев состоит из двух подвижных звеньев: шатуна 2 и ползуна 3 и трех кинемати- ческих пар пятого класса: 1 – 2, 2 – 3 – вращательных пар и 3 – 0 – поступатель- ной пары. Тогда коэффициенты формулы Чебышева принимают следующие значения: n = 2; p 5 = 3, p 4 = 0.


 

Подставив выявленные значения коэффициентов в структурную фор- мулу Чебышева, получим

W = 3× 2 - 2×3 - 0 = 6 - 6 = 0.

Следовательно, группа звеньев 3 – 2 является структурной группой 2-го класса 2-го порядка 2-го вида, структурная формула которой имеет вид ВВП.

Группа звеньев 0 – 1 представлена на рис. 1.1, в. Данная группа звень- ев состоит из подвижного звена – кривошипа 1 и стойки 0, образующих одну

кинематическую пару пятого класса; 0 – 1 – вращательная пара, тогда n =1,

p 5 = 1, а p 4 = 0.

Подставив выявленные значения коэффициентов в структурную фор- мулу Чебышева, получим

W = 3×1- 2×1- 0 = 3 - 2 = 1.

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

Из проведенного структурного анализа следует, что структура криво- шипно-ползунного механизма состоит из первичного механизма с подвижно- стью, равной 1, и одной структурной группы 2-го класса 2-го порядка 2-го вида (рис. 1.2).

 

 

СГ 2-го класса 2-го вида
ПМ с W =1
Кривошипно-ползунный механизм с W =1
= +

 

Рис. 1.2. Состав структуры кривошипно-ползунного механизма

В ы в о д. Полученный результат показывает, что кривошипно- ползунный механизм является механизмом второго класса и независимо от числа структурных групп его подвижность определяется подвижностью пер- вичного механизма, что соответствует результату первой задачи структурно- го анализа данного механизма.

Задача 1.2. Выполнить структурный анализ шарнирного механизма

(рис. 1.3, а).

Р е ш е н и е. Схема шарнирного механизма представляет собой замкнутую кинематическую цепь, следовательно, данный механизм является плоским механизмом. В этом случае задачи исследования будут аналогичны предшествующему анализу кривошипно-ползунного механизма.

Подвижность шарнирного механизма определяется по структурной формуле Чебышева.

Структурная схема рассматриваемого механизма состоит из четырех звеньев (рис. 1.3, а):

1 – звено ОА – кривошип, 2 – звено АВ – шатун,

3 – звено ВС – коромысло, 0 – стойка.


 

B B A

O

0

 

а б в

Рис. 1.3. Схема шарнирного механизма и ее элементы

 

При этом звенья 1 – 3 являются подвижными звеньями, а стойка 0 яв- ляется неподвижным звеном и в составе структурной схемы представлена двумя шарнирно-неподвижными опорами с центрами шарниров в точках O и C. Следовательно, n = 3.

Для определения значений коэффициентов p 4 и p 5 выявим все кинема- тические пары, входящие в состав схемы шарнирного механизма. Результаты анализа заносим в табл. 1.2.

Из анализа данных табл. 1.2 следует, что исследуемая схема шарнир- ного механизма представляет собой замкнутую кинематическую цепь, звенья которой образуют между собой четыре пары пятого класса. Следовательно, p 5 = 4, а p 4 = 0.

Подставив найденные значения коэффициентов в структурную фор- мулу Чебышева, получим

W = 3 × 3 - 2 × 4 - 0 = 9 - 8 = 1.

Результат означает, что для однозначного определения взаимного расположения звеньев шарнирного механизма достаточно одной обобщенной координаты φ1.

Состав структуры шарнирного механизма исследуем согласно прин- ципу построения механизмов по Ассуру.

Начиная с выходного звена – коромысло 3, разбиваем рассматривае- мую схему шарнирного механизма на группы звеньев. При этом руково- дствуемся следующим правилом: если выделенная группа звеньев обладает совместно нулевой подвижностью, то эта группа звеньев является структур- ной группой.

Таблица 1.2

№ п/п Номера звеньев / название Схема Класс / под- вижность Вид контакта / замы- кание
        0 – 1 / вращательная A O 1     5/1   Поверхность (низ- шая) / геометриче- ское

 

Продолжение таблиця 1.2

 

№ п/п Номера звеньев / название Схема Класс / под- вижность Вид контакта / замы- кание
        1 – 2 / вращательная 1 A O           B     5/1   Поверхность (низ- шая) / геометриче- ское
      2 – 3 / вращательная A   С       B     5/1   Поверхность (низ- шая) / геометриче- ское
        B        
  3 – 0 / вращательная С       5/1 Поверхность (низ- шая) / геометриче- ское

 

Группа звеньев 3 – 2 представлена на рис. 1.3, б. Данная группа звень- ев состоит из двух подвижных звеньев: шатуна 2 и коромысла 3 и трех вра- щательных кинематических пар пятого класса: 1 – 2, 2 – 3, 3 – 0, тогда n = 2; p 5 = 3, а p 4 = 0.

Подставив выявленные значения коэффициентов в структурную фор- мулу Чебышева, получим

W = 3 × 2 - 2 × 3 - 0 = 15 -15 = 0.

Следовательно, группа звеньев 3 – 2 является структурной группой 2-го класса 2-го порядка 1-го вида структурная формула, которой имеет вид ВВВ.

Группа звеньев 0 – 1 показана на рис. 1.3, в. Данная группа звеньев со- стоит из подвижного звена – кривошипа 1 и стойки 0, образующих между со- бой одну вращательную кинематическую пару: 0 – 1, тогда n = 1; p 5 = 1, а p 4 = 0.

Подставив выявленные значения коэффициентов в структурную фор- мулу Чебышева, получим

W = 3×1- 2 ×1- 0 = 3 - 2 = 1.

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

Из проведенного структурного анализа следует, что структура шарнир- ного механизма состоит из первичного механизма с подвижностью, равной 1, и одной структурной группы 2-го класса 2-го порядка 1-го вида (рис. 1.4).


 

 

СГ 2-го класса 1-го вида
ПМ с W =1
Шарнирный механизм с W=1
= +

 

 

Рис. 1.4. Состав структуры шарнирного механизма

 

В ы в о д. Полученный результат показывает, что шарнирный меха- низм является механизмом второго класса и независимо от числа структур- ных групп его подвижность определяется подвижностью первичного меха- низма, что соответствует результату первой задачи структурного анализа данного механизма.

Задача 1.3. Выполнить структурный анализ кулисного механизма

(рис. 1.5, а).

 

A

а б в

Рис. 1.5. Схема кулисного механизма и ее элементы

 

Р е ш е н и е. Схема кулисного механизма представляет собой замк- нутую кинематическую цепь, следовательно, данный механизм является пло- ским механизмом. В этом случае задачи исследования будут аналогичны предшествующим анализам предшествующих механизмов.

Подвижность кулисного четырехзвенного механизма определяется по структурной формуле Чебышева.

Структурная схема рассматриваемого механизма состоит из четырех звеньев (рис. 1.5, а):

1 – звено ОА – кривошип, 2 – звено А – ползун,

3 – звено ВС – коромысло (кулиса), 0 – стойка.

При этом звенья 1 – 3 являются подвижными звеньями, а стойка 0 яв- ляется неподвижным звеном и в составе структурной схемы представлена двумя шарнирно-неподвижными опорами с центрами шарниров в точках O и C. Следовательно, n = 3.

Для определения значений коэффициентов p 4 и p 5 выявим все кинема- тические пары, входящие в состав схемы кулисного механизма. Результаты исследования заносим в табл. 1.3.


 

Из анализа данных табл. 1.3 следует, что исследуемая схема кулисно- го механизма представляет собой замкнутую кинематическую цепь, звенья которой образуют между собой четыре пары пятого класса. Следовательно, p 5 = 4, а p 4 = 0.

Таблица 1.3

 

№ п/п Номера звеньев / название Схема Класс / под- вижность Вид контакта / замыка- ние
      0 – 1 / вращательная A O 1     5/1   Поверхность (низшая) / геометрическое
    1 – 2 / вращательная     5/1   Поверхность (низшая) / геометрическое
        2 – 3 / поступательная       5/1     Поверхность (низшая) / геометрическое
      3 – 0 / вращательная B С 3   5/1     Поверхность (низшая) / геометрическое

 

Подставив найденные значения коэффициентов в структурную фор- мулу Чебышева, получим

W = 3×3 - 2 × 4 - 0 = 9 - 8 = 1.

Результат означает, что для однозначного определения взаимного расположения звеньев кулисного механизма достаточно одной обобщенной координаты φ1.

Структурный состав кулисного механизма определяется согласно принципу построения механизмов по Ассуру.

Начиная с выходного звена – коромысла (кулисы) 3, разбиваем рас- сматриваемую схему кулисного механизма на группы звеньев. При этом ру- ководствуемся следующим правилом: если выделенная группа звеньев обла- дает совместно нулевой подвижностью, то эта группа звеньев является структурной группой.


 

Группа звеньев 3 – 2 показана на рис. 1.5, б. Данная группа звеньев со- стоит из двух подвижных звеньев: ползуна 2 и коромысла (кулиса) 3, двух вра- щательных кинематических пар пятого класса: 1 – 2, 3 – 0 и одной поступатель- ной кинематической пары пятого класса – 2 – 3, тогда n = 2, p 5 = 3, а p 4 = 0.

Подставив выявленные значения коэффициентов в структурную фор- мулу Чебышева, получим

W = 3 × 2 - 2 × 3 - 0 = 15 -15 = 0.

Следовательно, группа звеньев 3 – 2 является структурной группой 2-го класса 2-го порядка 3-го вида структурная формула, которой имеет вид ВПВ.

Группа звеньев 0 – 1 представлена на рис. 1.5, в. Данная группа звеньев состоит из подвижного звена – кривошипа 1 и стойки 0, образующих между со- бой одну вращательную кинематическую пару, – 0 – 1, тогда n = 1, p 5 = 1, а p 4 = 0. Подставив выявленные значения коэффициентов в структурную фор-

мулу Чебышева, получим

W = 3×1- 2 ×1- 0 = 3 - 2 = 1.

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

 

 

СГ 2-го класса 3-го вида
ПМ с W =1
Кулисный механизм с W =1
= +

 

Рис. 1.6. Состав структуры кулисного механизма

 

Из проведенного структурного анализа следует, что структура кулис- ного механизма состоит из первичного механизма с подвижностью, равной 1, и одной структурной группы 2-го класса 2-го порядка 3-го вида (рис. 1.6).

В ы в о д. Полученный результат показывает, что кулисный меха- низм является механизмом второго класса и независимо от числа структур- ных групп его подвижность определяется подвижностью первичного меха- низма, что соответствует результату первой задачи структурного анализа данного механизма.

Задача 1.4. Для механизма качающегося транспортера (рис. 1.7) вы- полнить структурный анализ.

B

A C

1 2 3 4

O O 1 D 5

0 0

 

Рис. 1.7. Схема механизма качающегося транспортера


 

Р е ш е н и е. Схема механизма качающегося транспортера представ- ляет собой замкнутую кинематическую цепь, следовательно, данный меха- низм является плоским механизмом. В этом случае задачи исследования бу- дут аналогичны структурным анализам предшествующих механизмов.

Подвижность механизма качающегося транспортера определяется по структурной формуле Чебышева.

Для определения величины коэффициента n проанализируем струк- турную схему механизма качающегося транспортера (рис. 1.7). Структурная схема механизма состоит из шести звеньев:

1 – кривошип, 4 – шатун,

2 – шатун, 5 – ползун,

3 – коромысло, 0 – стойка.

При этом звенья 1-5 являются подвижными звеньями, а стойка 0 – неподвижным звеном, которая представлена в составе структурной схемы двумя шарнирно-неподвижными опорами и направляющей ползуна 5. Следо-

вательно, n =5.


Для определения значений коэффициентов


p 4 и


p 5 найдем все кине-


матические пары, входящие в состав рассматриваемой кинематической цепи. Результаты исследования заносим в табл. 1.4.

Из анализа данных табл. 1.4 следует, что звенья механизма качающе- гося транспортера составляют замкнутую кинематическую цепь и образуют


семь пар пятого класса. Следовательно,


p 5 = 7, а


p 4 = 0.


 

Таблица 1.4


№ п/п Номера звеньев / название Схема Класс / под- вижность Вид контакта / за- мыкание
        0 – 1 / вращательная   A 1 O     5/1   Поверхность (низ- шая) / геометриче- ское
      1 - 2/ вращательная A 1 2 B O     5/1   Поверхность (низ- шая) / геометриче- ское
        2 - 3/ вращательная 2 B A O 1     5/1   Поверхность (низ- шая) / геометриче- ское

 

Продолжение таблиця 1.4

 

№ п/п Номера звеньев / название Схема Класс / под- вижность Вид контакта / за- мыкание
      3 - 4/ вращательная С 4 O 1 D     5/1   Поверхность (низ- шая) / геометриче- ское
      4 - 5/ вращательная С D 5           5/1   Поверхность (низ- шая) / геометриче- ское
      3 - 0/ вращательная B O 1 3     5/1   Поверхность (низ- шая) / геометриче- ское
  5 - 0/ поступательная D 5 0     5/1 Поверхность (низ- шая) / геометриче- ское

 


Подставив найденные значения коэффициентов n,

Чебышева, получим


p 4 и


p 5 в формулу


W =3 ×5 -2 ×7 -0 =15 -14 =1.

Результат говорит, что для однозначного описания положений звеньев механизма качающегося транспортера на плоскости необходима одна обоб-


щенная координата


j1.


2) Структурный состав синусного четырехзвенного механизма опре- деляется согласно принципу построения механизмов по Ассуру.

Структурная группа звеньев 4 – 5 показана на рис. 1.8, а. Данная группа состоит из двух подвижных звеньев: шатуна 4 и ползуна 5; двух по- водков: коромысла 3 и направляющей (стойка) 0 и трех кинематических пар пятого класса: вращательных пар 4 - 5 и 3 - 4; поступательной пары 5 - 0.


Тогда


n =2,


p 5 = 3, а


p 4 = 0.


Подставив выявленные значения коэффициентов в формулу Чебыше- ва, получим

W =3 ×2 -2 ×3 -0 =15 -15 =0.

Следовательно, группа звеньев 4-5 является структурной групп- пой 2-го класса 2-го порядка 2-го вида структурной формулы, которая имеет вид ВВП.


 

B
C A C A

4 1 2

3 D 5 O 1 3

0 0 0

а б в

Рис. 1.8. Составляющие структуры механизма качающегося транспортера

 

Вторая группа звеньев 2 - 3 (р.8и,с. 1 б). Данная группа состоит из двух подвижных звеньев: шатуна 2 и коромысла 3; двух поводков: криво- шипа 1 и стойки 0; трех кинематических пар пятого класса: вращательных


пар: 2 - 3, 1 - 2, 3 - 0. Тогда


n =2,


p 5 = 3, а


p 4 = 0.


Подставив выявленные значения коэффициентов в формулу Чебыше- ва, получим

W =3 ×2 -2 ×3 -0 =6 -6 =0.

Следовательно, группа звеньев 2 - 3 является структурной групп- пой 2-го класса 2-го порядка 1-го вида структурной формулы, которая имеет вид ВВВ.

Третья группа звеньев 0 - 1 представлена на рис. 1.8, в. Данная группа состоит из подвижного звена кривошипа 1, стойки 0 и вращательной пары


пятого класса 0 - 1. Тогда


n =1,


p 5 = 1, а


p 4 = 0.


Подставив найденные значения коэффициентов в формулу Чебышева, получим

W =3×1-2 ×1-0 =3 -2 =1.

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

Из проведенного анализа следует, что механизм качающегося транс- портера имеет следующий структурный состав: первичный механизм с под- вижностью, равной 1, и две структурные группы 2-го класса 2-го порядка 1- го и 2-го видов (рис. 1.9).

 

 

СГ 2-го класса 2-го вида
СГ 2-го класса 1-го вида
ПМ с W =1
Механизм качающегося транспортера с W =1
= + +

 

 

Рис. 1.9. Состав структуры механизма качающегося транспортера


 
 


В ы в о д. Полученный результат показывает, что механизм качаю- щегося транспортера является механизмом второго класса и независимо от числа структурных групп его подвижность определяется подвижностью пер- вичного механизма, что соответствует результату первой задачи структурно- го анализа данного механизма.

Задача 1.5. Выполнить структурный анализ плоского рычажного ме- ханизма (рис. 1.10).

       
   
 
 

 

 

B

       
   

Рис. 1.10. Структурные схемы плоских рычажных механизмов. Схемы 1, 6


           
   
 
 
   
 

 

 


 

 

 

 

 

 

 
 

Рис. 1.10. Продолжение. Схемы 7–14


                     
   
 
 
   
 
 
   
   
 
 
 

 


 

       
 
   
 

 

       
   

 

Рис. 1.10. Продолжение. Схемы 15–22


                 
   
     
 
 
     
 
   
 
 
 

 


 

Рис. 1.10. Окончание. Схемы 23–30

Задача 1.6. Определить подвижность и маневренность механизма ма- нипулятора промышленного робота (рис. 1.11).

Р е ш е н и е. 1) Проанализируем схему механизма (рис. 1.11), вы- ходное звено 5 которого со стойкой 0 не образует кинематических пар, сле- довательно, схема рассматриваемого механизма является незамкнутой кине- матической цепью, подвижность которой определяется по формуле Сомова– Малышева.


 

 

 

Схема механизма промышленного манипулятора (рис. 1.11) состоит из одного неподвижного звена – стойки 0 и подвижных зв



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2018-01-08 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: