Построение планов ускорений. Кинематика зубчатых и фрикционных механизмов. Графический метод (метод Свердлова) определения передаточного механизма, страница 2

В реальном механизме . С учетом этого замечания (1) примет вид.

      (2)

Из (2) найдем

 при неподвижном водиле – послед-ое сод. зубчатых колес.

Кинематика дифференцированных зубчатых механизмов.

Дифференцированным называется механизм, который имеет один вход и несколько выходов.

W = 3n – 2p1 – p2

n=4

p1 =4 (A, C, E, F)

p2 =2 (B, D)

W = 3·4 – 2·4 – 2=2

(установим зависимость)

Алгоритм проведения кинематического анализа.

1.  Рисуем кинематическую схему и проводим ее структурный анализ.

2.  Создаем обращенный механизм, для чего каждому звену мысленно сообщаем угловую скорость – ωн, при этом водило останется неподвижным.

3.  Находим передаточное отношение обращенного механизма.

    (1)

(2)

(3)

Подставим (2) и (3) в (1).

    (4)

, так как    (5)

С учетом (5), (4) примет вид

    (6)

    (7)

Кинематика замкнутых зубчатых дифференцированных механизмов.

Если в зубчатом дифференциале связать дополнительной (смыкающей) передачей два к.- л. звена, имеющих неподвижные оси вращения, то получится механизм с 1-ой степенью свободы, который получил название замкнутого дифференцированного зубчатого механизма.

Аналитическое определение

,


Синтез структурных групп с помощью математической модели.

n' – число звеньев, входящих в группу Ассура

S' – число внешних кинематических пар структурных групп

Пример: Найдем структурную группу при следующих условиях П=3,

Система имеет решение, если , тогда р=2, а  n' =1/

Практически реализовать получившиеся параметры можно только при линейном звене Т=2, значит решением системы будет n2 =1 и S'=2.

А – низшая одноподвижная кинематическая пара.

В – высшая двухподвижная кинематическая пара.

Подвижность кулачковых механизмов.

Кулачковые механизмы находят широкое применение в технике, благодаря простоте изготовления и эксплуатации. Формируя соответствующий профиль кулачка, можно получить практически любой закон движения его выходного звена.

Обычно подвижность кулачковых механизмов определяется формально, т. е. высшую кинематическую пару считают двухподвижной, сам механизм относят к плоскому, который, как подразумевается, существует в 3-хподвижном пространстве. Поэтому определение подвижности ведут по формуле Чебышева.

Такой подход не соответствует действительности и поэтому не верен. Рассмотрим примеры.

Пример 1. Плоский кулачковый механизм с точечным контактом в высшей кинематической паре.

1 – кулачок

В – высшая кинематическая пара

С – вращающаяся одноподвижная пара

2 – толкатель

Механизм преобразует вращательное движение кулачка 1 в поступательное толкателя 2.

В исследованиях механизмов имеется2 простейших перемещения

(П=2) – одно вращательное вокруг оси Z и одно поступательное вдоль оси Y.

W = Пn -

, для исследуемых механизмов

или W = - kП, где

Пример 2. Плоский кулачковый механизм с плоским толкателем.

1 – кулачок

2 – толкатель

А – вращающая кинематическая пара

С - поступательная

кинематическая пара

В – высшая (двухподвижная, сложн. движ., которое можно разложить на движения вдоль X  и Y.

П = 3, n = 2, p1 = 2, p2 = 1

W = 3n – 2p1 – p2
W = 3·2 – 2·2 – 1=1

или, для       W = - kП,

Пример 3. Плоский кулачковый механизм с толкателем и роликом.

1 – кулачок

2 – ролик

3 – толкатель

П = 3, n = 2, p1 = 3 (A, C, D), p2 = 1(B)

W = 3n – 2p1 – p2
W = 3·3 – 2·3 – 1=2 (2-ая подвижность местная)

W = - kП,

Пример 4. Плоский кулачковый механизм с коромыслом и роликом.

1 – кулачок

2 – ролик

3 – коромысло

П = 3 (φz, x, y)

n = 3, p1 = 3, p2 = 1

W = 3n – 2p1 – p2 =
=3·3 – 2·3 – 1=2

W = - kП,

Пример 5. Объемный кулачковый механизм с точечным контактом в высшей кинематической паре.

1 -  кулачок

2 – толкатель

3 – звено

П = 4 (φх, φzx, y)

p1 = 3(A, C, D), p2 = 1(В)

W = 4n – 3p1 –2 p2 –p3
W =4·3 – 3·3 – 2·1=2 или

W = - kП,

Пример 6. Объемный кулачковый механизм с плоским толкателем.

1 - кулачок

2 – толкатель

3 – звено

n = 3, П = 5 (φх, φzx, y, z)

p1 = 3(A, C, D), p3 = 1(В)

W = 5n –4p1 –3 p2 –2p3 –p4
W =5·3 – 4·3 – 2·1=1 или

W = - kП,