Алгоритм создания машин и механизмов. Пространство, в котором существуют механизмы. Основные виды механизмов. Аналитические методы исследования кинематики машин, страница 6

Эта подвижность называется  местной, так как она не оказывает никакого влияния на закон движения механизма, а определяет только вращение звена 2.

Местные подвижности обычно полезны для механизмов, их не устраняют, так как они благоприятно действуют на износ в кинематических парах, однако при общем анализе в кинематике местные подвижности не учитывают.

Структурный синтез механизма с помощью математических моделей.

Разработаем структурную математическую модель механизма. Для этого необходимо подсчитать число кинематических пар, которые входят в механизм; определить число подвижных звеньев; найти формулы, определяющие подвижность механизма.

 t – вершинное звено.

t = 2

t = 3

- S - стойка

Т – базовое звено

Подсчитаем число кинематических пар, входящих в механизм.

q' =  - число элементов кинематических пар

j = 0, 1, 2 …

(1)  p =  - число кинематических пар

Число подвижных звеньев:

(2)n =

Сгруппировав 1, 2 и формулы подвижности получим:

p =

n =                                                  (3)

W = Пn -

p =

n =

W =                             (4)

k = p – n

p =

Формулы 3 и 4 полностью адекватны.

Проведем синтез механизмов с помощью структурной математической модели 4.

Пусть необходимо синтезировать механизмы, которые должны существовать в П = 2 производстве, иметь один замкнутый контур (k = 1), содержать в своем составе линейные или двухвершинные звенья (Т = 2) и иметь одну подвижность (W = 1).

Подставим начальные условия синтеза в 4.

2p = 2n₂ + S

n = n₂

1 = p₁ - 1·2

1 = p-n

p = p₁

p = p₁ = 3 – число кинематических пар

n = n₁ = p – 1 = 2 – число подвижных звеньев

S = 2p – 2n = 2 – число присоединившихся к ст.

Существуют следующие одноподвижные пары.

и другие…

Структурные математические модели 3 и 4 могут использоваться для синтеза структурных групп: W = 0 и SS' (число внешних кинематических пар), nn' (число звеньев, входящих в структурную группу).

Классификация механизмов.

Механизмы подразделяют на: элементарные, простые и сложные; с постоянной структурой и с переменной структурой ; с разомкнутыми кинематическими цепями и с замкнутыми кинематическими цепями (однотипные, многотипные); комбинированные, стационарные, подвижные.

Элементарным называется механизм, который нельзя более расчленить на части, способные самостоятельно преобразовывать движение.

Простой механизм – механизм, состоящий из элементарного механизма + одна структурная группа.

Сложный механизм – механизм, состоящий из элементарного(ых) механизма(ов), к которому(ым) присоединены две или более структурные группы.

Под однотипными сложными механизмами будем понимать механизмы, в состав которых входят только элементарные механизмы и структурные группы, имеющие одинаковые количественные и видовые простейшие перемещения звеньев и элементов кинематических пар.

Под многотипными сложными механизмами будем понимать механизмы, в состав которых входят элементарные механизмы и структурные группы, существующие в различных пространствах.

Механизмами с разомкнутой кинематической цепью называются механизмы, которые имеют в своем составе только разомкнутые кинематические цепи.

Механизмы с постоянной структурой – устройства, кинематическая цепь которых не изменяется в процессе их работы.

Механизмы с переменной структурой – механизмы, кинематическая цепь которых изменяется в процессе их функционирования.

Комбинированные механизмы – механизмы, которые состоят из различных сложных механизмов, как с постоянной, так и с переменной структурой.

Стационарный механизм – простой механизм, если его стойка неподвижна.

Подвижный простой механизм – механизм, если он закреплен на подвижном звене другого механизма.

Рассмотрим примеры определения подвижности различных механизмов.

1.  Элементарные механизмы.

Элементарные механизмы представляют собой простейшие механизмы с независимой кинематической цепью. Подвижность элементарных механизмов определяется подвижностью, входящей в них кинематической парой.