Курсовое проектирование по "Теории механизмов и машин", страница 24

Из формулы (3.2) следует, что в простейшей группе Ассура — два звена и три кинематических пары. Она относится ко II классу, так как в каждый контур (звено) входит по две пары, и ко второму порядку — в группе две потенциальные кинематические пары А и С. Ее обозначение в формуле строения механизма — II. Такие структурные группы находят широкое распространение в технике. Их называют двухповодковыми группами Ассура, или диадами, а механизмы, из них состоящие — диадными.

Базовой диаде присвоен первый вид — II₁ (рис. 3.1). В ней все три кинематические пары вращательные.

Остальные четыре вида получают заменой вращательных пар поступательными. Так, замена одной крайней вращательной пары поступательной образует диаду второго вида (рис. 3.2), замена средней вращательной пары поступательной — диаду третьего вида (рис. 3.3), двух крайних вращательных пар поступательными — диаду четвертого вида (рис. 3.4), одной крайней и одной средней вращательных пар поступательными — диаду пятого вида (рис. 3.5).

Рис. 3.2

Рис. 3.3

Рис. 3.4

Рис. 3.5

В заданиях на курсовой проект представлены диадные механизмы. Отсоединение диад начинают с наиболее отдаленных от начального звена структурных групп. В механизме ДВС (рис. 2.1, а) обе диады примыкают к начальному звену. Каждая из них состоит из двух звеньев (2–3 и 4–5) и трех кинематических пар — двух вращательных и одной поступательной, образуя диады второго вида (II₂).

После отсоединения двух диад остается начальный механизм Iкласса (обозначение I) — кривошип со стойкой. Другой разновидностью механизма Iкласса является ползун со стойкой. Обе разновидности начальных механизмов приведены на рис. 3.6. Диады и начальное звено механизма ДВС изображены на рис. 3.7.

Рис. 3.6

Рис. 3.7

Формула строения механизма, составленная из классов отсоединенных диад, имеет вид:

                                  II₂(4,5) – I(1) – II₂(2,3).                                

В соответствии с формулой строения механизм ДВС является механизмом II класса, как и все диадные механизмы, представленные в заданиях на курсовой проект.

4. Кинематический анализ рычажного механизма

4.1. Планы положений

Цель кинематического анализа: определение положений звеньев механизма, построение траекторий отдельных его точек, определение линейных скоростей и ускорений точек механизма, угловых скоростей и ускорений звеньев. Планы положений, скоростей и ускорений механизма являются элементами графического метода планов кинематического анализа.

Планом положений механизма называется графическое изображение взаимного расположения звеньев, соответствующее определенному положению начального звена. В курсовом проекте принимают 12 положений кривошипа. План положений — кинематическая схема механизма, выполненная в масштабе.

Масштаб определяют отношением длины отрезка в миллиметрах, изображающего какую-либо физическую величину, к самой физической величине. Масштаб плана положений в мм/м:

                                          ,                                 (4.1)

где АВ — длина отрезка, мм, изображающего длину l_AB, м.

Масштаб рекомендуется принимать исходя из возможности размещения изображений на первом листе формата А1. Так, для механизма ДВС (рис. 4.1) при условии изображения его поршней в верхних мертвых точках (ВМТ) масштаб плана положений:

                                       ,                              (4.2)

где  — максимальное расстояние между точками Е и С на плане положений, мм.

Например, для l_AB = 0,09 м и l_BC = 0,3 м габаритный размер механизма  м. Если для плана положений отведено  = 360 мм, то его масштаб

                                    мм/м.                                 

Рекомендуется принимать округленные значения масштабов для облегчения расчетов, например,  мм/м. Как следует из формулы (4.1), в принятом масштабе отрезки, изображающие длины звеньев, равны:

                        ; ; .               (4.3)