Учебно-методическое пособие по курсовому проектированию теории механизмов и машин, страница 4

Графическую часть работы выполняют на двух листах А2 или А1 - “Кинематическое исследование механизма” и “Кинетостатическое исследование механизма”. Для каждого графического построения указывают масштаб  (линейных, µl=l/ ls м/мм, скорости, µv=V/ lv м/с ·мм, ускорения µα=α/ lα м/см, врем µt=t/ lt с/мм, сил µf=F/ lf Н/мм, угловых µφ=φ/ lφ перемещений,  град/мм, где числитель означает действительные величины: длину звена ℓ , скорость v, ускорение a, время t ,силу F, угол φ , а знаменатель - величины отрезков на чертеже в мм, соответствующие перечисленным величинам).

В пояснительной записке приводят условие задачи, краткое описание всех графических построений, необходимые расчеты с указанием размерностей величин. Требования к оформлению и содержанию пояснительной записки изложены на с.3-4 настоящих методических указаний.

6.Порядок выполнения работы.

Структурный, кинематический и силовой анализ знакомит студентов с методами исследования механизмов широко распространенными при расчете и конструировании машин и приборов.                           

Кинематический анализ механизмов проводят аналитическими, графическими и экспериментальными методами. В настоящих методических указаниях рассмотрен графоаналитический метод, позволяющий при удовлетворительной точности наглядно изобразить величины и направление перемещений, скоростей и ускорений точек звеньев механизма,

Силовой анализ механизма упрощенно выполняют без учета вредного сопротивления сил трения в кинематических парах. К звеньям механизма приложены силы: внешние  (полезные и технологических сопротивлений), реакции взаимодействия звеньев, тяжести, инерции (силы или моменты сил). В результате силового анализа необходим определить уравновешивающий (движущий) момент, приложенный к ведущему звену.

7. Структурный анализ механизма

Под структурным анализом механизмов понимают определение количества звеньев и кинематических пар, классов кинематических пар, степени и подвижности механизма и его класса.

Степень подвижности плоского механизма вычисляют по структурной формуле Чебышева:  

W=3n-2p5-p4,                                       (I)

где - n - число подвижных звеньев;  

W - Число степеней свободы кинематической цепи (степень        подвижности звеньев относительно стойки        р4 число кинематических пар четвертого класса (высших пар);        р5 - число кинематических пар пятого класса. В заданном механизме необходимо выделить ведущее звено и присоединенную к нему кинематическую группу Ассура обладающую нулевой степенью подвижности.  В четырехзвенных механизмах используются группы Ассура II класса содержащие 2 подвижных звена и 3 кинематических пары (W=3n-2p5=3·2-2·3=0), Разновидности таких групп показаны на рис. I.  

Класс механизма соответствует наивысшему классу группы. В прил. II изображен плоский механизм, состоящий из 5 подвижных звеньев и 7 кинематических пар 5-го класса (6 вращательных пар и 1 поступательная). Степень подвижности механизма согласно формуле (I)

W=3·5-2·7-1·0=1

Ведущим является звено AB. Оставшиеся 4 подвижных звена образуют две группы Ассура II класса: звенья 2 и 3 , несущие 3 вращательные кинематические пары (В, С, Д). Относятся к группе 1-го вида (рис. I, а), а звенья -4 и 5, содержащие 2 вращательных (F, E) и I поступательную пару, относятся к группе 2-го вида, (рис. I, б). В целом механизм относится ко II классу.

8. Построение планов положений механизма

Планом положения механизма называется схема, на которой зафиксировано определенное положение ведущего звена и зависимость от этого положения всех остальных звеньев. Планы положений позволяют выявить траекторию движения всех точек механизма за один цикл движения ведущего звена, определить требуемое рабочее пространство для механизма в машине, построить графики перемещения ведомого и других звеньев в функции времени.

Порядок построения планов положения механизма,

I. Выберете масштаб µl м/мм размеров звеньев, пропорциональный ряду чисел: I; 2; 2,5; 4; 5. Например µl=0,02 м/мм; µl=0,005 м/мм.