6) Типовые механизмы. Передаточное отношение и передаточная функция механизмов. Кпд механизмов. Идеальные механизмы.

Типовой механизм – это простой механизм, имеющий при различном

функциональном назначении широкое применение в машинах разных видов

(см. рис. 1.4, а, б, г, рис.1.6).

Рис. 1.6. Структурные схемы типовых механизмов

Эффективность любого типового механизма оценивается рядом пара-

метров, основными из которых являются передаточная функция и коэффици-

ент полезного действия (КПД). Рассмотрим сущность данных терминов на

примере функциональной схемы механизма (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Функциональная схема механизма

Отношение скорости движения входного звена к скорости движения

выходного звена называется передаточнымотношением:

Если анализ механизма выполняется в течение некоторого промежутка

времени, то вместо передаточного отношения принято рассматривать пере-

даточнуюфункцию, т. е.

где ξ – коэффициент потерь.

Все типовые механизмы не имеют потерь, т. е. КПД этих механизмов ра-

вен единице, что возможно, только если данный механизм является идеальным.

Идеальныймеханизм– это механизм, образованный только абсолютно

жесткими звеньями, в котором входной поток механической энергии преоб-

разуется в выходной поток без потерь.

7) Звенья механизмов. Виды звеньев механизмов.

Звено (контур) – это тело или система жестко связанных тел, входящих

в состав механизма.

По структурному состоянию выделяют:

твердоезвено– это звено, упругая деформация которого не вносит су-

щественных изменений в работу механизма;

упругоезвено– это звено, упругая деформация которого вносит суще-

ственные изменения в работу механизма (пружины, мембраны и др.);

гибкоезвено– это звено, обладающее способностью изменения формы

рабочих поверхностей для обеспечения функционирования механизма (рем-

ни, цепи, канаты и др.);

жидкоезвено– это звено, обладающее жидкой структурой (вода,

масло и др.);

газообразноезвено– это звено, обладающее газообразной структурой

(газ, воздух).

По конструктивному исполнению звенья бывают простые и сложные

(рис. 1.8).

Простоезвено(одно- или двухвершинное) – это звено, входящее в со-

став двух и более кинематических пар, через геометрические центры кото-

рых возможно провести одну прямую (рис. 1.8, а–е).

Сложное, или составное, звено(трех- и более вершинное) – это звено,

входящее в состав трех и более кинематических пар, через геометрические

центры которых невозможно провести одну прямую (рис. 1.8, ж–и).

Простые звенья на схемах механизмов изображают в виде линий

или кривых, а сложные, или составные, звенья обозначаются в виде замк-

нутых и незамкнутых геометрических фигур.

Рис. 1.8. Условные обозначения звеньев механизмов

По служебному назначению звенья бывают задающими и ведомыми.

Начальное, или задающее, звено– это звено, координата которого при-

нята за обобщенную координату (рис. 1.8, а, д, е).

Ведомоезвено– это звено, не являющееся начальным (задающим) или

ведущим звеном (рис. 1.8, б–г, ж–и).

По кинематическому состоянию выделяются:

подвижноезвено– это звено механизма, имеющее возможность совер-

шать какое-либо движение (рис. 1.8, а–и);

стойка– это звено механизма, условно принятое при его анализе и

синтезе за неподвижное звено (рис. 1.8, к).

По преобразованию движения и силовых факторов звено может быть

входным, выходным и промежуточным.

Входное, или ведущее, звено– это звено механизма, которому сообща-

ется заданное движение и соответствующие силовые факторы (силы и мо-

менты пар сил).

Выходноезвено– это звено механизма, на котором получают требуемое

движение и требуемые силовые факторы.

Промежуточноезвено– это звено механизма, расположенное между

входным и выходным звеньями и предназначенное для передачи движения и

преобразования силовых факторов.