15)Состав структуры рычажных механизмов по Ассуру. Виды структурных групп и первичных механизмов

Для решения задач анализа и синтеза рычажных механизмов профессо-

ром Л. В. Ассуром была предложена оригинальная структурная классифика-

ция, согласно которой механизмы, не имеющие избыточных связей и мест-

ных подвижностей, состоят из первичных (элементарных) механизмов и

структурных групп звеньев (рис. 2.2).

Первичный механизм (ПМ) – это элементарный механизм, состоящий

из подвижного и неподвижного звеньев, которые образуют кинематическую

пару с одной или несколькими подвижностями (рис. 2.3).

Структурная группа звеньев (СГЗ) – это кинематическая цепь, образо-

ванная подвижными звеньями механизма, подвижность которой в простран-

стве и на плоскости равна нулю в любой момент времени, и не распадающая-

ся на более простые цепи, обладающие подобными свойствами

(рис. 2.4., рис.2.5., рис.2.6).

где с.г W , с.г n – подвижность и число подвижных звеньев структурной груп-

пы; p1, p2 – число кинематических пар соответствующей подвижности.

Особенностью структурных групп является их статическаянеопреде-

лимость. Если структурную группу свободными элементами звеньев присое-

динить к стойке, то образуется статически неопределимая ферма. Используя

данное свойство структурных групп, удобно проводить структурный, кине-

матический и силовой анализ механизмов. Во всех структурных группах ко-

нечные звенья водят в состав только одной кинематической пары и имеют

свободный элемент звена. Подобные звенья называются поводки.

Поводок – это конечное звено структурной группы, одним элементом

входящее в состав одной кинематической пары и имеющее второй свобод-

ный элемент звена.

Структурные группы могут быть образованы только четным количест-

вом подвижных звеньев (см. рис. 2.4−2.6). Степень сложности структурной

группы характеризуется ее классом. Класс структурной группы определяется

количеством звеньев и кинематических пар с учетом числа вершин наиболее

сложного звена. Сложность структурных групп определяет класс механизма.

Соответственно, класс механизма определяется классом наиболее сложной

структурной группы, входящей в его состав. В пределах класса структурные

группы подразделяются на порядки. Порядок структурной группы соответст-

вует числу поводков.

В структуре рычажных механизмов наиболее часто встречаются струк-

турные группы, состоящие из двух звеньев (2 и 3) и трех кинематических пар

пятого класса (рис. 2.4). Данные структурные группы содержат два подвиж-

ных звена, имеющих по две вершины, что соответствует второму классу.

Структурные группы второго класса имеют не менее двух поводков, что сви-

детельствует о присутствии внутри класса нескольких порядков. В настоящее

время наибольшее распространение получили структурные группы второго

класса второго порядка, характерной особенностью которых является нали-

чие пяти видов (рис. 2.4).

16) Виды структ групп 2-го класса. Примеры.

Вид структурной группы определяется ее структурной формулой, ко-

торая составляется в зависимости от вида и класса кинематических пар.

Структурная группа второго класса второго порядка (рис. 2.4, а) образована

двумя звеньями, двумя поводками и содержит три вращательных пары пято-

го класса, имеет структурную формулу ВВВ, что соответствует первому ви-

ду. Второй вид группы второго класса второго порядка (рис. 2.4, б) получает-

ся путем замены одной из крайних вращательных кинематических пар по-

ступательной парой пятого класса. Структурная формула полученной группы

будет иметь вид ВВП или ПВВ.

Третий вид структурной группы второго класса второго порядка

(рис. 2.4, в) имеет структурную формулу ВПВ и образуется вследствие замены

средней вращательной кинематической пары поступательной парой пятого

класса. Четвертый вид групп второго класса второго порядка (рис. 2.4, г) полу-

чается заменой обоих крайних вращательных кинематических пар пятого клас-

са поступательными парами, что соответствует структурной формуле ПВП. За-

мена одной из крайних и средней вращательных кинематических пар поступа-

тельными парами позволяет получить пятый вид группы второго класса второ-

го порядка (рис. 2.4, д), имеющей структурную формулу ППВ или ВПП.

Механизмы, содержащие только структурные группы второго класса,

являются механизмами второго класса.

Теоретически существуют структурные группы и больших классов, од-

нако в силу их малой распространенности в учебном курсе ограничимся

структурными группами второго класса.