Билет №3

1. Классификация кинематических пар.

Кинематической парой называют соединение двух звеньев, обеспечивающее их относительную подвижность. Класс кинематической пары устанавливают в зависимости от числа ограничений, накладываемых на относительные движения звеньев. Свободная пара имеет 6 степеней свободы.

- Первый класс – 1 ограничение (по нормали) Пример – шар на плоскости.

- Второй класс – 2 ограничения. Пример – Цилиндр на плоскости.

- Третий класс – 3 ограничения. Пример – сферический шарнир, куб на плоскости.

- Четвёртый класс – 4 ограничения.

- Пятый класс – 5 ограничений.

Поверхность, линия или точка, по которым взаимодействуют звенья в кинематической паре, называются элементами звена.

Если звенья соприкасаются по поверхности, то пара называется низшей. В высших кинематических парах звенья соприкасаются по линии или в точках.

В плоских механизмах, в которых звенья расположены в параллельных плоскостях или одной плоскости, могут быть пары только 4 и 5 класса.

В плоском механизме пары 5 класса – это низшие пары, а пары 4 класса – это высшие пары.

2. Определение момента инерции маховика по заданному коэффициенту неравномерности хода при установившемся режиме работы механизма приближенным методом, методами Мерцалова и Виттенбауэра.

Приближённый метод: ,,,,.

Метод Мерцалова: ,,,,,.

Метод Виттенбауэра.

, ,,.

Билет №4

1. Структурный анализ механизмов. Цель и задачи структурного анализа. Определение степени свободы механизма.

Класс и порядок механизма устанавливают по структурной группе, имеющей наиболее высший порядок и класс. Степень свободы пространственного механизма:

W=6n-5P₅-4Р₄-3Р₃-2Р₂-Р₁ (формула Малышева). Степень подвижности плоского механизма: W=3n-2P₅- Р₄ (формула Чебышева).

2. Уравновешивание машин на фундаменте (пример).

При движении звеньев механизма на кинематические пары передаются переменные по значению и направлению динамические давления, являющиеся результатом действия сил и моментов от сил инерции. Эти давления, передаваясь на стойку механизма, а затем на фундамент всей машины, могут вызвать различные вибрационные и другие нежелательные явления. Уравновешивая силы инерции и инерционные моменты с помощью рационального подбора и распределения масс звеньев механизма, можно полностью или частично погасить (уменьшить) указанные динамические явления.

Билет №5

1. Структурный синтез шарнирно-рычажных механизмов. Группы Ассура, их классификация. Формула строения механизма его класс и порядок.

Задачами структурного анализа являются: выявление особенностей строения, определение числа степеней свободы, порядка и класса механизма с целью установления рациональных методов и последовательностью кинематического расчёта.

Любой механизм включает в свой состав простейший начальный или первичный механизм, который состоит из одного подвижного звена и стойки, связанной либо поступательной, либо вращательной парой.

Более сложные механизмы образуются из простого начального механизма путём присоединения к нему структурных групп или групп Асура. Группа Асура – это такая кинематическая цепь, которая, будучи присоединённой свободными (незанятыми) элементами пар к стойке, образует неподвижную систему, то есть W=0. (3n-2P₅=0)

Структурный синтез механизмов основан на методе «наслоения» или присоединения к имеющейся кинематической цепи механизма групп с числом степеней подвижности, равным нулю.

Структурная группа имеет порядок и класс. Порядок определяют по числу свободных (независимых) элементов кинематических пар, а класс – по числу кинематических пар, образующих наиболее сложный замкнутый контур.

Класс и порядок механизма устанавливают по структурной группе, имеющей наиболее высший порядок и класс. Степень свободы пространственного механизма:

W=6n-5P₅-4Р₄-3Р₃-2Р₂-Р₁ (формула Малышева). Степень подвижности плоского механизма: W=3n-2P₅- Р₄ (формула Чебышева).

Исследуя структуру механизма, необходимо выделить входное звено и разбить кинематическую цепь механизма на простейшие группы. Характер образования кинематической цепи механизма указывается формулой его строения. Например, формула: I→ II (2-3)→II (4-5) указывает, что механизм образован последовательным присоединение двух двухпроводковых групп; формула: I→ II (2-3)→III (4-5-6-7) говорит о присоединении к двухпроводковой группе

II (2-3) трёхпроводковой группы III (4-5-6-7).