Билет №11

1. Аналитический метод кинематического расчета механизмов.

Аналитический метод кинематического исследования рычажных механизмов основан на условии замкнутости контуров их кинематических цепей. Составляя уравнения проекции звеньев на соответствующие оси координат, устанавливают функциональную связь между кинематическими параметрами, характеризующими движение входных и выходных звеньев механизмов. При решении задач кинематического анализа пространственных рычажных механизмов, а также пространственных разомкнутых кинематических цепей (промышленных роботов и манипуляторов), широко используют векторный метод, основанный на общих положениях векторной алгебры, и включающий в себя элементы теории матриц. Применение аналитического метода затрудняется сложностью получаемых расчётных уравнений, поэтому именно в этих случаях целесообразно использование ЭВМ.

2. Эвольвента, ее характеристики и свойства.

Эвольвентой круга называется плоская кривая, которую вычерчивает точка, лежащая на прямой, перекатываемой без скольжения по неподвижной окружности.

Основные свойства:

- Эвольвента не имеет точек внутри основной окружности.

- Нормаль, проведённая в любую точку эвольвенты проходит по касательной к основной окружности. .

- Точки касания нормалей с основной окружностью образуют центр кривизны эвольвенты. То есть основная окружность представляет собой геометрическое место центров кривизны эвольвенты.

- Любая ветвь эвольвенты вполне определяется величиной радиуса основной окружности () и положением начала отсчёта эвольвентного угла ().

Билет №12

1. Динамический анализ рычажных механизмов. Цели и задачи.

Силовой расчёт.

Задачи: - Определение сил, действующих на звенья или на связи механизма.

- Определение уравновешивающей силы (уравновешивающего момента) на входном звене.

Цели: - Накопление необходимых данных для последующего проектирования и конструирования механизма.

- Определение форм звеньев, поперечных сечений.

- Проведение расчёта на прочность и жёсткость.

- Расчёт на износостойкость, трение.

- Подбор подшипников.

- Выбор электродвигателя.

Основные допущения: - Скорость входного звена постоянна.

- Механизм идеальный (звенья неупругие, абсолютно жёсткие).

- Трения в кинематических парах нет.

- Все звенья находятся в одной плоскости.

В тихоходных механизмах, где изменения скоростей незначительно, следовательно, сила инерции тоже незначительна, используют статический метод расчёта, при котором используются обычные уравнения равновесия (уравнения статики).

В быстроходных механизмах могут быть значительные силы инерции, превышающие действующие внешние нагрузки. Эти силы надо учитывать при использовании метода кинетостатики.

Силы инерции, возникающие только при движении механизма, носят название динамических усилий. Они приводят к появлению в кинематических парах дополнительных динамических давлений.

Метод кинетостатики заключается в составлении уравнения равновесия и включает в себя силы инерции. Эти уравнения называются уравнениями кинетостатики. Механизм условно принимается за неподвижный. Метод кинетостатики основан на принципе Даламбера: Если ко всем силам, действующим на связанную систему тел приложить силу инерции, то такую систему можно условно считать находящейся в равновесии.

Принцип освобождаемости от связей: Не нарушая состояния покоя или движения системы можно разрывать отдельные связи, заменяя отдельные связи соответствующими реакциями.