Оглавление

Введение

1. Постановка задачи и последовательность ее решения

1. Постановка задачи

2. Схемы четырехзвенных механизмов, модификации диад, терминология

3. Последовательность решения задачи

4. Вариант оформления ДЗ

2. Метрические свойства рычажных механизмов

1. Диады и некоторые их свойства

2. Вычисление скоростей и ускорений методом планов для механизмов на базе диад

3. Построение и аппроксимация шатунной кривой

4. Построение цикловых графиков функции положения и передаточных функций и их анализ

5. Построение кинематических графиков. Шкалы

3. Генератор исходных данных

1. Параметры исходного механизма

2. Пример назначения исходных данных задания

4. Основные сведения о программе DIGITAL CONSTRUCTOR и принципы работы с ней

Список литературы

Введение

Причиной появления данного пособия послужили два обстоятельства. Первое – связано с общей концепцией проектирования любой машины. При проектировании любой машины и ее механизмов разработчику приходится сталкиваться со следующими проблемами:

• наличием спектра конкурирующих вариантов решения;

• необходимостью анализировать имеющиеся варианты решения;

• необходимостью обоснованно выбирать из множества возможных решений.

В общетехнических студенческих курсах этим проблемам проектирования на наш взгляд уделяется недостаточно внимания. Предлагаемое учебное пособие развивает этот подход и дает возможность студенту 4-го семестра на достаточно простом материале столкнуться с этими проблемами и выйти из них победителем.

Второе обстоятельство – явно недостаточное внимание к рычажным механизмам и особенно к проблемам структурного и параметрического синтеза многозвенных механизмов в курсе ТММ.

Рычажные механизмы являются одним из наиболее распространенных видов механизмов. В учебной литературе достаточно подробно представлены вопросы кинематического анализа и метрического синтеза простейших (четырехзвенных) механизмов [1]. Вопросы, связанные с проектированием многозвенных рычажных механизмов, рассмотрены недостаточно и затрагивают либо исследование кинематики механизмов, образованных тремя модификациями двухповодковых структурных групп [2], либо некоторые методы параметрического синтеза заданных структурных схем [3]. Однако руководящие идеи и принципы структурно-параметрического синтеза многозвенных рычажных механизмов со сложными функциональными свойствами могут быть объяснены на основе анализа свойств функции положения и передаточных функций выходных звеньев и шатунных кривых четырехзвенных механизмов [4] и использования пяти модификаций двухповодковых структурных групп для дальнейшего усложнения исходной схемы.

Предлагаемая работа базируется на материале этого пособия и рассматривает некоторые вопросы структурно-параметрического синтеза рычажных механизмов со степенью подвижности, равной 1. Все эти вопросы целесообразно изучать на практических занятиях и при выполнении самостоятельной работы (домашнего задания – ДЗ). В лекциях достаточно дать только самые общие понятия. Поэтому методически пособие построено в форме сборника заданий с необходимыми теоретическими пояснениями. Для выполнения ДЗ достаточно пользоваться данным пособием. В качестве дополнительной литературы можно рекомендовать помимо работы [4] любое издание учебника по теоретической механике С.М. Тарга [5] и любой учебник или учебное пособие, содержащее изложение аналитического метода исследования рычажных механизмов, например, [1], [2], [3].

В первой части пособия "Постановка задачи и последовательность ее решения" даны:

• краткая формулировка задачи;

• формализованное описание исходного кривошипного четырехзвенного механизма;

• последовательность выполнения ДЗ;

приведены:

• схемы четырехзвенных механизмов (2 варианта сборки кривошипного четырехшарнирного механизма, кривошипно-ползунного и кривошипно- кулисного механизмов);

• 5 модификаций двухповодковых структурных групп (диад);

• рекомендуемый вариант оформления задания.

Во второй части "Метрические свойства рычажных механизмов" изложены некоторые правила исследования рычажных механизмов с вынесенной шатунной точкой и связанные с особенностями шатунной кривой возможные свойства диад. Обращено внимание на принципиальное различие между передаточными функциями (аналогами скоростей и ускорений) и кинематическими характеристиками (скоростями и ускорениями). Кроме того, изложен метод планов скоростей и ускорений для всех 5 модификаций диад.

В третьей части данного учебного пособия представлен формализм общения с генератором исходных данных.

В четвертой части описана работа с программой DIGITAL CONSTRUCTOR построения и кинематического анализа плоских рычажных механизмов.