1.3 Определение недостающих размеров звеньев

Размеры звеньев будем определять графоаналитическим методом.

1.3.1 Для построения планов механизма выбираем стандартный масштабный коэффициент длины μ_l=0,005 м/мм.

1.3.2 Определяем длины отрезков на планах, соответствующие звену 3:

мм;

мм.

1.3.3 Вычерчиваем планы звена 3 в крайних положениях, выдерживая между ними угол размаха ψ = 35° (рисунок 4). Крайнее правое положение в дальнейшем будем обозначать верхним индексом К1, а крайнее левое – К2.

1.3.4 Из точки В проводим вектор её скорости V_в. Ввиду того, что звено 3 совершает вращательное движение вокруг точки Е, он направлен перпендикулярно ВЕ.

1.3.5 Вследствие расположения центра вращения кривошипа (точка О) слева от коромысла угол давления δ принимает наибольшее значение, равное 48°, в положении К1. Проводим под этим углом к вектору V_в прямую B^K1N¹, по которой направлены звенья 1 и 2 в этом положении.

1.3.6 Вычисляем величину угла перекрытия:

.

1.3.7 Из точки B^K1 проводим вспомогательную прямую B^K2N, параллельную B^K1N¹.

1.3.8 Строим угол HB^K2N², равный , и проводим прямую B^K2N, пересекающую B^K1N¹.

1.3.9 Точка О, в которой пересеклись прямые, и является центром вращения кривошипа. Изображением соответствующий элемент стойки.

1.3.10 Для определения размеров на плане отрезков, соответствующих звеньям 1 и 2, составляем и решаем систему уравнений:

мм;

мм.

1.3.11 Наносим на план механизма точки А^К1 и А^К2.

1.3.12 Находим положение точки М:

мм.

1.3.13 Вычисляем реальные размеры звеньев:

м;

м;

м;

м.

1.3.14 Через точку М проводим прямую МР под углом β = 20°, против часовой стрелки.

1.3.15 Из точек С^К1 и С^К2 опускаем перпендикуляры С^К1L^К1 и С^К2L^К2 на прямую MR.

1.3.16 Строим траекторию движения точки С (дуга окружности радиусом ).

1.3.17 Из чертежа видно, что δ находится в крайнем положении K2 коромысла 3 следовательно, в этом положении угол давления δ в поступательной паре D принимает наибольшее значение.

1.3.18 Чертим прямую под углом δ от С^К2 к направляющей MR, получим в пересечении точку D^K2. Получили отрезок .

1.3.19 Сделав засечку из точки С^К1 радиусом на направляющей MR, получаем точку D^K1. Соединив точки С^К1 и D^K1 прямой линией, получаем звено 4 в положении К1.

1.3.20 Вычерчиваем звено 5 в крайних положениях.

1.3.21 Вычисляем длину шатуна 4:

м.

1.3.22 Ход выходного звена:

м.

1.4 Определение направления вращения кривошипа

1.4.1 Строим траектории центров шарниров. Для точек A, B и C – это дуги окружностей радиусов соответственно , и . Кривошип 1 совершает полный оборот и поэтому точка A движется по окружности. Точка D вместе с ползуном перемещается по прямой MR.

1.4.2 Вычисляем углы поворота кривошипа, соответствующие рабочему и холостому ходам, и проставляем их на планах:

;

.

1.4.3 Во время рабочего хода ползун 5 движется против силы F_пс из положения K2 в положение K1. При этом шарнир C перемещается по дуге окружности из положения C^K2 в положение C^K1. Следовательно, звено 3 в этот промежуток времени поворачивается против часовой стрелки, а шарнир B движется по дуге из положения B^K2 в положение B^K1. Очевидно, что все точки механизма в крайнем положении, соответствующем началу рабочего хода, имеют индекс "K2", а концу "K1".

1.4.4 Точка A, расположенная на кривошипе 1, должна в течение рабочего хода переместиться из положения A^K2 в положение A^K1, а сам кривошип – повернуться на угол α_р. Это возможно при направлении вращения кривошипа против часовой стрелки.

1.4.5 Проставляем найденное направление угловых скоростей на планах механизма.