1.2. Определение класса механизма

Выполним замену кинематических пар 4 класса путём введения заменяющих звеньев, которые образуют кинематические пары 5 класса. Схема заменяющего механизма представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – схема заменяющего механизма.

Выполним проверку произведённой замены.

Следовательно, замена выполнена верно.

Выделяем из состава механизма 1 класса.

W₂

Оставшуюся ведомую цепь разбиваем на структурные группы. Разбивку проводим по сложным звеньям или сложным шарнирам. Эскизы структурных групп представлены на рисунке 3.

Рисунок 3 – эскизы структурных групп.

Так как в состав механизма кроме начального (механизма I класса) входят структурные группы только II класса, то весь механизм в целом относится к механизму II класса. Следовательно, при дальнейшем исследовании будем использовать методы, соответствующие данному классу механизмов.

Формула строения механизма

Гр. II кл.(7;7).

Механизм II кл. = механизм I кл.

Гр II кл.(2;2)

Гр.II кл.(3;4) гр. II кл. (5;6).

2. Кинематический анализ

Целью кинематического анализа является определение перемещений, скоростей и ускорений звеньев механизма и отдельных его точек без учёта сил. При этом задана схема и закон движения звеньев механизма. Кинематический анализ проводим для ведомой части механизма (звенья 2-6).

2.1. Совмещённый план положений (спп)

Выполним построение СПП для шести положений звеньев механизма. Нумерацию положений выполним с одного из крайних.

Масштаб СПП определим по формуле:

, где

L_{O A} = 0.3 м

- действительная длина кривошипа;

- отрезок, изображающий кривошип на чертеже.

Подставляя известные значения, получим:

µ _l= = 0.002 м/мм. .

Размеры остальных звеньев и отрезков на чертеже будут равны:

O₂A= =30мм

AB= =180 мм

BC= =50 мм

O₃D= =60

O₃C= =100мм

e= =2.5 мм

x= =127.5мм

y= =97.5мм

Используя построенный СПП выполним построение графика пути точки B как функцию . Масштаб графика пути по оси ординат принимаем . Масштаб графика по оси абсцисс, то есть угла поворота кривошипа, определяется как:

µ_φ= , где

X_0-12=120мм - произвольно принятый отрезок по оси Х.

Тогда . µ_φ= = =0.052 рад/мм.

µ_t= ,где ϖ-угловая скорость вращения ведущего звена. В данном случае ϖ₂.Из формулы передаточного отношения U_1-2= n₁/n₂.

Найдем частоту вращения звена 2.

n₂ = = =360 об/мин.

Из зависимости ϖ₂= найдем ϖ_2.

ϖ₂= =37.68 с^-1,

µ_t= =0.001 c/мм.

µ_s=0.004 м/мм.

Графически дифференцируя диаграмму перемещений, строим диаграмму скоростей точки B. Масштаб диаграммы скоростей равен:

µ_v= = = 0.16м/c·мм, где

Аналогично, графически дифференцируем диаграмму скоростей для построения диаграммы ускорений. Масштаб диаграммы ускорений равен:

, где – произвольно выбранное полюсное расстояние.

µ_а= = =16м/c²·мм