Пример 1

II класс

II класс

Если ведущим сделаем другое звено

Пример 2

Пример 3

Нобведенные, невыделенные звенья образуют группу III класса

Если другое звено ведущенее

Сначала выделим группу Ассура II класса.

Оставшиеся звенья образуют группу V класса III порядка столбец n=6; P₅=9

ПРИМЕРЫ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА МЕХАНИЗМОВ С ВЫСШИМИ КИНЕМАТИЧЕСКИМИ ПАРАМИ

Задачами структурного анализа механизмов с высшими парами являются :

1. Нарисовать структурную схему механизма.

2. Обозначить арабскими цифрами звенья механизма и подсчитать их число n. Обозначения надо начинать со стойки ( 0-нулевое звено) и 1 обозначить ведущее звено механизма.

3. Латинскими прописными буквами с указанием класса пар обозначить все кинематические пары. В узле пересчитать все пары. Подсчитать число кинематических пар Р₅ , Р₄ ,Р₃ ,Р₂ ,Р₁

4. Провести структурную сборку механизма и найти по формуле Сомова-Малышева W,q,f.

5. Посчитать по формуле П.Л. Чебышева степень подвижности механизма. Выявить и устранить избыточные местные подвижности

6. Сделать замену высших пар низшими. Нарисовать отдельно заменяющий механизм.

7. Разбить заменяющий механизм на группы Ассура и выделить эти группы и механизм первого класса, то есть то, на что распадается механизм согласно принципу Ассура -Артоболевского. Нарисовать отдельно с обозначениями группы Ассура.

8. Записать формулу строения механизма.

9. Оценить уровень сложности механизма, указав его класс и порядок.

Выполним структурную схему механизма Рис 118 . Обозначим звенья и кинематические пары . В результате получим 7 низших кинематических пар 5 класса и 2 высших пары . Две высших пары это ролик и кулачок , пара D₂ и два зубчатых колеса , пара В_2. Обе высшие пары считаем парами 2 класса с 4 подвижностями. В механизме присутствует одна тангенциальная местная избыточная подвижность, заключающаяся в свободном вращении ролика. На Рис 118 показаны нормали к профиля в точках контакта в высших парах.

Рис. 118

Проведем подсчет лишних связей и местных избыточных подвижностей с помощью формулы Сомова-Малышева.

При этом будем собирать контуры в следующей последовательности: .Соберем вначале контур ABC,затем CDEF и последней соберем пару H₅, присоединив группу Ассура II(6,5).

Таблица сборки контура ABC , последней собираем пару В₂

q=1

Осталась неиспользованной подвижность в А₅ Она контурная.

Таблица сборки контура CDEF , последней собираем пару D₂ . Для этого повернем звено 4 и введем в контакт ролик и кулачок.

q=1

Общее число лишних связей в двух контурах равно q=2

Контурная подвижность А₅ осталась общей контурной подвижностью для двух контуров.

Последней присоединим группу Ассура II(5,6)

Таблица сборки контура FGK , последней собираем пару H₅ .

q=3

Общее число лишних связей равно q=5 ; f=1; n=6; P₅=7; P₂₌2

Формула Сомова-Малышева дает

W=6n- 5P₅-4P₄-3P₃-2P₂-P₁+q-f = 6 * 6– 5 *7 –2* 2 +5 – 1 = 1

Подсчитываем по структурной формуле Чебышева П.Л. степень подвижности механизма

N=6; P₅=7; P₄₌2; f=1

Здесь уже, в плоском механизме, высшие пары 2 класса становятся условными парами 4 класса, с доброшенными двумя нормальными связями.

W = 3n – 2 P₅ - P₄-f = 3 * 6 - 2 * 7 - 1 = 1

Подтверждается наличие местной избыточной подвижностиf=1. Избавляемся от нее , закрепив ролик на коромысле 4 рис .

Рис119

Пунктирными линиями на основном механизме показана замена и зубчатой пары и кулачка и ролика. Кривошипы, которые заменяют кулачок и зубчатое колесо необходимо связать, так как до замены они представляли одно звено.

Нарисуем заменяющий механизм в чистом виде рис 120 .

Рис . 120

Обозначим звенья и кинематические пары и подсчитаем степень подвижности по формуле Чебышева. Дополнительные звенья 8 и 9, чтобы их отметить, выделим более жирно.

N=7; P₅=10;

W = 3n – 2 P₅ - P₄ = 3 * 7 - 2 * 10 = 1

Проведем разбиение механизма согласно принципу Ассура-Артоболевского.

Рис121

Формула строения механизма

I(0,1)II(2,3)  II (8,2) II(9,4)  II (8,2)

Весь механизм будет II класса, довольно простой для исследования.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. –М.: Наука 1988.

2. Озол О.Г. Основы конструирования и расчета механизмов. –Рига : Звайгзне, 1979.

3. Решетов Л.Н., Будыка Е.Ю. Взаимодействие связей при последовательном соединениии кинематических пар // Известия высш.учебн. заведений, 1976.№4.С.56-59.

4. Решетов Л.Н. Самоустанавливающиеся механизмы. –Ь.: Высшая школа, 1987.

5. Теория механизмов и машин / Под редакцией К.В. Фролова –М.: Высшая школа , 1987.

6. Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин. –М: Наука 1972.

7. Баранов Г.Г. Теория механизмов и машин. –М: Наука 1974.

8. Чернова Г.А. Структурное исследование одного планетарного редуктора // Известия высш.учебн. заведений, 1978.№2.С.25-26.