51Задачи и методы кинематического исследования механизмов.

Основные задачи кинематического ис-я механизмов:

1)определение перемещений звеньев (построение планов положений механизма);

2) построение траекторий точек;

3)определение скоростей и ускорений точек;

4) определение угловых скоростей и ускорений звеньев.

Начальное звено - кривошип, входящий во вращательную пару со стойкой-положение звена опр.параметром-фи

Кинематический анализ механизма состоит в определении движения звеньев механизма в функции времени, если известен закон движения началь­ного звена (начальных звеньев) или в функции обобщенных координат, скоро­сти, ускорения (т.е. в функции координаты, скорости, ускорения начального звена); если закон движения начального звена в функции времени не задан, И все это - без учета сил, обуславливающих это движение - т.е. с учетом только геометрических соотношений. Поэтому в любом случае для ки­нематического анализа должна быть известна кинематическая схема механизма - т.е. структурная схема с указанием размеров звеньев.

Задачи кинем. анализа можно решать графическими или аналити­ческими методами.

Графические методы - это метод графиков (наименее точный и наименее трудный) и метод планов (более точный и более трудоемкий).

Аналитические методы самые точные и самые трудоемкие.

Результаты кинем. анализа используются при разработке рабочего процесса механизма и при его проектировании. Скорости звеньев использу­ются для расчета сил_, мощностей, износостойкости. Ускорения используются для хар-ра нагрузок на звенья и подвижные соединения.

52Определение положений звеньев механизма и построение траекторий точек.

Для определения положений звеньев должны быть заданы кинем. схема механизма и функции перемещений начального звена (w = 1), или функ­ции перемещений начальных звеньев (w> 1). Определение положений звеньев начинают с построения плана механизма, который представляет собой кинема­тическую схему механизма, соответствующую данному положению начальною звена (w = 1) или положению начальных звеньев (w >1). Построение плана ме­ханизма производится в принятом масштабе мю_l (м/мм).

Масштабный коэф. Длины обозначают мю_е -величина, показывающая сколько единиц истинной длины данного отрезка содержится в 1 мм чертежа.Если истин. Длины или расстояния измеряются в м, то размерность масштабного коэф.: [мю_е]=м/мм.Простейшим грфичич. Методом построения планов наложений является метод засечек.

Задача построения планов положений механизма 2-го класса сводится к последовательному нахождению положений звеньев двухповодковых групп Ассура, у которых известными являются положения крайних элементов кинема­тических пар.

Для построения планов механизма высших классов применяется метод гео­метрических мест. В отличие от механизмов 2-го класса в этих механизмах геометрическими местами точек могут быть не только окружности или прямые, но и кривые высших порядков.

53Определение скоростей и ускорений графо-аналитическим методом. Кривошипно-ползунный механизм.

План скоростей-чертеж, на ко­торой изображены в виде отрезков прямых векторы, определяющие по величи­не и направлению скорости различных точек звеньев механизма в данный мо­мент, причем абсолютные скорости должны быть отложены от одной точки, на­зываемой полюсом - р. Для построения плана скоростей назначается масштаб­ный коэффициент скорости [мю_v ]=мс-1/мм.

Основные свойства планов скоростей:

1)Векторы, исходящие из полюса, представляют собой абсолютные скоро­сти точек звеньев механизма.

2)Отрезки плана скоростей, не проходящие через полюс, означают I тельные скорости.

3)Концы векторов абсолютных скоростей точек звеньев механизма, жестко связанных между собой (в частности принадлежащих одному звену), на плане скоростей образуют фигуры подобные, сходственно расположенные и повернутые на 90° относительно фигур, образованных этими точками на схеме меха­низма(теорема подобия для груп­пы точек).

4) Неподвижные точки механизма располагаются на плане скоростей в полюсе.

Свойства плана ускорений:

1. Векторы, исходящие из полюса, изображают собой абсолютные ускоре­ния точек звеньев механизма.

2. Векторы, соединяющие концы векторов абсолютных ускорений, означа­ют полные относительные ускорения. Они являются замыкающими двух отрез­ков, означающих нормальные и тангенциальные составляющие относительных ускорений.

3. Концы векторов абсолютных ускорений точек механизма, жестко связан­ных между собой на плане ускорений, образуют фигуры, подобные одноимен­ным жестким фигурам на плане положения механизма, но повернутым по от­ношению к последним на некоторый угол (180°-а) в сторону мгновенного угло­вого ускорения данного звена. (теорема подобия)

где е — угловое ускорение звена;w-угловая скорость звена.