44Лишние степени свободы и пассивные связи.

Удаление из механизмов звеньев и кинематических пар, которым эти степени свободы и условия связи принадлежат, может быть сделано без изменения общего характера движения механизма и целом. Такие степени свободы наз. лишними степенями свободы, а связи – избыточными. "Лишними они являются слова, с точки зрения структуры. Они вводятся для обеспечения требуемой прочности, жесткости, особенно при передаче больших сил, а также для уменьшения износа (замена трения скольжения трением качения).

Пассивной связью можно назвать дополнительное звено, которое не накладывает ограничений на движение механизма. В так называемом “механизме параллельных кривошипов” (рис. 7, а) звено 3 может изменить направление вращения при неизменном направлении вращения ведущего звена 1, когда механизм приходит в горизонтальное положение. Для того, чтобы этого избежать, в состав механизма включают дополнительное звено 4.

а) W=3·4-2·6-0=0 – с пассивным звеном, б) W=3·3-2·4-0=1 – фактически.

45 Замена высших пар низшими в плоских механизмах.

При изучении структуры и кинематики плоских механизмов, а также для выявления в них пассивных заменяют выс­шие пары низшими вращательные и поступа­тельные пары V-ro класса. При этом должно быть выполнено условие эквива­лентности высшей пары и заменяющей её кинематической цепи: степени свободы исходного и замененного механизмов одинаковы (структурная экви­валентность); относительное мгновенное движение звеньев, составляющую высшую пару, не изменяется (кинематическая эквивалентность). Пусть механизм имеет п подвижных звеньев, р₅ - пар V-ro класса ир₄ - IV- го класса. То w = 3n-2p_s -р₄.Заменим высшие пары IV-ro класса кинематическими цепями, содержа­щими только низшие пары V-ro класса. Пусть в этом заменяющем механизме будет (n +n') звеньев и (р₅ = p5') пар 5 класса. Тогда w= 3 (n + n') - 2(р₅ + р5’) = Зn - 2p_s- р₄,откуда p5'=(3n'+p4)/2.пусть:p4=1.p5'=(3n'+1)/2. Простейшее решение этого уравнения будет n'=1, p5'=2, т.е. каждую пару IV-ro класса можно заменить одним звеном, входящим в 2 низшие пары V-го класса.

46Структурная классификация плоских механизмов.

Число степеней свободы механизма можно представить так: w=w+ 0 + 0 +... + 0

В соответствия с этой формулой механизм можно разделить на отд. Части. Каждая часть механизма, состоящая из некоторого числа звеньев, входящих друг с другом в кинем. Пары, образует кинематическую цепь. Простейшая кинем. цепь, у которой число w равно числу w всего механизма называется группой началь­ных звеньев. Кинематические цепи, у которых число степеней свободы равно 0, называются группами Ассура..т,е,w=0. Кинематическая цепь - это система звеньев, образующих между собой кинематические пары.

Таким образом, любой механизм можно считать составленным из одной груп­пы начальных звеньев и одной или нескольких групп Ассура. Эти группы определяют строение механизма. Определить строение меха­низма - это значит установить, из каких именно групп звеньев (начальных и групп Ассура) данный механизм состоит и в каком порядке эти группы определения строения механизма необхо­димо изучить вышеуказанные группы звеньев. группы начальных звеньев: Пусть для определенно­сти начальному звену сообщается вращ.движение.

При w = 1 группа начальных звеньев состоит из 2 звеньев: начального звена 1 я неподвижного звена 2 (рис. 1.17.а)б)

При w=2 группа начальных звеньев состоит из 3-х звеньев: начальных звеньев 1,2 и неподвиж. Звена 3.

Условие w=0для плоских механизмов без лишних связей степеней свободы

Ecли р4=0, то 3n-2p5=0. P5=3/2 n

Если механизм плоский и содержит только пары 5 класса, то в группах Ассура может быть только четн. Число подвиж. Звеньев. Группам приписывают опр. Класс и порядок.

Стойка и кривошип 1, входящие во вращ. Пару , условно наз. Механизмом 1 класса.

Группа, имеющая 2 звена и 3 пары V класса называется группой Ассура 2 класса, 2 порядка (двухноводковой группой-диада- т. е, присоеди­нение этой группы к основному механизму производится двумя поводками). Механизмы, в состав которых входят группы Ассура не выше второго класса, называются механизмами ll-го класса.

В плоских механизмах с вращательными и поступательными парами V класса имеется 5 видов групп Ассура 2 класса (рис. 1.20).

2 возможное сочетание чисел звеньев и кинематических пар, образующих группу. Эта группа должна иметь 4 звена и 6 nap V-ro клас­са. Для этого сочетания могуг быть получены три типа кинематических цепей, структурные принципы образования которых различны.

гр ассура 3 кл, 3 порядка-трехповод. Гр. гр ассура 4 кл гр ассура кл 2

Класс группы Ассура. начиная с 3 = числу кинематических пар, образующих сложн. Замк. Контур группы.Порядком группы Ассура любого класса называется числа эашяыпоя звеньев кинематических вар, которыми группа присоединяется к механизму.