26

Министерство образования, науки, молодежи и спорта Украины

Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского

"Харьковский авиационный институт" (ХАИ)

Кафедра теоретической механики, машиноведения

и робототехнических систем

КИНЕМАТИКА ПРИБОРНЫХ МЕХАНИЗМОВ

Расчетно-пояснительная записка к домашнему заданию

по курсу "Техническая механика"

Выполнила: студент группы 321

Побийпеч С.А.

_____________________________

Проверил: Шехов А.В

_____________________________

ХАРЬКОВ 2013

СОДЕРЖАНИЕ

1 СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ ……………………………...…………………………………..…..…3-6

2 ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕМАТИКИ МЕХАНИЗМА АНАЛИТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ. МЕТОД ЗАМКНУТЫХ КОНТУРОВ ………………………………………………………..………………..6-9

3 ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕМАТИКИ МЕХАНИЗМА ВЕКТОРНО-ГРАФИЧЕСКИМ МЕТОДОМ. МЕТОД ПЛАНОВ СКОРОСТЕЙ И УСКОРЕНИЙ ……………….……..……………………...10-14

4 СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ДВУХ МЕТОДОВ ………………………………..…..…………15

ВЫВОДЫ …………………………………………………………………………………………..….16

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК …………………………………….…………………..….. …17

ПРИЛОЖЕНИЕ ……………………………………………..……………………………………….. 18

1 Структурный анализ

1. Пронумеруем на кинематической схеме механизма все его звенья, как это показано на рис.1.1. При этом все неподвижные звенья обозначим цифрой 0.

Рисунок 1.1 – Нумерация звеньев механизма

Звенья 1, 2 и 3 – подвижные звенья. Число подвижных звеньев n=3.

Звенья, обозначенные 0, – стойки, число которых n₀=2.

2. Перечислим низшие кинематические пары (НКП), которые присутствуют в структуре нашего механизма. В списке укажем, какие звенья образуют данную НКП, ее класс и тип. Звенья механизма входят в состав следующих кинематических пар:

- 0-1, НКП, V кл., вращательная;

- 1-2, НКП, V кл., вращательная;

- 2-3, НКП, V кл., вращательная;

- 3-0, НКП, V кл., поступательная.

Число НКП V класса p₅=4.

В структуре нашего механизма отсутствуют кинематические пары IV класса, поэтому p₄=0.

3. Степень подвижности механизма w определяем по формуле Чебышева.

=1. (1.1)

4. Анализ значения полученной подвижности механизма.

Значение подвижности механизма w=1 означает следующее: в механизме можно выделить 1 ведущее звено, имеющего одну степень свободы.

В качестве ведущего звена выбираем звено 1.

5. Определение в структуре нашего механизма, так называемого основного механизм. .

Рисунок 1.2 – Основной механизм

6. Определение структурных групп Ассура.Звенья 2 и 3 образуют структурную группу Ассура II класса 2 порядка 3 вида.

Рисунок 1.3 – Структурная группа Ассура

В структуре нашего механизма можно выделить только одну группу Ассура. Таким образом, структурная группа, образованная звеньями 2 и 3, первая и последняя по порядку присоединения к основному механизму.

6.1. Доказательство, что выделенная группа звеньев механизма образует структурную группу Ассура.

Присоединим крайние элементы выделенной группы звеньев к соответствующим стойкам, как показано на рис.1.3.

Рисунок 1.3 – Предполагаемая структурная группа

Найдем подвижность w_гр полученной механической структуры.

Число подвижных звеньев n_гр=2. Число стоек n₀=2. В структуре имеются следующие НКП:

- 0-2, НКП, V кл., вращательная;

- 2-3, НКП, V кл., вращательная;

- 3-0, НКП, V кл., поступательная.

Число НКП V класса p_5гр=3 и число КП IV класса p_4гр=0. Тогда, получим

=0. (1.2)

Следовательно, выделенная структурная группа звеньев является структурной группой Ассура.

6.2. Если данную группу звеньев отсоединить от нашего механизма, то от него останется ведущее звено 1 и вращательная стойка 0, которые образуют основной механизм, т.е. останется структурная единица с подвижностью исходного нашего механизма.

7. Обозначение характерных точек выбранной группы Ассура.

На рис.1.4 показаны характерные точки нашей группы Ассура. Приведем их обозначения:

- первая крайняя точка Е₂;

- средняя точка Е₃;

- вторая крайняя точка О_1.3.

Рисунок 1.4 – Характерные точки группы Ассура

Первая крайняя точка E₂ и средняя точка E₃ принадлежат одному звену 2.

Вторая крайняя точка O₁₃ принадлежит звену 3 .

8. Образование нашего механизма путем наслоения групп Ассура к основному механизму.

На рис.1.5 показана схема образования нашего механизма.

Рисунок 1.5 – Предполагаемая структурная группа

9. Определим класс нашего механизма.

Класс нашего механизма равен II, а порядок равен 2.

10. Виды движений звеньев механизма.

- звено 1 совершает равномерное вращательное движение вокруг оси О;

- звено 2 совершает поступательное движение вдоль оси ОE;

- звено 3 совершает равномерное вращательное движение вокруг оси О1Е.