-
Структура механизмов. Основные понятия.
Механизмы состоят из деталей и звеньев, соединённых жёстко или подвижно между собой.
Звено механизма – одна или несколько деталей, соединённых жёстко между собой.
Примеры:
•поршень.
-
Кинематические пары и их классификация.
Кинематическая пара - соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающее их относительное движение.
Элемент кинематической пары - совокупность поверхностей, линий и отдельных точек звена, по которым оно соприкасается с другим звеном.
В высших кинематических парах элементом соприкосновения является линия или точка.
В низших кинематических парах элементом соприкосновения является поверхность.
Виды кинематических пар:
-
Кинематические цепи.
Кинематическая цепь - система звеньев, соединённых между собой кинематическими парами.
Виды кинематических цепей:
Замкнутые – в которых каждое звено входит в не менее, чем в две кинематические пары с другими звеньями.
Незамкнутые – у которых имеются звенья, входящие только в одну кинематическую пару с другим звеном.
Плоские – у которых траектории движения точек всех звеньев находятся в параллельных плоскостях.Пространственные – у которых есть звенья, траектории движения точек которых, не лежат в параллельных плоскостях.
Механизм - кинематическая цепь с неподвижным звеном, в которой при заданном движении одного или нескольких звеньев все другие звенья совершают вполне определённые движения.
Структурный синтез и анализ механизмов.
Обобщённые координаты механизма – независимые между собой параметры (линейные или угловые), определяющие положения всех звеньев механизма относительно стойки;
Начальное звено – звено, которому приписывается одна или несколько обобщённых координат;
Образование сложных плоских рычажных механизмов осуществляется присоединением одной или нескольких структурных групп (групп Ассура) к начальному звену и стойке (принцип Ассура).
Структурная группа (группа Ассура) – элементарная кинематическая цепь, число степеней свободы которой относительно её внешних пар равно нулю т.е.
W = 3n – 2p1 – p2 = 0.
Так как в группах Асура двух подвижных кинематических пар нет, т.е. p2 =0, то p1 = (3/2)n.
-
Структурные формулы механизмов.
Числом степеней свободы механической системы называется число (W) независимых параметров определяющих положение всех элементов системы. Свободное тело в пространстве имеет шесть степеней свободы (W=6), так как оно может совершать шесть независимых движений - три поступательных вдоль координатных осей и три вращательных - вокруг тех же осей.
Для определения числа степеней свободы пространственных механизмов применяется формула Малышева:
W = 6n – 5p1 - 4p2 - 3p3 - 2p4 – p5 ,
где n – число подвижных звеньев, p1 – число одноподвижных (W=1) кинематических пар,
и т.д.
Для плоских механизмов применяется формула Чебышева:
W = 3n – 2p1 – p2 .