1 Структурный анализ механизма

Число степеней свободы механизма W определяем по формуле академика П.Л.Чебышева

(1.1)

где n – число подвижных звеньев механизма;

p₅ – число кинематических пар пятого класса;

p₄ – число кинематических пар четвертого класса.

В исследуемом механизме , , т.е.

Следовательно, исследуемый механизм имеет одну обобщенную координату: угол поворота начального звена

Установим класс механизма, который определяется наивысшим классом группы Аcсура, входящей в его состав. Отделение структурных групп начинаем с группы, наиболее удаленной от начального звена. В данном механизме наиболее отдалена от кривошипа группа второго класса первого вида со звеньями 4 и 5 (рисунок 1.1, а).

Рисунок 1.1. Структурные группы:

а) II-го класса 2-го вида;

б) II-го класса 2-го вида.

Затем отделяем группу второго класса второго вида со звеньями 2 и 3 (рис. 1.1, б).

В результате остается механизм первого класса, в состав которого входит начальное звено 1 и стойка 0 (рисунок 1.2).

Рисунок 1.2. Механизм I-го класса.

Формула строения механизма имеет вид

I (0, 1) II (2, 3)

II (4, 5).

Таким образом, данный механизм относится ко II-му классу.

2 Кинематическое исследование механизма

2.1 Построение плана положений механизма

План положений механизма является основой для построения кинематических диаграмм линейного перемещения ползуна, или углового перемещения выходного звена. Построение плана положений механизма выполняется в масштабе, определяемом коэффициентом длин _l, который равен отношению действительной длины звена l_ОА к длине отрезка ОА в мм, изображающего эту длину на чертеже.

Определим масштабный коэффициент длин для нашего задания.

Зная величину отношения длины шатуна к длине кривошипа определим длину шатуна

м.

Зная масштабный коэффициент и значения длины остальных звеньев, определим длины отрезков, которые изображают звенья на кинематической схеме чертежа

ОА=47,5 мм, АС=АВ=209 мм,

Эксцентрисите

В этом масштабе вычерчивается кинематическая схема механизма. На траектории точки В ползуна 3 находим ее крайние положения. Для этого из точки О радиусом делаем одну засечку на линии Ох и определяем правое крайнее положение, а радиусом другую засечку – левое крайнее положение.

Точки В₀ и В₆ будут крайними положениями ползуна 3. За нулевое положение механизма принимаем правое крайнее положение. Начиная от нулевого положения кривошипа делим траекторию точки А (окружность) на 12 равных частей и в сторону направления вращения обозначаем их А₀, А₁, А₂ … А₁₁. Методом засечек находим соответствующие положения остальных точек и звеньев механизма. Для каждого положения механизма находим положение центров масс S₂ и S₄, соединив последовательно точки S во всех положениях звеньев плавной кривой, получим траектории движения центров масс звеньев 2 и 4.

Положение механизма, заданное для силового расчета вычерчиваем основными линиями и считаем его расчетным (в нашем случае 1-е положение).