Введение

Настоящие методические указания содержат рекомендации по определению передаточных функций плоских рычажных механизмов, в состав которых входят любые структурные группы, содержащие только низшие кинематические пары.

Кинематические пары (КП), образуемые звеньями группы между собой, называются внутренними, а с другими звеньями механизма – внешними. Они делятся на основные и дополнительные. Вид структурной группы определяется числом звеньев и сочетанием внутренних и внешних основных КП.

Механизм с числом степеней свободы W=1 содержит стойку, начальное звено, которому приписывается обобщенная координата (ОК), и произвольное число структурных групп различной сложности. Если начальным звеном является кривошип, то ему приписывается угловая обобщенная координата, измеряемая в радианах или градусах, а если ползун, то ему приписывается линейная ОК, измеряемая в миллиметрах.

Если с механизмом связать декартову систему координат, то положение любой точки какого-либо элемента механизма определяется двумя линейными координатами, а положение продольной оси звена – углом, отсчитываемым от положительного направления оси абсцисс против движения часовой стрелки. В общем случае линейные или угловые координаты элементов механизма изменяются с изменением ОК.

Передаточная функция нулевого порядка (ПФ0) какого-либо элемента механизма – это зависимость его линейной или угловой координаты от ОК.

Передаточная функция первого порядка (ПФ1) какого-либо элемента механизма – это первая производная от ПФ0 по ОК.

Передаточная функция второго порядка (ПФ2) – это вторая производная от ПФ0 по ОК.

Передаточные функции механизма необходимо знать для решения разнообразных задач, связанных с их расчетом. Это – решение дифференциального уравнения движения механизма, его кинематический анализ, а также силовой расчет, необходимый для получения исходных данных для расчета элементов механизма на прочность, жесткость и долговечность.

Единицы измерения ПФ приведены в таблице ниже:

ОК	ПФ0		ПФ1		ПФ2
	х	j
j1, рад (…°)	мм	рад (…°)	мм	--	мм	--
х1				1/мм	1/мм	1/мм2

В основу определения ПФ элементов механизмов положен аналитический метод. Поскольку расчетные формулы весьма громоздкие, целесообразно использование вычислительной техники.

Настоящие методические указания ориентированы на использование языка программирования Turbo Pascal [1]. Причем большая часть программных материалов оформлена в виде стандартных процедур, используя которые пользователь может разработать программу для определения ПФ элементов механизма, содержащего любое количество структурных групп. При этом большое внимание уделяется графическому представлению результатов расчетов на экране дисплея, что существенно упрощает процесс отладки программы, а также контролю правильности полученных результатов.

Так как расчет ПФ выполняется по структурным группам, рассмотрим методику их определения.