1.3. Структурные группы механизма

Рычажный механизм состоит из механизма 1-го класса и двухпроводковых групп (диад).

Структурный анализ начинают с дальней диады. 1. ДИАДА 4 — 5 (рис.2) - шатун АС с ползуном В — представляет со­бой двухпроводковую группу второго вида, т.е. диаду с двумя враща-

тельнымии 3 и 6 и одной поступательной (конечной) парами.

Число подвижных звеньев n=2.

Число кинематических пар с учетом незадействованной (з), но учи­тываемой при определении степени подвижности диады

Степень подвижности диады

2. ДИАДА 2 — 3 (рис.3) — шатун АВ и ползуном В представляет собой двухповодковую группу второго вида, т.е. диаду с двумя (2), (4) вра­щательными и одной (5) поступательной (конечной) парами.

Число подвижных звеньев п =2.

Число кинематических пар с учетом незадействованной 2, но учитываемой при определении степени подвижности диады

Степень подвижности диады 2 — 3

3. МЕХАНИЗМ 1 КЛАССА (рис.4) - ведущее звено 1 (кривошип ОА), соединенное шарниром О с неподвижной стойкой 6.

Число подвижных звеньев n=1.

Кинематические пары в точке ,4 учтены в диадах 4 — 5 и 2 — 3.

Число кинематических пар р5= 1, р4= 0.

Степень подвижности механизма 1 -го класса

П. Проектирование механизма

2.1. Определение размеров кривошипа и шатунов

Радиус кривошипа 1₀₄ —r определяется через ход поршня Н по формуле

⁽²⁾

Длины шатунов l=l_AB=l_AC определяются через радиус кривошипа и параметр 

2.2. Построение кинематической схемы механизма а. Кинематическая схема при заданном положении

ведущего звена ₁=55⁰

Выбираем масштаб длин ₁

Пусть радиусу кривошипа l_0А соответствует на чертеже отрезок О А. Тогда масштаб построения будет равен

При выполнении курсового проекта масштаб Hl следует выбирать таким, чтобы длинам шатунов соответствовали на чертеже отрезки длиной 100 - 200 мм.

Вычерчиваем механизм (рие.5)

• Проведем вертикальную линию DD' - ось симметрии механизма.

• Из произвольной точки О, лежащей на этой линии, принимаемой за центр вращения кривошипа, проведем две прямые линии под углом

к вертикальной линии

Получим оси цилиндров ОB и ОС.

• От оси ОB левого цилиндра отложим угол

• На стороне этого угла отложим отрезок ОА изображающий положение кривошипа

• Из точки А радиусом AB=AC=120 мм делаем засечки на осях цилиндров. Получим точки В и С, определяющие положения поршней при

• Изобразим поршни в виде ползунов в произвольном масштабе

• Соединим точки В и С с точкой А

• Отложим от точки А отрезки АS₂ и АS₄ на линиях АВ и АС

III. Кинематический расчет механизмов.

Цель: Найти сроки и ускорения центров масс и угловые скорости ускорения звеньев механизма.

3.1. Определение скоростей методом построения планов скоростей

I. МЕХАНИЗМ I КЛАССА - кривошип ОА связан со стойкой враща­тельной парой и совершает равномерное вращение вокруг центра О (рис. 4).

— угловая скорость кривошипа ОА определяется через частоту вращения n [об/мин] по формуле

Модуль определяется по формуле

Направлен вектор VA _┴ ОА в сторону угловой скорости, ω1 (рис.5).

2. ШАТУНЫ АВ и ВС совершают плоскопараллельное движение. У каждого шатуна известна скорость точки А. Примем её за полюс и напишем векторные уравнения для определения скоростей v_B и v_c точек В и С шатунов

(7)

(8)

где направления:

v_ВА - вектор скорости точки В относительно точки А, перпендикулярен шатуну АВ.

v_СА - вектор скорости точки С относительно точки А, перпендикуля­рен шатуну АС.

v_В - вектор абсолютной скорости точки В, направлен по линии ОВ;

v_с - вектор абсолютной скорости точки С, направлен по линии ОС;

В уравнениях (7) и (8) вектор v_A подчеркнут двумя чертами, так как известен по величине и по направлению. Остальные векторы под­черкнуты одной чертой, так как известны только по направлению.