Синтез механизмов

Необходимо спроектировать передаточный механизм, который в некотором заданном диапазоне Dx, обладал бы чувствительностью k, а расхождение между требуемой (номинальной) функцией преобразования и расчетной (теоретической) – нелинейной функцией преобразования, было бы нелинейным и не превышало бы некоторого заданного значения .

При этом в пределах D_x, ζ → k. Точное значение ζ и ξ рассчитывается по формулам:

Однако при проектировании могут возникнуть ситуации когда:

Чувствительность совпадает с требуемой в середине диапазона, но при этом на краях диапазона возникает большая нелинейность.
Чувствительность не соответствует заданной ни в одной из частей диапазона, но погрешность от нелинейности не превышает допустимых значений.

Для оценки степени соответствия теоретической к номинальной функции, используют функцию погрешности (ошибки):

На графике, приведенном выше, изображен характер погрешности на различных частях диапазона измерения.

При различной комбинации значений параметров механизма возможно получение различных графиков теоретической функции погрешности механизма. Существует множество подходов для выбора различных комбинаций значений параметров механизма, но в данном курсе будут рассмотрены только два.

Методы регулировки передаточных механизмов Регулировка по краям диапазона

Точки регулировки (точки, в которых функция погрешности принимает значение равное нулю) будут находиться на краях диапазона и в центре диапазона:

Соотношение чувствительности и нелинейности будет выглядеть так:

среднеквадратическое значение погрешности схемы:

максимальная относительная нелинейность:

Регулировка по Методу Наименьших Квадратов (мнк)

Точки регулировки будут находиться:

Соотношение чувствительности и нелинейности будет выглядеть так:

среднеквадратическое значение погрешности схемы:

максимальная относительная нелинейность:

Рычажные передаточные механизмы

РПМ sin типа
		Входное линейное перемещение преобразуется в угловое перемещение рычага , длиной a. Функция преобразования: Параметры чувствительность и нелинейность:
РПМ tg типа
		Входное линейное перемещение преобразуется в угловое перемещение рычага , длиной a. В этом механизме длина рычага непостоянна. Функция преобразования: Параметры чувствительность и нелинейность:
Кулисные механизмы Кулисные механизмы предназначены для преобразования вращательного движения входного звена во вращательное движение выходного звена. Обычно применяются в качестве промежуточных преобразователей между рычажной передачей и зубчатой передачей. КМ с параллельными осями sin типа
	Функция преобразования: Схемные параметры:
КМ с параллельными осями sin типа модифицированный
		Функция преобразования: Схемные параметры:
КМ с параллельными осями tg типа
	Функция преобразования: Схемные параметры:
КМ с параллельными осями tg типа модифицированный
			Функция преобразования: Схемные параметры:
КМ с пересекающимися осями sin типа
			Функция преобразования: Схемные параметры:
КМ с пересекающимися осями tg типа
			Функция преобразования: Схемные параметры:
Поводковые механизмы Оси Поводковых механизмов могут пересекаться под углом 90º или отличным от него. Оси механизма лежат в параллельных плоскостях, отстоящих друг от друга на расстояние, равное сумме радиусов цилиндров. ПМ sin типа
				Функция преобразования: Схемные параметры:
ПМ tg типа
				Функция преобразования: Схемные параметры:
Кривошипно-шатунные механизмы Преобразуют вращательное движение в поступательное или наоборот. Состоят из ползуна, шатуна, кривошипа и опор. Центральный кривошипно-шатунный механизм
					Функция преобразования: Схемные параметры:
Обращенный центральный кривошипно-шатунный механизм
					Функция преобразования: Схемные параметры: