Последовательность выполнения структурного анализа механизма
На кинематической схеме механизма необходимо пронумеровать все звенья арабскими цифрами. Стойку обозначить цифрой 0, а входное звено - цифрой 1. Обозначить все кинематические пары заглавными буквами латинского алфавита.
Составить таблицу кинематических пар.
Определить число степеней свободы механизма по формуле П.Л. Чебышева (1.1).
Построить схему заменяющего механизма, если имеются высшие кинематические пары.
Построить структурную схему механизма.
Разложить механизм на структурные группы Ассура и вычертить все группы в отдельном виде; при определении класса отдельных структурных групп руководствоваться рис.1.11. Отдельно изобразить входное звено (входные звенья) со стойкой.
Написать формулу строения механизма.
Определить класс механизма.
Пример выполнения структурного анализа механизма
Рассматриваем механизм кислородного насоса, модель которого показана на рис. 1.14. Механизм приводится в движение от малого зубчатого колеса.
1. Для проведения структурного анализа строим в масштабе кинематическую схему механизма (рис.1.15).
2. Составляем таблицу кинематических пар (табл. 1.2).
Рис. 1.14. Модель кислородного насоса
Рис. 1.15. Кинематическая схема механизма кислородного насоса
Таблица 1.2
Таблица кинематических пар механизма кислородного насоса
-
Обозначение кинематической пары
Наименование кинематической пары
Звенья,
входящие в пару
А
Вращательная низшая
0,1
В
Вращательная низшая
0,2
С
Высшая
1,2
D
Вращательная низшая
2,3
E
Вращательная низшая
3,4
F
Вращательная низшая
4,5
K
Поступательная низшая
0,5
M
Вращательная низшая
4,6
L
Вращательная низшая
0,6
Определяем степень подвижности механизма по формуле П.Л. Чебышева. Для механизма имеем
=6; =8 (А, В, D, Е, F, K, М, L); =1 (С).
По
формуле (1.1):
4. Строим схему заменяющего механизма (рис.1.16), так как механизм
содержит высшую кинематическую пару С.
Рис.1.16. Схема заменяющего механизма
Строим структурную схему механизма (рис. 1.17).
Рис. 1.17. Структурная схема механизма кислородного насоса
6. Отчленяем от механизма структурные группы Ассура и изображаем все группы в отдельном виде; отдельно изображаем ведущее звено со стойкой.
Отделить от механизма структурную группу Ассура второго класса не удается, так как после отсоединения такой группы схема механизма разрывается на две части и не остается механизм с прежней степенью подвижности, равной единице. Поэтому отделяем структурную группу Ассура третьего класса, содержащую четыре звена (3, 4, 5 и 6) и шесть кинематических пар: D, E, F, К, М, L (рис 1.18, а).
После отсоединения этой структурной группы остался четырехзвенный механизм AJGB. Для него имеем
=3; =4 (А, J, G, B); =0.
По
формуле (1.1):
Степень подвижности осталась прежней, поэтому отделение структурной группы Ассура выполнено верно.
Далее отсоединяем структурную группу Ассура второго класса, содержащую два звена (2 и 7) и три кинематические пары: B, G, J (рис. 1.18, б).
После отсоединения этой структурной группы остается механизм первого класса, состоящий из ведущего звена 1, соединенного в кинематическую пару А со стойкой 0 (рис. 1.18, в). Для него имеем
=1; =1 (А); =0.
По формуле (1.1):
Степень подвижности осталась прежней, поэтому расчленение механизма выполнено верно.
а)
б) в)
Рис. 1.18. Схемы отделенных от механизма кислородного насоса:
а) структурной группы Асура III класса;
б) структурной группы Ассура II класса; в) механизма I класса
7. Формула строения механизма имеет вид
I (0, 1) – II (7, 2) – III (3, 4, 5, 6).
8. Так как наивысший класс структурных групп Ассура, входящих в состав механизма, третий, то класс данного механизма третий.