5.15. Для плоского механизма (рис.5.18, а) найдите k, w, qτ, , класс.

5.16. Определите w, qτ , класс для плоского механизма шагового конвейера (рис.5.18, б).

Рис. 5.18. Схемы плоских механизмов

5.17. Выполните структурный анализ ременной передачи (табл.4.3). Какую связь накладывает ремень на относительное движение шкивов?

Определите коэффициент качества обучения по формуле

К₅=m/17_*100%=… .

К нерешенным задачам следует вернуться после окончания работы с книгой перед выполнением контрольного теста (порция 7).

Конспект – план главы 5

Механизмы с незамкнутой

кинематической цепью

Цель структурного анализа:

определение числа и геометрии состав-ных частей механизма, их взаимного расположения и сочленения, а также структурных свойств механизма в целом

Метод – чередование логических приемов анализа и синтеза с использованием различных структурных моделей механизма

Задачи структурного анализа

формулируются с учетом вида механизма

Плоские механизмы с замкнутой

кинематической цепью , класс, формула строения, элементарные механизмы

1 , заменяющий механизм, отсоединение кинематически пассивных звеньев

2 Назначение начального звена и расчленение на структурные группы

3 Проверка решения и ответ, с использованием других структурных моделей

?

?

Кинемат.

пассивноезвено

Замкнутое соединение зубчатого и рычажного механизмов

Глава 6. Структурный синтез механизмов

Если бы делать было бы столь же легко,

как знать, что надо делать,

- часовни были бы соборами,

хижины – дворцами.

У.Шекспир

Проектирование любого механизма начинается с построения его схемы. Последующие расчеты на прочность, конструктивное оформление звеньев и кинематических пар, выбор материалов и т.д. уже не могут существенно изменить основные свойства механизма. Проектирование схемы механизма по заданным его свойствам называется синтезом механизма.

Различают два вида задач синтеза: структурный и параметрический. Структурным синтезом механизма называется проектирование структурной схемы механизма. При параметрическом синтезе определяются постоянные параметры кинематической схемы механизма: длины звеньев, положения точек, массы и моменты инерции звеньев и т.д.

Изучив данную главу, вы будете

• Знать цель, задачи и метод структурного синтеза и уметь ставить и решать задачи синтеза структуры механизма по заданным свойствам.

• Знать возможности структурных моделей и уметь подбирать наиболее подходящие к конкретным задачам структурного синтеза.

• Знать приемы проектирования самоустанавливающихся механизмов, возможные ошибки, их причины и способы обнаружения и исправления и уметь проектировать статически определимые схемы механизмов.

6.1. Задачи структурного синтеза

К проектируемой структурной схеме могут предъявляться самые разные требования (условия синтеза), что определяет многообразие задач структурного синтеза. Использование только структурных условий синтеза часто оказывается недостаточным, так как структура кинематической цепи во многом определяет кинематические, динамические, технологические и другие свойства механизма. Поэтому, при синтезе структурной схемы учитывают функциональные возможности механизма той или иной структуры, которые ограничены определенными пределами. Так, кривошипно-ползунный механизм не может обеспечить длительную остановку ползуна при равномерном вращении кривошипа. Вопрос о рациональном выборе структуры проектируемого механизма сравнительно сложен, поскольку он трудно поддается формализации, недостаточно освещен в литературе и требует учета многих часто взаимоисключающих факторов.

В практике машиностроения выбор структурной схемы, обеспечивающей выполнение механизмом заданных свойств, проводится в основном на основе сравнительного анализа кинематических, динамических и других свойств типовых (элементарных) механизмов.

В тридцатые годы XX в. были созданы механизмы для решения алгебраических уравнений, интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений, интегрирования уравнений Лапласа, построения некоторых функций комплексного переменного. Найдены механизмы для воспроизведения и огибания кривых (параболы, гиперболы, эллипса), механизмы для возведения в куб, решения квадратного уравнения и другие [13].

Метод структурного синтеза, также как и структурного анализа, заключается в чередовании логических приемов анализа и синтеза. Вид структурной модели выбирается в результате сравнения условий поставленной задачи синтеза с возможностями той или иной структурной модели.

С труктурный синтез плоских механизмов обычно проводят в два этапа. На первом проектируется плоская структурная схема, на которой указываются изображения (проекции) звеньев и кинематических пар. Такая схема позволяет проводить кинематическое и динамическое исследования механизма. На втором этапе переходят от плоской к пространственной структурной схеме, учитывая, что звенья движутся в разных плоскостях, а реальные кинематические пары могут быть трех-, четырех- и пятиподвижными. При проектировании пространственной структурной схемы решается задача синтеза самоустанавливающихся механизмов, т. е. механизмов без избыточных связей, сборка и движение которых происходят без деформации звеньев.