Панов В.А. - Справочник конструктора оптико-механических приборов (1060807), страница 66
Текст из файла (страница 66)
!. Все реальные механизмы — пространственные; 2. Любой механизм без избыточных связей собираетсв без объемных деформаций даже тогда, когда линейные и угловые размеры его звеньев имеют значительные отклонения от номиналов; 3. Сборка одного пространственного замкнутого контура без объемных деформаций требует в совокупности для всек нинематических пвр коятура шесть независимых движений; в числе этих движений должны быть трн поступательных перемещения по трем взаимно перпендикуляр- Т, е, такие избыточные звенья, рабочее движение которых соаровождаетея дополнитеаьчоа недвижностью, «е искажающей основная характеР Рабочего дввжечая. Неятрлаьные звенья ве вызывают избыточзмл связеа в мехлчазме. ным направлениям х, у, г, и три поворота ф„, ф„ф, вокруг тех же направлений. Прн сборке механизма его звенья могут быть состыкованы не тоЛько за счет вктупательных перемещений, но и за счет поворотов.
Поэтому поступательное перемещение звена в момент сборки механизма может быть заменено поворотом его и сопрягаемого с ннм звена вокруг осей, перпепднкулнрных направлению поступательного перемещения. Нужно только проверить, имеется ли в анализируемом мехапизче такое звено, поворот которого вокруг соответствующей оси компенсировал втрелки вокруг шарнира А и коромысло 3 — против часовой стрелки вокруг шарнира !) (рис. 9.1, д).
В обоих вариантах замыкание контура механизма осуществляется без объемных деформаций. 4. Если имеется избыток поворотов, то наличие трек поступательных перемещений х, д, х пс обязательно. Если же этого избытка нет, то отсутствие хотя бы одного поступательного неремещения означает наличие объемных деформаций и избыточную связь. 5. Две поступатсл~ ныс ноднижности одного нида в одноноитурном механнзче указывакп на мгс сную подвижность в механизме. б.
Два поворота вокруг одной гюп н одпоконтуриом механизме, из которых нн олин пс нспользус~сн на юмыканпа ноптура, также укааывают па местную понннжпос~ь а ысхашгнс. 7. Для сборки мпогоконтурпого механизма без объечпык деформаций число поступательных перемещений и поворотов, необходимое для такой же сборки одноконтурного механизма, следует увеличить в й раз (й — число контуров в многоконтурном механизме).
Все эти основные положения позволили разработать новый метод структурного анализа, при котором число избыточных связей и местных подвижностей в механизме определяют по числу подвижностей в кииематических парах н числу контуров механизыа, а ответы на остальные перечисленные вопросы получают, анализируя виды подвижностей каждой кинематнческой пары. Рис.
9.1. Схема сборки параллелограмма, у которого шатун меньше стойки бы ото)чствующее поступательное смещение сопрягаемых звеньев в нугкноч направлении и без нарушения этой подвижности в мертвых точках механизма. Пример. В реальном параллелограмме длина шатуна 2 оказалас меныпе длины стойки па величину х, (рис. 9,1, а). В результате шатун 2 н коромысло 3 пе состыковалнсь. Чтобы состыковать эти два звена и замкнуть контур, нужно мысленно жестка скрепить кривошип ! н шатун 2 в пюрннре В, затем сдвинуть их вправо па величину х, (рнс.
9.1, 6) илн. пе трогая их, сместить коромысло 3 (рпс. 9.1, а) влево на величину ко Отсутствие в рассматриваемом механизме поступательных движе. ний в кииематических парах ие позволяет замкнуть контур ни одним из указанных способов. Но здесь имеются звенья, повороты которых вокруг осей г, перпендикулярных оси х, дают возможвость компенси ровать отсутствующее необходимое поступательное перемещение вдоль асп х и состыковать шатун 2 с коромыслом 3, зачкнув таким образом контур механизма, В данном примере состыковать шатун 2 с коромыслом 3 можно, но-первых, повернув шатун 2 против часовой стрелки вокруг шарнира В прн неподвижном крнвошипе 1, а коромысло 3 — против часовой стрелки вокруг 1пз|шнра !! (рнс.
9.1, г); во-вторых, мысленно закрепив шатун 2 н шарнире В н повернув кривошип ! против часовой 400 Определение общего числа подвижностеэ) в кинематических парах анализируемого механизма и числа контуров в нем Для определения общего числа подвижностей в киаечатическик парах нужно независимые подвижности каждой пары связать с осями координат.
Затем общее число подвижностей всех кипечатических пар в механизме прсдсганнг1 как арифметическую сумму шктунательных перемещений ильин, каждой координатной осп х, д, г н сумму поворотон вокруг каждог) осн. Прн онрсдслс~пи по,п1нжпостсй н и~рак нужно рассматривать каждую пару как нстаннснмую свободную пару. При представлении недвижностей пар по осяч координат для каждой из них ноже~ быль использована своя система координат с произвольной ориентацией осей. Число замкнутых контуров в анализируемом механизме опреде.
ляют по формуле (9.2). Чтобы выявить и определить число избыточных связей и местных подвижностей в механизме, нужно установить общее число подвижностей в его кннематнческнх парах, что делается с помощью специально разработанной структурной таблицы, позволягонгей также проанализировать структуру механизма. Тагьяица длв структурного анализа механизмов Таблица (табл. 9.2) состоит из трех частей. В первой чэстн прявелены схемы и структурные параметры анализируемого механизма, т.
е, исходные данные для анализа. Во второй — для каждой кннечатической пары указаны имеющиеся в ней поступательные и угловые подвижности, В третьей части приведен структурный анализ рассматриваемого механизма и его результат. 401 Т а б л н ц а 9.2. Структурный анализ мехаинзиов Продолжение табл 9 3 402 Продолжение табл. Э.» Решение примеров помогает понять н практически освоить структурный анализ механизмов с >н>мощно таблица>.
В табл. 9.2 ирина >и следующие обозначения> й — число замкнутых коптуроа в механизме, к — смещение по оси х, р — по оси у и а — по оси г; ф„ — поворот вокруг оси х, ф» — вокруг осн у и ф — вокруг осн а; ! — число местных подвижностей в механизме; д — число избыточных связей в механизме; в — число независимых рабочих движений (число ведущих звеньев в механизме). Арабскими цифрами на схеме механизма обозначены его звенья, а римскими — классы кинематнческих пар; индекс при римских цифрах указывает порядковый номер кинематической пары в механизме.
Пример 1. В первой насти табл. 9.2 приведена схема синусного механизма (№ 1) со всеми его структурными параметрами. Требуется по этим исходным данным выполнить структурный анализ механизма. Р е ш е н и е. 1. По формуле (9.2) по исходным данным анализируемого механизма определить число замкнутых контуроя я нем, Для рассматриваемого синусного механизма получаем й = р — и = 4 — 3 = = 1 — механизм одаоковтурный. 2. Выбрать систему координат, относительно которой нужно рассмотреть подвижности каждой пары анализируемого механизма.
Система координат для синусиого механизма изображена в табл. 9.2. 3. Рассмотреть подвижности каждой пары анализируемого механизма независимо от других кинел>атических пар и результат занести во вторую час>ь таблицы. В синусном механизме пара Псоедиояющая кривошип со стойкой— вращательная пара Ч класса. Она имеетодну подвижность — поворот вокруг оси а,которая отмечена цифрой 1 я клетке, стоящей аа пересечении строки ф, со столбцом порядкового номера пары Ч класса. Пара 2, соединяющая кривошип с ползушкой — сферическая пара 11 класса (см. табл.
9.1 и 9.2). Она допускает четыре подвижности: !) поступательное смещение по оси г; 2) поворот вокруг оси х — ф„; 3) поворот вокруг оси у — ф»; 4) поворот вокруг оси г — ф,. Поэтому в столбце порндкового номера пары 2 все четыре подвижности отмечены в соответствующих клетках. Пара 3, соедини>ощая ползушку с кулисой механнзма— по~туп»тельная пара Ч класса. Она имеет только одну поступательну>о подншкность вдоль осн й, которая отмечена в клетке на пересечении третьего столбца со шрокой й.
Наконец, пара 4, соединяющая кулису 404 со стойкой механизма — также поступлтельивя пара Ч класса. Она имеет одну ноля>тжпбсть вдоль осн х, что отмечено в клетке на пересечении.строки х со столбцом порядкового номера этой пары. 4: После заполнения соответсгау!ощих сйлеток столбцов, обозначенных порядковыми номерами пар анализируемого л>еханнзма, нужно прбсул>мировать число единиц, стоящих в каждой строке второй части та((лицы.
Результат суммирования записать в столбец, обозначенный В. ) 5. По результату суммирования подвижностей в парах нунсио установить характер и степень нх реализации в рассматриваемом ме. ханнзме. Для синусного механизма суммирование подвижностей в парах показало, что н механизме есть три поступательные >юдпнжпостн — по одной вдоль каждой нз координатных осей — н четыре угловых понорота; аокруг осн х, вокруг оси р и два поаорота вокруг оси г. Итак, я сииусном л>еханнзме общее число подвюкнжтей раино семи. Механизм одноконтурный, следовательно, имеющиеся н нем три поступательные смещении вдоль координатных осей и три поворота вокруг тех хге осей реализуются на замыкание контура (на сборку механизма без объемных деформаций), а четвертый поворот ф, вокруг оси з явлиешя рабочим движением кривошипа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
