Лекции ТММ 1 (1172676), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Механизмом называется система, состоящая из звеньев и кинематических пар, образующих замкнутые или разомкнутые цепи, которая предназначена для передачи и преобразования перемещений входных звеньев и приложенных к ним сил в требуемые перемещения и силы на выходных звеньях.

Здесь: входные звенья - звенья, которым сообщается заданное движение и соответствующие силовые факторы (силы или моменты); выходные звенья - те, на которых получают требуемое движение и силы.

Начальное звено - звено, координата которого принята за обобщенную. Начальная кинематическая пара - пара, относительное положение звеньев в которой принято за обобщенную координату.

Классификация механизмов.

Механизмы классифицируются по следующим признакам:

1. По области применения и функциональному назначению:

• механизмы летательных аппаратов;

• механизмы станков;

• механизмы кузнечных машин и прессов;

• механизмы двигателей внутреннего сгорания;

• механизмы промышленных роботов (манипулятороы);

• механизмы компрессоров;

• механизмы насосов и т.д.

1. по виду передаточной функции на механизмы:

• с постоянной передаточной функцией;

• с переменной передаточной функцией:

• с нерегулируемой (синусные, тангенсные);

• с регулируемой:

• со ступенчатым регулированием (коробки передач);

• с бесступенчатым регулированием (вариаторы).

1. по виду преобразования движения на механизмы преобразующие :

• вращательное во вращательное:

• редукторы _вх>_вых;

• мультипликаторы _вх<_вых;

• муфты _вх=_вых;

• вращательное в поступательное;

• поступательное во вращательное;

• поступательное в поступательное.

1. по движению и расположению звеньев в пространстве:

• пространственные;

• плоские;

• сферические.

Все механизмы являются пространственными механизмами, часть механизмов, звенья которых совершают движение в плоскостях параллельных одной плоскости, являются одновременно и плоскими, другая часть механизмов, звенья которых движутся по сферическим поверхностям экивидистантным какой-либо одной сфере, являются одновременно и сферическими.

Множество пространственных механизмов

Подмножество плоских Подмножество сферических

Рис. 1.10

1. по изменяемости структуры механизма на механизмы:

• с неизменяемой структурой;

• с изменяемой структурой.

В процессе работы кривошипно-ползунного механизма насоса его структурная схема все время остается неизменной. В механизмах манипуляторов в процессе работы структурная схема механизма может изменяться. Так если промышленный робот выполняет сборочные операции , например, вставляет цилиндрическую деталь в отверстие, то при транспортировке детали его манипулятор является механизмом с открытой или разомкнутой кинематической цепью. В тот момент когда деталь вставлена в отверстие, кинематическая цепь замыкается , структура механизма изменяется, подвижность уменьшается на число связей во вновь образованной кинематической паре деталь-стойка.

С_1В

2 3 С_1В

D_1B

В_1В В_1В

1 D_1B

4

0 А_1В А_1В

0

W=4 W=0

Рис.1.11

Структура манипулятора изменяется и тогда, когда в одной или нескольких кинематических парах включается тормоз. Тогда подвижное соединение двух звеньев заменяется неподвижным, два звена преобразуются в одно. На рис. 1.13 тормоз включен в паре С.

2

D_1B

В_1В

1

3

0 А_1В

0

W=3

Рис. 1.12

1. по числу подвижностей механизма:

• с одной подвижностью W=1;

• с несколькими подвижностями W>1:

• суммирующие (интегральные);

• разделяющие (дифференциальные).

P_iвх P_вых P_вх P_iвых

d

Рис.1.13

1. по виду кинематических пар (КП):

• с низшими КП ( все КП механизма низшие );

• с высшими КП ( хотя бы одна КП высшая );

• шарнирные ( все КП механизма вращательные - шарниры ).

1. по способу передачи и преобразования потока энергии:

• фрикционные ( сцепления );

• зацеплением;

• волновые (создание волновой деформации);

• импульсные.

1. по форме, конструктивному исполнению и движению звеньев:

• рычажные ( рис.1.14);

• зубчатые ( рис.1.15);

• кулачковые ( рис. 1.16);

• планетарные ( рис. 1.17);

• манипуляторы ( рис.1.11-1.12).

B C

1 2 3

A D

0

1 2

B C

A

0

Рис. 1.14 Рис. 1.15

2

В 3

К

1 С

А

0

2 P 0

B

K

A C

1 h

Рис. 1.16 Рис. 1.17

Список дополнительной литературы к лекции 1.

7. П.Хилл Наука и искусство проектирования. Методы проектирования, научное обоснование решений. Пер. с англ., Под ред. Венды В.Ф., М.: Мир, 1973.

1. Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения. М.: Московский рабочий, 1973.

2. Джонс Дж. К. Методы проектирования. / Пер. с англ. 2-е изд. М.: Мир. 1986.

3. Дитрих Я. Проектирование и конструирование: Системный подход. Пер. с польск. - М.: Мир, 1981.

4. Конструирование приборов. В 2-х книгах. / Под ред. В.Краузе. - М.: Машиностроение. 1987.

5. Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. - М.: Машиностроение. 1981.

6. Р.Бейер Кинематический синтез механизмов: Основы теории метрического синтеза плоских механизмов. / Пер. с нем. М.: Машгиз. 1959.

14. Теория механизмов и механика машин. Под ред. К.В.Фролова. М.: Высшая школа, 1998.

Лекция 2.

Краткое содержание: Классификация кинематических пар. Модели машин. Методы исследования механизмов. Понятие о структурном анализе и синтезе. Основные структурные формулы. Структурная классификация механизмов по Ассуру и по Артоболевскому. Структурный анализ механизма. Подвижности и связи в механизме. Понятие об избыточных связях и местных подвижностях. Рациональная структура механизма. Методы определения и устранения избыточных связей и местных подвижностей.

Классификация кинематических пар.

Кинематические пары (КП) классифицируются по следующим признакам:

1. по виду места контакта (места связи) поверхностей звеньев:

• низшие, в которых контакт звеньев осуществляется по плоскости или поверхности ( пары скольжения );

• высшие, в которых контакт звеньев осуществляется по линиям или точкам (пары, допускающие скольжение с перекатыванием).

1. по относительному движению звеньев, образующих пару:

• вращательные;

• поступательные;

• винтовые;

• плоские;

• сферические.

1. по способу замыкания (обеспечения контакта звеньев пары):

• силовое (за счет действия сил веса или силы упругости пружины);

• геометрическое (за счет конструкции рабочих поверхностей пары).

2

В 3

К

1 С

А

0

2 1

В,С

3 А

D

0

Рис. 2.1 Рис. 2.2

1. по числу условий связи, накладываемых на относительное движение звеньев ( число условий связи определяет класс кинематической пары );

2. по числу подвижностей в относительном движении звеньев.

Классификация КП по числу подвижностей и по числу связей приведена в таблице 2.1.

Классификация кинематических по числу связей и по подвижности.

Таблица 2.1

Примечание: Стрелки у координатных осей показывают возможные угловые и линейные относительные перемещения звеньев. Если стрелка перечеркнута, то данное движение в КП запрещено (т.е. на данное относительное движение наложена связь).

Характеристики

Список файлов лекций