kursovoe_proektirovanie (514469), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Шатун 2 соединяют двухподввжной цилиндрической парой с кулисой 3 в трехподаижной сферической парой с вачалъным звеном 1 (рис. 2.1, 6). Второй контур образуется присоединением звеньев 4 и 5 к кулисе 3 и стойке 6. Кинематическая пара между ползуном 5 н стойкой 6, обеспечивающая поступательное перемещение ползуна 5, являетса одноподвижной поступательной. Шатун 4 соедивян«т с остальными звеньямв двумя трехподввжнымв сферическими парами Р в Е. Появившаяся местная подвюкносп 9«х шатуна 4 ве взменяет дввжевие остальных звевъев.
В зубчатой передаче колеса 7 н 8 вмеют со стойкой одвоподвюквые вращательные пары. 'Следовательно, контакт боковых поверхностей зубьев должен беспечиваться пятвподвиизюй точечной парой. Возможно применение колес с бочкообразнымв зубьями, если необходимо устранить избыточную связь.
Во мно«жа случаях конструктор не имеет возможности снизить несущую способность зубчатой передачи в связи с точечным ковтахтом зубьев в првввмает решение регламентировать пределъные отклонения расположения путем назначения числовых значенвй допусков. Применение колес с лииевиым контактом зубьев (чегырехподвнжная линейная пара) обусловливает наличие одной избыточной связи: И' — д=б 2 — 5 2 — 2 1=0=1 — 1, т.
е. И'=1 в 9=1. В кулачково-рычажном механизме имеется два незаввсимых замкнутых контура: один контур образован звевьямн 9, 10, 11, 6, другой — звеньями 11, 12, 13 в 6. Прнсоедина«ие к кулачку 9 талкателя 11 с ролююм 10 обусловливает одну местную подвижность («««е (вращение ролвка относительно своей осн) н одву избыточную связь, если приюпь в= 5, р, = 3 и р~= 1 (рнс. 2.1, а): И'-9=6 3 — 5 3-2 1=1=1+1 — 1, т. е. И'~=1; И'„=1; 9=1. Применяя тороидальный профиль ролика, заменяют линейный контакт на точечныв (пара 5Т) н устраюпот эту избыточную связь (рнс.
2.1„6): аз И'-4=6 3-(5 3+1 1)=0=1+1 — О, т. е. И'р — — 1; И'„=1; 4=0. Пятый замкнутый контур образуют звенья П, 12, 13 и б. В этом ковтуре при л=З и р, =4 три избыточвые связи (рис. 2.1, л): И' — д=б 3 — 5"4= — 2=1 — 3, т. е. И'=1; 4=3. Для шатуна 12 можво использовать сферические пары Зс в шарвврах М в Ь (рис. 2.1, б). Это приводит к одиой местной подвижвосги — вращению звена 12 относительно собствевиой продольной осв Фг., во позволяет устранить избыточные связи: И'-д=б 3 — (5 2+3 2)=2=1+1 — О, т. е. И' =1; И'„=1; 4=0. В тех машвиах, где большие нагрузка вызывают деформацию стойка, а примеиевие кииематических лар с точечным в линейным конгэхтом является неприемлемым по критервю контактной прочности (весущей способвости), целесообразно в структурной схеме использовать кииематвчесхне соединения только с низшими кинематическими парами.
При этом структурная схема механизма усложвяется, однако надежность и долговечность машины повышаются. В приведенном выше примере общее число подвюквых звевьеа а=10, общее чвсло кииематвческих пар 2' р,=15 и число ! ! независимых сборочных ковтуров К= 15 — 10 = 5. Последовательный авализ всех пяти ковтуров позволил выявить взбыточиые связи и учесп вх при сввтезе структурной схемы.
Много полезвых примеров устравеивя избыточных связей в коикретвых машинах приведено в саравочввке (5), В задавиях для курсового проектировавия часто используют крввошипио-ползуявый мехаввэм, преобразующий вращательное двжкевве коленчатого вала (крввошипа) в поступательвое движение ползуна (поршня), или наоборот. Кривошвпио-ползуивый мехашзм в плоском исполиевии ие имеет взбыточвых связей: 4,=1-3 3+2 4=0. Однако при деформации стойки или откловевиах расположения элемевтов юэиематическвх пар появляются три взбыточвые связи: И'-4=6 3-5 4=1-3. Для самоустававлинаемоств звевьев кривошвпво-ползуииого механизма применяют сферические пары Зс в цилиндрические пары 2» влв усложвяют структурную схему за счет использовавия кивематических соедивевий. Килемаиическое соедняение конструктивно замевяет в механизме кииематическую пару, но состоит вз нескольких подвижиьгх звеньев, соедивеввых между собой. Примеиевие в кривошипно-ползунном механизме цилввдрв- м ческого ползуна 2в и шатуна со сферическими парами Зе приводит к двум местным подвижностям, что не всегда желательно.
В крнвошипно-коромысловом шарнирном четырехзвенннке также можно использовать сферические и цилиндрические кинематнческие пары. Анализ структурной схемы механизма выполняют в пояснительной записке в такой последовательности: 1. Изобразить структурную схему плоского механизма в произвольном положении. Длина отрезков, изображающих звенья, выбирается произвольно. Должно соблюдаться заданное расположение двухзвенных групп относительно базовых векторов, соедннязоппзх внешние пары группы (рнс. 2.1, а; 2.2, и).
2. Присвоить каждому подввжному звену порядковый номер 1 (1=1, 2, 3,, я), а стойке — номер (я+!) или (0) начиная с входного звена, если заданы обобщенные координаты (см. рнс. 2.1, а). 3. Установить числовые значения л (число подвижных звеньев), р„, рь р„...
(чнсло кинематическнх пар разной подвнжностш поступательных р„н вращательных р,„линейных и точечных р,), рх — общее число кинематнческих пар. 4. Подсчитать число замкнутых независимых контуров механизма по формуле Гохмана (2.5): й'=рх — л. Например, для механизма — трн контура, нзобршкенвых на рнс. 2.2, гс К) (1+ 2+3+8); К2(5+4+5 — В); К3 (5+ б+ 7+8).
5. Указать на структурной схеме начальные кинематнческне пары (приводные пары) илв начальные звенья в обобщенные координаты. Миннмальное число обобщенных координат с=1 (НВ ример, (Рю, ~~~~~~.,м ~.м). б. Установить первый замкнутый контур, в котором есть пары, присоединяемые к стойке н к начальному звену или к начальной паре и содержащие не более трех подвижных звеньев н стойку.
Для первого контура механизма изобразить трехкоитурвый вли четырехконтурный замкнутые контуры, в которых каждый вектор связывает вращательные пары на одном звене, либо направлен вдоль направляющих элементов поступательной пары, либо соединяет пары смежных звеньев (базовый вектор двухзвенной группы) 7. Для кинематической цепи 1-го замкнутого контура подсчитать чвсло степеней свободы по формулам Чебышева н Малышева.
Установить число избыточных связей в первом контуре прн заданном числе степеней свободы механизма (И' =1). В. Если расчетное число степеней свободы кинематнческой цепи 1-го контура не равно заданному числу обобщенных координат, то проверить наличие местных групповых подвижностей 45 1ф) х) ф кзге.в т.е) 7 н И фыр аае(з~4 и взбыточных связей (рвс. 2.2, а) (месгная подвюкность звена 6 в групповая подвижность звевьев 1 в 2 указаны стрелками).
9. Измеиить структурную схему первого контура путем преобразовавия плоского механизма в кваэивюский статически определимый, т. е. без избыточных сваэей путем замены одвоподвижвых пар парван с большей подвюкностью (цилиндрическими, сферическими, плоско" ствымв; рис. 2.2, и), 10. Если начальное звено (звеиья) в стойка при присоедииевви двухзвеввой группы (двухповодковой группы Ассура) ве образуют замкнутую кииематвческую пель, то мех авизм имеет более сложное строение. В этом случае одвовремеиво образуется ве менее двух везависимьгх ковтуров — механизм с базовым трехпарвым звеном (мехаивзм с трехповодковой группой Ассура), которое одним звеном присоединяется к входному эзову, а двумя другими — со стойкой. В этом случае также веобходвмо струхтуриую схему мехавиэма с первыми двумя контурамв плоского мехавизма преобразовать в квазиплоскнй статически определимый механизм путем замены одноподввжвых пар парами с большей подвижностью.
11, Рассмотреть последующие независимые контуры, присоединяемые к звеньям первого (первых) контура н к стойке, выявить число избыточных связей, преобразовать плоский механизм в квазиплоский статически определимый (рис. 2.2, в). 12. Изобразить струхтурную схему квазиплоского механизма с обозначением кинематнческвх пар и их подвижностей (см. рвс. 2.1, а) в проверить механвзм иа отсутствие избыточных связей по формуле Малышева.
13. Изобразить структурные группы нулевой подвижности н указать порядок их присоединения иа структурной схеме (рнс. 2.2, б). Например, для механизма, изображенного на рнс. 2.2, начальная пара П (1 + 2) + двухзвенная группа ВВВ (3+ 8) + двухзвенная группа ВВВ (5+4)+двухзвеннав группа ВВП (7+ 6)+сп1йка 8 (пары )т', Р, С, А). хз. ш оккпн оилннк кннкмлтичкскон схкмь8 мкханизмл Параметры кннематической схемы механизма на стадии лроектирования конструктором конкретной машины или установки можно разбить ва три грушпе: заданные, вычисляемые н свободные. Зедавлые влрамееврм оговорены е техническом задании на проектирование с учетом фуиктыональвого назначения механизма.
Вычисляемые лараеееелрм являются результатом решения уравневвй„юторые связывают заданные условия синтеза функциональными зависимостями с некоторой частью параметров механизма. Сеободлме ллрамет,ом могут варьироваться с учетом всех условий синтеза и их не удается выразить в явном виде в форме уравнений. Их находят либо путем многократного анализа механизма с различными значениями свободных параметров, либо решением нелинейной свстемы уравнений методами оптимизаПии е При оптимизапиовном синтезе формируют пелевую фующию, которая в обобщенном виде является количественным критерием качества механнзма с учетом той роли, юторая соответствует определенным условиям синтеза. Усдоевл свнвмзс разделяют на главные, обязательные и желательные.
Главное условие — это условие выполнения задащюго движения исполнительюго звена с заданной точностью. Можно указать также заданное линейное перемещение по прямой или иной траекторви, заданный угол размаха выходного звена, заданный закон изменения скорости или ускорения. епеаеах Э. К, ттеаемрое В. А. Саетеме ороехтдроеееде охоехдх рмтеивмх меладехмое! Под ред.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
