|  Теория машин и механизмов |
Таблица 2.2.
|
|
Обозначение
|
Наименование
|
Какими звеньями образована
|
Класс
|
Характеристика
|
|
О1
|
Вращательная
|
Кулачок 1 - стойка 0
|
5
|
Плоская, низшая
|
А
|
Кулачковая
|
Кулачок 1 - толкатель 2
|
4
|
Плоская, высшая
|
В
|
Поступательная
|
Толкатель 3 - стойка 0
|
5
|
Плоская, низшая
|
Определяем
степень подвижности механизма по формуле Чебышева П.Л. с учетом того, что n = 4; р5 = 3; р4
= 1
W = 3× (4 - 1) - 2 × 3 - 1 × 1 = 2
Таким образом, ролик – пассивное
звено, установка которого привела к лишней степени подвижности механизма.
Таблица 2.3
|
|
Обозначение
|
Наименование
|
Какими звеньями образована
|
Класс
|
Характеристика
|
|
О1
|
Вращательная
|
Кулачок 1 - стойка 0
|
5
|
Плоская, низшая
|
А
|
Кулачковая
|
Кулачок 1 - ролик 2’
|
4
|
Плоская, высшая
|
|
А’
|
Вращательная
|
Ролик 2’ - толкатель 3
|
5
|
Плоская, низшая
|
В
|
Поступательная
|
Толкатель 3 - стойка 0
|
5
|
Плоская, низшая
|
Пример 2: Определим степень подвижности
механизма щёковой камнедробилки рис. 2.3.
Рис.
2.3.
Решение:
Шарнирный механизм (рис. 2.3, а) – плоский, четырёхзвенный (n = 4): звено 0 - стойка; звено 1
- кривошип, совершает вращательное движение; звено 2 – шатун, совершает
сложное плоско-параллельное движение; звено 3 – коромысло (выходное),
совершает неполно-оборотное вращательное движение.
Стойка принята за нулевое
звено. Звенья соединены между собой четырьмя кинематическими парами (на
структурной схеме они обозначены буквами латинского алфавита). Характеристику
кинематических пар приводим в табл. 2.4.
Определяем
степень подвижности механизма по формуле Чебышева П.Л. с учетом того, что n = 4; р5 = 4; р4
= 0
W = 3× (4 - 1) - 2 × 4 - 1 × 0 = 1
С целью увеличения жесткости
конструкции устанавливают дополнительное звено 4 (врезая шарниры С и D) (рис. 2.3, б).
Характеристику кинематических пар приводим в табл. 2.5.
Таблица 2.4.
|
Обозначение
|
Наименование
|
Какими звеньями образована
|
Класс
|
Характеристика
|
|
О1
|
Вращательная
|
Кривошип 1 - стойка 0
|
5
|
Плоская, низшая
|
А
|
Вращательная
|
Кривошип 1 - шатун 2
|
5
|
Плоская, низшая
|
В
|
Вращательная
|
Шатун 2 – коромысло 3
|
5
|
Плоская, низшая
|
|
О3
|
Вращательная
|
Коромысло 3 - стойка 0
|
5
|
Плоская, низшая
|
Определяем
степень подвижности механизма по формуле Чебышева П.Л. с учетом того, что n = 5; р5 = 6; р4
= 0
W = 3× (5 - 1) - 2 × 6 - 1 × 0 = 0
Таким образом, шатун 4 – пассивное
звено, установка которого привела к избыточной связи механизма.
Таблица 2.5
|
Обозначение
|
Наименование
|
Какими звеньями образована
|
Класс
|
Характеристика
|
|
О1
|
Вращательная
|
Кривошип 1 - стойка 0
|
5
|
Плоская, низшая
|
А
|
Вращательная
|
Кривошип 1 - шатун 2
|
5
|
Плоская, низшая
|
С
|
Вращательная
|
Кривошип 1 - шатун 4
|
5
|
Плоская, низшая
|
В
|
Вращательная
|
Шатун 2 – коромысло 3
|
5
|
Плоская, низшая
|
D
|
Вращательная
|
Шатун 2 – шатун 4
|
5
|
Плоская, низшая
|
|
О3
|
Вращательная
|
Коромысло 3 - стойка 0
|
5
|
Плоская, низшая
|
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 (манипуляторы);
· механизмы компрессоров;
· механизмы насосов и т.д.
2.
по виду
передаточной функции на механизмы:
· с постоянной передаточной
функцией;
· с переменной передаточной
функцией:
Þ с нерегулируемой (синусные,
тангенсные);
Þ с регулируемой:
à со ступенчатым регулированием
(коробки передач);
à с бесступенчатым
регулированием (вариаторы).
3.
по виду
преобразования движения на механизмы преобразующие:
· вращательное во вращательное:
Þ редукторы вх>вых;
Þ мультипликаторы вх<вых;
Þ муфты вх=вых;
· вращательное в
поступательное;
· поступательное во
вращательное;
· поступательное в
поступательное.
4.
по
движению и расположению звеньев в пространстве:
· пространственные;
· плоские;
· сферические.
Все механизмы
являются пространственными механизмами (рис. 2.4). Часть механизмов, звенья
которых совершают движение в одной плоскости или параллельных плоскостях
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. 2.4.
5.
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 (рис. 2.5). 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.
С1В
2
3 С1В
D1B
В1В
В1В
1
D1B
4
0 А1В А1В
0
W=4 W=0
Рис.2.5
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. 2.6 тормоз включен в паре С.
2
D1B
В1В
1
3
0 А1В
0
W=3
Рис. 2.6
6.
по числу
подвижностей механизма:
· с одной подвижностью W=1;
· с несколькими подвижностями W>1:
Þ суммирующие (интегральные, рис. 2.7,
а);
Þ разделяющие (дифференциальные, рис.
2.7, б).
а)
б)
Piвх
Pвых Pвх
Piвых
d
Рис.2.7
7.
по виду
кинематических пар:
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25
|
© 2009 Все права защищены.
Наверх