| Теория машин и механизмов |
· с низшими кинематическими
парами (все кинематические пары механизма низшие);
· с высшими кинематическими
парами (хотя бы одна кинематическая пара высшая);
· шарнирные (все кинематические
пары механизма вращательные - шарниры).
8.
по
способу передачи и преобразования потока энергии:
· фрикционные;
· зацеплением;
· волновые (создание волновой
деформации);
· импульсные.
9.
по форме,
конструктивному исполнению и движению звеньев:
· рычажные (рис.2.1, 2.3);
· зубчатые (рис.2.8);
· кулачковые (рис. 2.2);
· планетарные (рис. 2.9);
· манипуляторы (рис.2.5, 2.6).
Рис.
2.8 Рис. 2.9
Механизмы с высшими кинематическими
парами и их классификация
К механизмам с высшими КП
относятся любые механизмы в состав которых входит хотя бы одна высшая пара.
Простейший типовой механизм с высшей парой состоит из двух подвижных звеньев,
образующих между собой высшую кинематическую пару, а со стойкой низшие (вращательные
или поступательные) пары. К простейшим механизмам с высшей парой относятся:
· фрикционные передачи (рис.
2.10),
· зубчатые передачи (рис. 2.8),
· кулачковые механизмы (рис.
2.2),
· поводковые механизмы (в том
числе и мальтийские - рис. 2.11).
Структурные
схемы простейших механизмов с высшими кинематическими
парами
1 2
B C
A
0
Рис. 2.10
1
А
В С
2 0
Рис. 2.11
|
Кулачковым
механизмом называется механизм с высшей парой, ведущее звено которого выполнено
в форме замкнутой криволинейной поверхности и называется кулачком (рис. 2.2).
Зубчатыми механизмами называются механизмы звенья которых снабжены зубьями.
Рабочие поверхности зубьев должны быть выполнены так, чтобы обеспечивать
передачу и преобразование движения по заданному закону за счет их зацепления
(рис. 2.8). Фрикционными механизмами или передачами сцепления называются
механизмы с высшей парой в которых передача движения в высшей паре
осуществляется за счет сил сцепления или трения в зоне контакта (рис. 2.10).
Условия, которым должны удовлетворять рабочие поверхности высших пар,
формулируются в разделе теории механизмов - теории зацепления или теории высшей
пары.
Образование
механизмов по Ассуру Л.В.
Для решения задач
синтеза и анализа сложных рычажных механизмов профессором Петербургского
университета Ассуром Л.В. была предложена оригинальная структурная
классификация. По этой классификации любой рычажный механизм не имеющий
изыточных связей и местных подвижностей может быть образован путём
присоединения к начальному (первичному) механизму групп звеньев с нулевой
степенью подвижности (групп Ассура (см. рис. 2.12).
Структурный синтез механизма по Ассуру
Механизм =
Начальный + Начальный + .... + Структурная + Структурная + ...
с W0
механизм механизм группа
группа
W0
W=0
Структурный анализ механизма по Ассуру
|
Рис. 2.12
Под начальным
механизмом понимают механизм, состоящий из двух звеньев (одно из которых
неподвижное – стойка) образующих кинематическую пару с одной Wпм=1 или несколькими Wпм>1 подвижностями. Примеры
начальных механизмов даны на рис. 2.13.
с W=1 Начальные c W >1
механизмы
1 z 1
01 01
y
x
0
0
1 1 z
B1п
D3пл
y
0
x 0
Рис. 2.13
|
Рис.2.13
Структурной
группой Ассура (или группой нулевой подвижности) называется кинематическая цепь, образованная
только подвижными звеньями механизма, подвижность которой (на плоскости и в
пространстве) равна нулю (Wгр = 0).
Для плоских механизмов с низшими
парами структурная формула групп Ассура имеет вид:
W = 3·n - 2·p5= 0 ,
откуда
Поскольку в
группе не может быть дробное число кинематических пар, то группы Ассура должны
состоять только из четного числа звеньев (табл. 2.6).
Таблица 2.6
|
Класс
и порядок группы Ассура
|
2кл. 2 пор.
|
3кл. 3 пор.
|
и т. д.
|
Число
звеньев группы nгр
|
2
|
4
|
Число
кинематических пар p5
|
3
|
6
|
Чтобы из
механизма выделить группы Ассура, необходимо помнить их основные признаки, вытекающие
из определения:
*
число
звеньев в группе должно быть четным (n = 2, 4, 6 и т.д.);
*
степень
подвижности группы всегда равна нулю, например, группа 3-го класса 3-го порядка
(рис. 2.14, ж) содержит n =
4, p5= 6; при этом W = 3·4 - 2·6 = 0;
*
степень
подвижности оставшейся части механизма при отсоединении групп Ассура не должна
изменяться.
Рис. 2.14
Группа Ассура
характеризуется классом, порядком и видом.
Класс группы
Ассура определяется максимальным классом контура входящего в группу. Класс
контура – наибольшее число кинематических пар образующих в группе замкнутый
контур. Если группа Ассура образована двумя звеньями ей в качестве исключения
присваивается 2 – й класс.
Порядок группы
Ассура определяется числом кинематических пар, которыми она присоединяется к
основному механизму.
Вид группы Ассура
(её характеристика) определяется соотношением входящих в неё вращательных и
поступательных кинематических пар.
Поводком
называется звено, входящее в группе в две кинематические пары, одна из которых
свободная и служит для присоединения к одному из подвижных звеньев механизма
или к стойке. Порядок структурных групп определяется числом поводков.
Механизмы
классифицируются по степени сложности групп входящих в их состав. Класс и
порядок механизма определяется классом и порядком наиболее сложной из входящих
в него групп. Особенность структурных групп Ассура - их статическая определимость.
Если группу Ассура свободными элементами звеньев присоединить к стойке, то
образуется статически определимая конструкция. Используя группы Ассура удобно
проводить структурный, кинематический и силовой анализ механизмов. Наиболее
широко применяются простые рычажные механизмы, состоящие из групп Ассура 2-го
класса 2-го порядка. Число разновидностей таких групп для плоских механизмов с
низшими парами невелико, их всего пять (см. рис. 2.14 б, в, г, д,е)
При структурном
синтезе механизма по Ассуру (рис.2.12) к выбранным первичным механизмам с
заданной подвижностью W0 последовательно присоединяются структурные группы c нулевой подвижностью. Полученный
таким образом механизм обладает рациональной структурой, т.е. не содержит
избыточных связей и подвижностей.
Структурный анализ механизмов
Задачи
структурного анализа:
·
определение
степени подвижности механизма;
·
выявление
пассивных звеньев (избыточных связей и местных подвижностей);
·
разбивка
на группы Ассура и начальные механизмы.
Структурному
анализу по Ассуру можно подвергать только механизмы не содержащие избыточных
связей и подвижностей. Поэтому перед проведением структурного анализа необходимо
устранить избыточные связи и выявить местные подвижности. Затем необходимо
выбрать первичные механизмы и, начиная со звеньев наиболее удаленных от
первичных, выделять из состава механизма структурные группы нулевой подвижности
(схема на рис.2.12). При этом необходимо следить, чтобы звенья, остающиеся в
механизме, не теряли связи с первичными механизмами.
Пример: Проведем
структурный анализ плоского механизма, схема которого приведена на рис. 2.15, и
представим его в виде совокупности первичного механизма и структурных групп
Ассура.
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
|
|
|