У глы давления во многом определяют условия работы механизма. Так как угол давления (рис. 38), измеряемый между вектором силы и вектором скорости в точке её приложения, влияет на трение и износ в кинематических парах, то эти углы, в частности их максимальные значения при синтезе ограничивают для исключения возможности заклинивания и уменьшения коэффициента полезного действия. Для упрощения расчётов, связанных с определением углов давления, обычно пренебрегают тангенциальными составляющими реакций, что позволяет находить наихудшие положения с точки зрения риска заклинива-

рис. 38 ния и назначать длины звеньев , обеспечивающие приемлемые условия работы при заданном предельном угле (рис. 38), то есть при

Углы называются углами передачи и ограничиваются при проектировании величиной .
6.5. Синтез четырёхзвенника по трём заданным положениям шатуна
Так как точки В и С шарнирного четырёхзвенника описывают дуги окружностей (рис. 39), то проведя перпендикуляры через середины хорд, соединяющих концы шатуна в трёх положениях, получим центры вращения звеньев АВ и CD (точки A и D). Вид синтеза – геометрический; способ синте-

рис. 39 за – графический.

6.6. Синтез кривошипно-кулисного механизма по заданному

коэффициенту изменения скорости хода
Одной из кинематических характеристик стержневого механизма может служить коэффициент изменения скорости хода

---

представляющий собой отношение средней скорости холостого хода к средней скорости рабочего хода .

При равномерном движении кривошипа коэффициент равен:

рис. 40 ,

где S – ход ползуна; - время рабочего и холостого хода; - угловая скорость кривошипа; - угол размаха кулисы.

При заданном можно определить или наоборот. Используя дополнительные конструктивные соображения, можно определить размеры всех звеньев механизма.

Вид синтеза – кинематический; способ – графо-аналитический.
6.7. Синтез кривошипно-ползунного механизма по некоторым

заданным размерам
Кривошипно-ползунный механизм характеризуется пятью параметрами: (рис. 40), при этом можно записать два аналитиче-

рис. 41 ских выражения, связывающие эти параметры: ; .

Таким образом, задавая три параметра из пяти, можно определить два оставшихся из указанных выражений. Например, задав величины , можно определить .

Вид синтеза – геометрический; способ – аналитический.

6.8. Понятие о синтезе механизма по заданному закону движения

---

выходного звена
Пусть задан закон движения ведомого звена (угла поворота коромысла - Ψ) в зависимости от угла поворота кривошипа φ, например, в четырёхшарнирном механизме (рис. 42).





рис. 42

Приближенный синтез включает разбивку всего интервала по оси графика по оси абсцисс на участки, соответствующие трём произвольным значениям . Используется метод обращения движения, когда механизму условно задаётся движение, обратное кривошипу. Если заданы длина коромысла и межцентровое расстояние, то по трём положениям в обращённом движении можно найти размеры шатуна и кривошипа согласно рис. 42, где т. В находят как центр вращения т. С в обращённом движении. Существует постановка задачи, когда отыскивается оптимальный закон движения с точки зрения различных параметров: скорости, ускорения, работы динамических сил и т. д.

6.9. Понятие о синтезе механизма по заданной траектории
Ч асто требуется спроектировать механизм с заданной траекторией движения ведомого звена. Например, четырёхшарнирный механизм стрелы портального крана позволяет перемещать груз горизонтально при вращении стрелы в вертикальной плоскости (рис. 43). Синтез таких механизмов осуществляется графическими и аналитическими методами с использованием теории функций с наибольшим приближением к заданной траектории. В этой области имеются работы Чебышева, который первым предложил решение задачи для лямбдообразного прямила Чебышева, положенного в

рис. 43 основу конструкции стрелы портального

крана (рис. 43).

Искомыми параметрами являются длины звеньев, включая и длину .

---

6.10. Общий порядок проектирования рычажного механизма
Процесс проектирования рычажного механизма включает следующие основные этапы:

1. 
   Производится синтез кинематической схемы (определяются длины звеньев по заданным условиям).
   
2. 
   Принимается упрощённый закон движения входного звена, определяются скорости и ускорения звеньев, производится приближённый силовой расчёт (определяются реакции в кинематических парах).
   
3. 
   По найденным усилиям подбираются сечения звеньев и определяются их массы.
   
4. 
   Производится приведение сил и масс, подбор маховика и определение истинного закона движения звена приведения.
   
5. 
   При найденном законе движения звена приведения находятся уточнённые значения скоростей и ускорений, определяются более точные величины реакций и производится проверка прочности и жёсткости звеньев. Размеры сечений и массы звеньев последовательно уточняются.
   

Иногда используют более простую последовательность, в которой расчёт ведётся при заданных длинах и массах звеньев, а также при упрощённом законе движения входного звена.

7. Кулачковые механизмы
7.1. Классификация кулачковых механизмов
Кулачковые механизмы содержат хотя бы одну высшую кинематическую пару и состоят из кулачка, толкателя и стойки (рис. 44).

С тепень подвижности такого механизма равна:

.

Основными достоинствами кулачковых механизмов является возможность получения заранее заданного закона движения толкателя с помощью кулачка. К недостаткам следует отнести большое удельное давление в точке контакта кулачка с толкателем, а также сложность изготовления профиля кулачка.

Постоянный контакт толкателя с кулачком обеспечи-

рис. 44 вается с помощью кинематического (рис. 45, а) или сило-

вого замыкания (рис. 45, б).



рис. 45

В зависимости от характера движения кулачка и толкателя возможно преобразование вращательного или поступательного движения кулачка во вращательное или поступательное движение толкателя (рис. 44, 45, 46).

---

рис. 46

Кулачковые механизмы могут быть плоскими (рис. 46, а, б) и пространственными (рис. 46, в), осевыми (е=0) и внеосными (е≠0) с плоским, тарельчатым или роликовым толкателем, где ролик устанавливается для уменьшения трения и износа.

Кулачковые механизмы, как правило, используются в машинах автоматического или полуавтоматического действия и обеспечивают функции “жёсткого” управления выполняемого процесса.
7.2. Кинематический анализ кулачковых механизмов
Основной задачей кинематического анализа является определение перемещений, скоростей и ускорений толкателя при заданных схеме механизма и профиле кулачка. Решение этой задачи может быть осуществлено аналитическими и графическими методами, первый из которых более точен, но сложен, а второй – менее точен, но прост.

Рассмотрим графический метод на примере осевого механизма с роликовым толкателем. Анализ начинается с построения планов механизма.

При этом используется ме­тод обращения движения, ко­гда всему механизму условно задают вращение с угловой ско­ростью , обратной ско­рости кулачка (рис. 47). Тогда толкатель в обращённом дви­жении будет двигаться вокруг неподвижного кулачка, а центр ролика опишет кривую, отстоящую от профиля кулач-

рис. 47 ка на расстояние радиуса r ро-

лика и называемую эквидистантой.

Путь S любой точки толкателя при повороте кулачка на угол φ будет равен разности радиусов-векторов, соединяющих центр кулачка и соответствующие положения центра ролика.

Н а основе планов механизма можно построить диаграмму перемещений толкателя в координатах S– φ или S– t, после чего определяются скорости V (рис. 48) (аналоги скорости ) и ускорения (аналоги ускоре-

рис.48 ния

---

Смотрите также файлы

• Новостная справка за прошедшую неделю о событиях на Донбассе.docx

• Цель занятия закрепление знаний о нормативноправовых основах взаимодействии воспитателя с сотрудниками детского сада, формирование умения применять полученные знания на практике Задание 1.docx

• Guardians of Cloudia.docx

• "политика".docx

• Вавававававававакваапмвпвапвававававававававававаавваваававвааылзщвчсвва.docx