1. Структурное и кинематическое исследование плоско-рычажного механизма
1.1 Структурный анализ механизма
1.1.1 Наименование звеньев и их количество
Дана структурная схема механизма. Механизм предназначен для преобразования вращательного движения кривошипа 1 в возвратно-поступательное движение ползуна 5.
Для данного кривошипно-ползунного механизма (изображенного на 1 листе графического задания), наименование звеньев и их количество приведено в таблице 1.
Таблица 1
Наименование звена
Буквенное обозначение звена
Действительный размер, (мм)
Чертежный размер, (мм)
1. Кривошип
О1А
200 40 2. Кулиса АС 1000 200 3. Ползун В - - 4. Шатун СD 500 100 5. Ползун D - - 6. Неподвижная стойка
О1О2О3
Х1=400
X2=600
80
120
Всего звеньев 6 из них подвижных n=5
1.1.2 Кинематические пары и их классификации
Для данного кривошипно-ползунного механизма кинематические пары и их классификации приведены в таблице 2.
Таблица 2
Обозначение КП
Звенья составляющие КП
Вид движения
Подвижные КП (класс)
Высшая или низшая
О1
0–1 вращательное
P1(V)
низшая А 1–2 вращательное
P1(V)
низшая
B3
2–3 поступательное
P1(V)
низшая
О2
0–3 вращательное
P1(V)
низшая
C4
2–4 вращательное
P1(V)
низшая
С5
4–5 вращательное
P1(V)
низшая
S5
0–5 поступательное
P1(V)
низшая
Всего звеньев 6 из них подвижных n=5
1.1.3 Степень подвижности механизма
Число степеней свободы (степень подвижности) кривошипно-ползунного механизма определяется по формуле П.Л. Чебышева:
где n – число подвижных звеньев механизма;
P1 – число одноподвижных кинематических пар.
Т.к. W=1 механизм имеет одно ведущее звено и это звено №1.
1.1.4 Разложение механизма на структурные группы (группы Ассура)
Проведенное разложение кривошипно-ползунного механизма на структурные группы (группы Ассура) приведено в таблице 3.
Таблица 3
Группа
Эскиз группы
Звенья составляющие группу
КП в группе
Степень подвижности
Класс, порядок, модификация группы
внутренние
внешние
Ведущая группа
О1 А
1–0
О1
А W=1
1 кл.
1 вид.
Группа Ассура
О2
А
B
2–3
B3(2–3)
А (2–1)
О2(0–3)
W=1 II кл., 2 пор., 3 модиф. Группа Ассура
О3
D
С
4–5
D4(4–5)
C (2–4)
D5(0–5)
W=1 II кл., 2 пор., 2 модиф.
1.1.5 Структурная формула механизма (порядок сборки)
К механизму 1 класса, 1 вида состоящего из звеньев 0 и 1 присоединена группа Ассура II класса, 2 порядка, 3 модификации состоящая из звеньев 2 и 3. К этой группе присоединена группа Ассура II класса, 2 порядка, 2 модификации состоящая из звеньев 4 и 5.
1.2 Кинематический анализ механизма
Цель: определение положения звеньев и траектории движения их точек, определение скоростей и ускорений точек звеньев, а также определение угловых скоростей и угловых ускорений звеньев по заданному закону движения ведущего звена.
1.2.1 Графический метод кинематического анализа
Заключается в построении графиков перемещении, скорости и ускорения последнего звена механизма в функции от времени (построение кинематических диаграмм) и определение их истинных значений.
1.2.1.1 Построение планов положения механизма
Кинематический анализ начинаем с построения плана положения механизма. ............
