Основой для проведения структурного анализа служит структурная схема механизма (т. е. схема, полученная без учета масштаба).
При проведении структурного анализа рекомендуется:
1. Отсоединять структурные группы, необходимо начинать с наиболее удаленных звеньев от ведущего звена;
2. Следить за тем, чтобы степень подвижности механизма до и после отделения каждой структурной группы оставалась неизменной;
3. Помнить, что каждое звено и каждая кинематическая пара может входить только в одну структурную группу.
1.6.1 Последовательность проведения структурного анализа.
Дана структурная схема механизма поперечно-строгального станка.
Рисунок 1.6 – Схема поперечно-строгального станка
Механизм предназначен для преобразования вращательного движения кривошипа – 1 в возвратно-поступательное движение ползуна 5.
1.6.2 Наименование звеньев
Название звеньев с описанием характера движения и их количество приводится в таблице 1.4.
Таблица 1.4. - Звенья механизма.
|
Вывод: Механизм кривошипно-ползунный; число подвижных звеньев в механизме равно п = 5.
1.6.3. Кинематические пары и их модификация
Все кинематические пары механизма и их модификации рассмотрены и приведены в таблице 1.5.
Таблица 1.5 – Кинематические пары механизма
Обозначение К.П. | Звенья составляющие К.П. | Вид относительно движения в паре | Число условных связей, (класс) | Высшая или низшая | |||
О1 | 0-1 | вращательное | 5 (V кл.) | низшая | |||
А1 | 1-2 | вращательное | 5 (V кл.) | низшая | |||
А2 | 2-3 | поступательное | 5 (V кл.) | низшая | |||
О2 | 0-3 | вращательное | 5 (V кл.) | низшая | |||
В | 3-4 | вращательное | 5 (V кл.) | низшая | |||
С | 4-5 | вращательное | 5 (V кл.) | низшая | |||
С | 0-5 | поступательное | 5 (V кл.) | низшая | |||
Вывод: Одноподвижных кинематических пар Vкл. р5 = 7
1.6.4. Степень подвижности механизма:
W = 3n – 2р5 = 3 × 5 – 2 × 7 = 1
где n = 5 – число подвижных звеньев
р5 = 7 – число кинематических пар V класса
Так как W = 1, механизм имеет одно ведущее звено – 1.
1.6.5. Разделение механизма на структурные группы (группы Ассура)
Таблица 1.6. – Структурные группы механизма.
Группа | Эскиз группы | Звенья, составляющие группу | Пары, входящие в группу | Степень подвижности | Класс, порядок и вид группы |
Ведущая (нач. мех.) | 0-1 | вр. | W = 1 | 1 кл. | |
I группа Ассура | 2-3 | вр.–пост.–вр. | W = 0 | 2 кл. 2 пор. 3 вид | |
2 группа Ассура | 4-5 | вр.–вр.–пост. | W = 0 | 2 кл. 2 пор. 2 вид |
! Класс механизма – определяется наивысшим классом структурной группы, входящей в состав данного механизма.
В нашем примере механизм – 2-го класса.
1.6.6 Структурная формула механизма (порядок сборки).
Структурная формула составляется, начиная сведущего звена и присоединением последующих групп Ассура по порядку.
1 кл. (нач. мех.) ® 2 кл. 3в. (2–3) ® 2 кл. 2в. (4–5).
Читается это так: к механизму 1 класса присоединяется группа Ассура 2 класса, 3 вида, состоящая из звеньев 2 и 3. К этой группе присоединяется группа Ассура 2 класса 2 вида, состоящая из звеньев 4 и 5.
Контрольные вопросы при защите структурного анализа механизма.
1. Что называется звеном в механизме? Как присваиваются названия звеньям механизма?
2. Что называется кинематической парой? Как определяется класс кинематической пары?
3. Как классифицируются кинематические пары?
4. Привести примеры кинематических пар V класса (р5).
5. Как определяется степень подвижности плоских механизмов? Что показывает степень подвижности механизмов?
6. Что называется группой Ассура?
7. Как определяется класс группы Ассура?
8. На какие 5 видов делятся группы Ассура 2 класса?
9. Чем определяется класс группы Ассура?
10. В каком порядке производится разбивка схемы механизма на группы Ассура?
11. Как определяется класс механизма в целом?
12. Как записывается структурная формула (формула сборки) механизма и что она означает?
Список литературы.
1. Смелягин А.И. "Теория механизмов и машин. Курсовое проектирование" – М.: ИНФРА-М; Новосибирск, 2007. – 263 с.
2. Коловский М.З., Евградов М.И., Семёнов Ю.А. "Теория механизмов и машин" – М.: Академия, 2006. – 560с.
3. Махова Н.С., Поболь О.Н., Семин М.И. "Основы теории механизмов и машин" – М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2006. – 287с.
4. Фролов К. В., Попов С.А., Мусатов А.К. "Теория механизмов и машин" – М.: Высш. шк., 2005. – 320с.
5. Фролов К. В., Попов С.А., Мусатов А.К., Тимофеев Г.А. "Теория механизмов и механика машин" – М.: Изд-во. МГТУ им. Баумана, 2004. – 664с.
6. Белоконев И.М., Балан С.А. "Теория механизмов и машин" – М.: Дрофа, 2004. – 172с.
7. Волокитин Г.Г. "Теория механизмов и механика машин" – Томск: Томск. гос. архитект.- строит. ун-т, 2003. – 361с.
8. Попов С.А. "Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин" – М.: Высш. шк., 2002. – 411 с.