Тема 3. Кинематический анализ плоских рычажных механизмов

Цель и методы кинематического исследования механизмов

Как известно из курса Теоретической механики, кинематика изучает законы движения тел вне зависимости от действующих на них сил.

Целью кинематического исследования плоских механизмов является:

- определение траекторий движения точек звеньев механизмов;

- определение скоростей и ускорений точек и звеньев меха­низмов.

Под термином " скорость " будем понимать:

- линейную скорость точек, а также прямолинейно перемещающихся звеньев механизма;

- угловую скорость звеньев механизма.

Под термином " ускорение " понимается:

- линейные (абсолютные, относительные, полные) ускорения точек звеньев механизма;

- угловые ускорения звеньев механизма.

Порядок кинематического исследования механизма определяет­ся формулой его строения. Приэтом входными следует считать те звенья, соответствующие кинематические параметры движения которых заданы (мгновенное положение, скорость, ускорение).

Обычно в качестве входного выбирается звено, совершающее полный оборот вокруг неподвижной оси (кривошип) или перемеща­ющееся поступательно (ползун). В большинстве кривошипных меха­низмов входное звеноимеет постоянную угловую скорость, т.е. w₁ = const

Звено, совершающее качательное движение относительно неподвижной оси, называется коромыслом, а звено (не образующее кинематических пар со стойкой), совершающее плоское дви­жение – шатуном.

Кинематическое исследование плоских механизмов может выпол­няться аналитически, графоаналитически и графически.

Аналитический метод является наиболее точным. Для его реализации необходимо составить систему дифференциальных уравне­ний движения звеньев механизма и решить ее. Такое решение про­водится обычно на ЭВМ.

Графоаналитический и графическийметоды более просты, на­глядны, номенее точны.

В зависимости от требований к точности результатов анализа выбирается соответствующий метод.

Вопросы для самоконтроля:

1. Что является целью кинематического анализа механизма?

2. Должен ли предшествовать кинематическому анализу структурный анализ механизма?

3. Какие звенья механизма могут быть приняты входными?

4. Дайте определение звеньям механизма: кривошип, шатун, коромысло, ползун.

5. Какими методами может выполняться кинематический анализ механизма?