Структурный анализ

Министерство образования и науки Ураины

Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского

"Харьковский авиационный институт" (ХАИ)

Кафедра теоретической механики, машиноведения

И робототехнических систем

КИНЕМАТИКА ПРИБОРНЫХ МЕХАНИЗМОВ

Расчетно-пояснительная записка к домашнему заданию

по курсу "Техническая механика"

Выполнил: студент группы 32X

Xxxxxxxx Y.Z.

(Ф.И.О)

_____________________________

(подпись, дата)

Проверил: Шехов А.В

(Ф.И.О)

_____________________________

(подпись, дата)

ХАРЬКОВ 2013

СОДЕРЖАНИЕ

1 СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ ……………………………...…………………………………..….. 3-6

2 ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕМАТИКИ МЕХАНИЗМА АНАЛИТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ. МЕТОД ЗАМКНУТЫХ КОНТУРОВ ………………………………………………………..….. 7-10

3 ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕМАТИКИ МЕХАНИЗМА ВЕКТОРНО-ГРАФИЧЕСКИМ МЕТОДОМ. МЕТОД ПЛАНОВ СКОРОСТЕЙ И УСКОРЕНИЙ ……………….……..….. 11-15

4 СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ДВУХ МЕТОДОВ ………………………………..…..….. 15-16

ВЫВОДЫ …………………………………………………………………………………………..….. 17

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК …………………………………….…………………..….. 18

ПРИЛОЖЕНИЕ ……………………………………………..……………………………………….. 19

СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ

1. Пронумеруем на кинематической схеме механизма все его звенья, как это показано на рис.1.1. При этом все неподвижные звенья обозначим цифрой 0.

Рисунок 1.1 – Нумерация звеньев механизма

Звенья 1, 2 и 3 – подвижные звенья. Число подвижных звеньев n =3.

Звенья, обозначенные 0, – стойки, число которых n₀ =2.

2. Перечислим низшие кинематические пары (НКП), которые присутствуют в структуре нашего механизма. В списке укажем, какие звенья образуют данную НКП, ее класс и тип. Звенья механизма входят в состав следующих кинематических пар:

- 0-1, НКП, V кл., вращательная;

- 1-2, НКП, V кл., вращательная;

- 2-3, НКП, V кл., вращательная;

- 3-0, НКП, V кл., поступательная.

Число НКП V класса p₅ =4.

В структуре нашего механизма отсутствуют кинематические пары IV класса, поэтому p₄ =0.

3. Степень подвижности механизма w определяем по формуле Чебышева.

=1. (1.1)

4. Анализ значения полученной подвижности механизма.

Значение подвижности механизма w =1 означает следующее: в механизме можно выделить 1 ведущее звено, имеющего одну степень свободы.

В качестве ведущего звена выбираем звено 1.

5. Определение в структуре нашего механизма, так называемого основного механизм.

На рис.1.2 приведен основной механизм.

Рисунок 1.2 – Основной механизм

6. Определение структурных групп Ассура.

Звенья 2 и 3 образуют структурную группу Ассура II класса 2 порядка 2 вида.

Рисунок 1.3 – Структурная группа Ассура

В структуре нашего механизма можно выделить только одну группу Ассура. Таким образом, структурная группа, образованная звеньями 2 и 3, первая и последняя по порядку присоединения к основному механизму.

6.1. Доказательство, что выделенная группа звеньев механизма образует структурную группу Ассура.

Присоединим крайние элементы выделенной группы звеньев к соответствующим стойкам, как показано на рис.1.3.

Рисунок 1.3 – Предполагаемая структурная группа

Найдем подвижность w_гр полученной механической структуры.

Число подвижных звеньев n_гр =2. Число стоек n₀ =2. В структуре имеются следующие НКП:

- 0-2, НКП, V кл., вращательная;

- 2-3, НКП, V кл., вращательная;

- 3-0, НКП, V кл., поступательная.

Число НКП V класса p_5гр =3 и число КП IV класса p_4гр =0. Тогда, получим

=0. (1.2)

Следовательно, выделенная структурная группа звеньев является структурной группой Ассура.

6.2. Если данную группу звеньев отсоединить от нашего механизма, то от него останется ведущее звено 1 и вращательная стойка 0, которые образуют основной механизм, т.е. останется структурная единица с подвижностью исходного нашего механизма.

7. Обозначение характерных точек выбранной группы Ассура.

На рис.1.4 показаны характерные точки нашей группы Ассура. Приведем их обозначения:

- первая крайняя точка A₂ (A₁) или точка А;

- средняя точка B₂ (B₃);

- вторая крайняя точка B₀.

Рисунок 1.4 – Характерные точки группы Ассура

Первая крайняя точка A₂ и средняя точка B₂ принадлежат одному звену 2.

Вторая крайняя точка B₀ и средняя точка B₂ принадлежат разным звеньям, а именно направляющей поступательной стойки 0 и звену 2 соответственно.

8. Образование нашего механизма путем наслоения групп Ассура к основному механизму.

На рис.1.4 показана схема образования нашего механизма.

Рисунок 1.5 – Предполагаемая структурная группа

9. Определим класс нашего механизма.

Класс нашего механизма равен II, а порядок равен 2.

10. Виды движений звеньев механизма.

- звено 1 совершает равномерное вращательное движение вокруг оси О;

- звено 2 совершает плоское движение;

- звено 3 совершает поступательное движение вдоль направляющей соответствующей стойки.

Дата добавления: 2015-12-08