Структурный анализ рычажного механизма .

Дана структурная схема механизма.

А

В

ω   1

3            у

О

Механизм предназначен для преобразования вращательного движения кривошипа – 1 в возвратно-поступательное движение ползуна 3.

2.1. Наименование звеньев

Таблица 2.1. - Звенья механизма.

№	Обозначение звена	Название звена	Вид движения
0	О	Стойка	Неподвижное
1	ОА	Кривошип	вращательное
2	АВ	Шатун	плоское
3	В	Ползун	поступательное

Вывод: Механизм кривошипно-ползунный. Число подвижных звеньев n =3.

2.2. Кинематические пары и их модификация

Таблица 2.2 – Кинематические пары механизма

Обозначение К.П.		Звенья составляющие К.П.		Вид относительно движения в паре		Число условных связей, (класс)
1		2		3		4
О		0-1		вращательное		5 (V кл.)
А		1-2		вращательное		5 (V кл.)
В		2-3		вращательное		5 (V кл.)
В	3-0		поступательное		5 (V кл.)

Вывод: Одноподвижных кинематических пар V кл. р₅ = 4

2.3. Степень подвижности механизма

W = 3 n – 2р₅ = 3 × 3 – 2 × 4 = 1

где n = 3 – число подвижных звеньев;

р₅ = 4 – число кинемат. пар V класса

Вывод: так как W = 1, механизм имеет одно ведущее звено – 1.

2.4. Разделение механизма на структурные группы (группы Ассура)

Таблица 2.3. – Структурные группы механизма.

Группа	Эскиз группы	Звенья, составляющие группу	Пары, входящие в группу	Класс, и вид группы
Ведущая (нач. мех.)		0-1	вр.	1 кл.
2 группа Ассура		2-3	вр.–вр.–пост.	2 кл. 2 вид

Вывод: механизм – 2-го класса.

2.5. Структурная формула механизма (порядок сборки).

Структурная формула составляется, начиная сведущего звена и присоединением последующих групп Ассура по порядку.

Вывод: 1 кл. (нач. мех.) ® 2 кл. 2в. (2-3). Механизм последовательный.

.Построение плана положений

Кривошип ОА вращается с постоянной скоростью w, поэтому положение точки А известно для любого момента времени (любого угла поворота звена ОА).

Дано: ОА = 0,75 м; АВ = 1,8 м; у = 0,6 м;

1. Выбираем масштаб длин по формуле (1)

m _l = = = 0,025 м/мм

2. Заполняем таблицу длин звеньев:

Таблица длин звеньев.

№ п/п	Название и обозначение звена	Действительная длина звена [ м ]	Длина отрезка на чертеже [мм]
1	ОА	0,75	30 мм
2	АВ	1,8	72мм
3	у	0, 6	24 мм

3. На чертеже произвольно выбирается точка О и от нее строится направляющая ползуна В по размеру «у»;

4. Из точки О строится окружность радиуса  - это траектория движения точки А;

5. Задаемся крайним положением кривошипа (кривошип и шатун вытягиваются в одну линию).

Для точки В это происходит в двух положениях:

· 1 правое мертвое положение: звенья ОА и АВ вытянутся в одну линию.

+ = 30 мм + 72 мм = 102 мм – правая мертвая точка (ПМТ);

Построим 1-е мертвое положение точки В₀:

Из точки О₁ раствором циркуля 102мм сделаем засечку на траектории движения точки В – получим ПМТ – В₀.

Соединяем точки В₀ и О, при этом на окружности точки А образуются точка А₀. Таким образом, построено положение кривошипа ОА и шатуна АВ в крайнем мертвом положении.

· 2ое левое мертвое положение: звенья ОА и АВ складываются в одну линию.

- = 120 мм – 30мм = 90 мм – левая мертвая точка (ЛМТ).

Построим левое мёртвое положение точки В_к.

Из точки О₁ раствором циркуля 90мм сделаем засечку на траектории движения точки В и получим ЛМТ. Эту точку обозначим В_к.

Соединим точки В_к и О, и продолжим до противоположной стороны окружности. При этом на окружности получим точку А_к. Таким образом, построено положение кривошипа ОА и шатуна АВ в крайнем левом мёртвом положении.

6. Делим окружность траектории движения точки. А радиуса ОА на равные части, например на 6. Деление окружности начинается от точки А₀ по ходу вращения кривошипа, указанному в исходных данных. Получаем точки А₁, А₂, А₃, и т.д.;

7.Затем строятся все точки В.Точка В, принадлежащая ползуну, движется всегда вдоль направляющей, поэтому из точек деления (А_1, А₂...) делаем засечки на траектории движения ползуна радиусом, равным длине отрезка шатуна в масштабе - .В результате получаем точки В_1, В₂ и т.д.

Найденные положения точки В определяют положение поршня (ползуна) на рабочем ходу – В_1, В₂, В₃; на холостом ходу – В₄, В₅. Соединив одноименные точки (А₁ и В₁, А₂ и В₂...) получим положения шатуна АВ за один оборот кривошипа.

Для определения хода ползуна необходимо:

1. Замерить ход ползуна на полученной схеме в миллиметрах.

План положений механизма построен, т.к. определены положения всех точек и звеньев механизма за один оборот кривошипа (цикл механизма).

2. Перевести полученное значение с помощью масштабного коэффициента длин в метры по формуле:

L = ·   = 62.12 мм ·0,01 м/мм ≈ 0,62 м

План положений механизма построен, т.к. определены положения всех точек и звеньев механизма за один оборот кривошипа (цикл механизма) и рассчитан ход ползуна, являющийся технологической величиной.

Построение планов скоростей

5.1. Размеры звеньев механизма:

ОА = 0,75 м; АВ = 1,8 м;

3. Угловая скорость ведущего звена ω = 3с^-1.

5.2. Виды движений звеньев механизма:

· 1 звено 0А (кривошип) – вращательное движение;

· 2 звено АВ (шатун) – плоское движение;

· 3 звено В (ползун) – поступательное движение.

5.3. Структурные группы Асура.

Механизм состоит из следующих структурных групп:

1. 1класса1вида                                                2. 2класса2вида

А                                                               В

О                                                                         А