ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Проектирование механизмов по заданным положениям звеньев из "Теория механизмов " При помощи плоских механизмов с низшими парами можно теоретически товдо воспроизвести любую алгебраическую кривую или любую алгебраическую зависимость между перемещениями ведущего и ведомого звеньев. Однако практическое применение этих механизмов ограничивается тем, что эти механизмы получаются, как правило, многозвенными. С увеличением же числа звеньев в механизме возрастает вероятность получения недопустимых углов передачи и искажения заданной зависимости вследствие накопления ошибок, происходящих от неточности изготовления механизма. Поэтому некоторые законы движения ведомого звена практически не удается воспроизвести при помощи плоских механизмов с низшими парами. В этом состоит их основной недостаток. Др)тими словами, кулачковые и зубчатые механизмы вследствие разнообразия элементов высших пар практически являются более универсальными механизмами, составлен ными только из звеньев, входящих в низшие пары. Следует заметить, однако, что с развитием методов проектирования механизмов с низшими парами область их применения соответственно расширяется. Например, в последние годы в Советском Союзе в машинах, служащих для выполнения некоторых математических операций, и в машинах-автоматах были применены шарнирные механизмы, которые являются более совершенными по сравнению с ранее применявшимися кулачковыми и фрикционными механизмами. [c.734] В дальнейшем под синтезом механизмов с низшими п рами будет подразумеваться совокупность задач об определении параметров кинематической схемы по заданным условиям движения звеньев. Эти условия весьма разнообразны, и соответственно весьма разнообразны задачи, связанные с синтезом механизмов с низшими парами. Однако из обширного круга этих задач можно выделить две основные задачи воспроизведение заданного закона движения и воспроизведение заданной траектории. [c.735] Приведем примеры тех механизмов, в которых требуется получить достаточно точное воспроизведение заданного закона движения. [c.735] К группе передаточных механизмов, служащих для получения равномерной шкалы, близко примыкают шарнирные механизмы, применяемые в механических счетно-решающих устройствах. На рис. 753 показана кинематическая схема механизма, применяемого для механического воспроизведения логарифмической зависимости y = lgx в пределах от до х=10. [c.736] В приведенных примерах показаны механизмы, в которых требуется достаточно точное воспроизведение заданного закона движения на всем рассматриваемом интервале перемещений ведущего звена. В некоторых случаях оказывается достатбчным при синтезе механизма удовлетворить условиям воспроизведения отдельных положений звеньев или отдельных положений звеньев и зн ачений скоростей и ускорений в этих положениях и т. д. Все эти случаи, однако, можно рассматривать как частные случаи общей задачи о воспроизведении заданного закона движения. [c.737] Эта задача состоит в определении параметров кинематической схемы механизма, в котором одна из точек звена, совершающего сложное движение, движется по заданной траектории. В простейших случаях заданной траекторией является прямая линия. Механизмы, в которых на шатуне имеется точка, движущаяся точно или при-блиисенно по прямой линии, называются прямолинейно-направляющими механизмами. В приборостроении они применяются в механизмах индикаторов. [c.738] Схема прямолинейно-направляющего механизма индикатора. [c.738] К группе механизмов для воспроизведения заданной траекторий относятся также механизмы для черчения линий, которыми пользуются не только для вычерчивания различных кривых, но и для обработки фасонных деталей. На рис. 757 показана Схема одного из механизмов для черчения линий, а именно, механизм для черчения параболы, в котором точка Е движется точно по араболе. [c.739] Кроме механизмов для черчения линий большим разнообразием также обладают механизмы для перемещения различных материалов, в которых применяются характерные формы шатунных кривых (мешалка, тестомесилки и т. п.), петлеобразующие механизмы швейных машин и т. п. [c.739] Приведенных примеров из области приборостроения и общего машиностроения достаточно, чтобы показать практическое значение решения задачи об определении параметров кинематической схемы по заданным условиям. Отметим только, что большое количество разнообразных примеров применения плоских механизмов с низшими парами можно привести почти из всех областей современного машиностроения. Все эти механизмы предназначены или для воспроизведения заданного закона движения (включая и задание отдельных положений звеньев) или для воспроизведения заданной траектории. [c.739] Пусть закон движения ведущего звена АВ задан в виде зависимости его угла поворота а от времени t, т. е. [c.740] Если число уравнений системы (28.4) равно числу параметров, подлежащих определению, то задача теоретически может быть полностью решена. В практических задачах вследствие трудности совместного решения уравнений (28.1) обычно задаются некоторыми параметрами. В связи с этим число т пар заданных соответственных значений углов а и ф выбирается равным числу параметров, подлежащих определению. В указанной постановке задача о воспроизведении заданного закона движения носит название задачи о положениях. [c.741] При этом ставится требование, чтобы эта зависимость удовлетворялась на больших интервалах углов поворота звеньев АВ и СО (рис. 758) и давала бы непрерывное изменение функции (28.5) так, как это показано, например, на рис. 759. В этом случае задача может быть также сведена к задаче о положениях, но так как число положений /, 2, 3,. .., т (рис. 759) должно быть достаточно большим, то число уравнений вида (28.4) будет значительно больше числа вычисляемых параметров механизма. В этом случае эти параметры подбираются так, чтобы зависимость (28.5) выполнялась приближенно. При этом отклонение от требуемого закона движения не должно выходить за пределы допускаемого. [c.741] Если известны начальные значения о и фо углов а и ф, то зависимость (28.6) может быть приведена к зависимости (28.5), если произвести интегрирование зависимости (28.6). [c.742] Следовательно, если будут заданы три положения звеиа ЛВ(рис. 761) углами а1, а и /ц и три соответствующих им положения звена СО углами ф,, фз и фз, то всегда могут быть определены параметры /, г и так как число уравнений вида (28.4) будет равно -числу этих параметров. [c.742] Если требуется спроектировать механизм по двум положениям звеньев АВ и D, то одним из параметров механизма можно задаться произвольно, и задача имеет бесчисленное количество возможных решений. [c.744] Через две точки можно провести бесчисленное множество окружностей. Геометрическим местом центров этих окружностей является прямая I—/, перпендикулярная к отрезку ВхВ ц и проходящая через середину п этого отрезка. Точку А можно поместить в любой точке прямой 1 — /. Аналогично точка О может быть выбрана в любом месте прямой 2 — 2, перпендикулярной к отрезку С Сч и проходящей через его середину т. Таким образом, для указанного задания можно построить бесчисленное множество механизмов, удовлетворяющих заданным условиям. Дополнительные ограничения могут быть наложены, если, например, поставить условие, чтобы механизм был двухкривошипный или криво-шипно-коромысловый и т. д. [c.744] Если требуется, чтобы одна из точек звена ВС, например точка С, перемещалась по неподвижной прямой д — д, то центр О окружности должен находиться в бесконечности, вращательная пара О переходит в поступательную пару (рис. 764), и мы получаем кривошипно-ползунный механизм. [c.744] Аналогично на пересечении перпендикуляров Шх — Шх и /Яа — определяется положение центра О. Если точки Сх, Са и Сз заданы на прямой, то звено СО выполняется в виде ползуна, как это было выяснено для случая, показанного на рис. 764. [c.745] Вернуться к основной статье