ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Задачи проектирования механизмов из "Теория механизмов и машин Издание 3 " Проектирование механизмов представляет собой сложную комплексную проблему, решение которой может быть разбито на несколько самостоятельных этапов. Первым этапом проектирования является установление кинематической схемы механизма, которая обеспечивала бы требуемый вид и закон движения. Вторым этапом проектирования является разработка конструктивных форм механизма, обеспечивающих его прочность, долговечность, высокий коэффициент полезного действия и т. д. Третьим этапом проектирования является разработка технологических и технико-экономических показателей проектируемого механизма, определяемых эксплуатацией в производстве, ремонтом и т. д. [c.404] В теории механизмов в основном излагаются методы, с помощью которых может быть разрешен первый этап проектирования-разработка кинематических схем механизмов, воспроизводящих требуемый закон движения. При этом, конечно, учитываются и некоторые вопросы, связанные со вторым и третьим этапами проектирования, как, например, наличие у механизма необходимого коэффициента полезного действия, возможность изготовления его деталей на современном станочном оборудовании, возможность сборки механизма и т. д. [c.404] В дальнейшем при изложении данного раздела курса мы будем под проектированием механизмов понимать проектирование их кинематических схем с учетом некоторых из вышеуказанных дополнительных условий. Раздел теории механизмов, посвященный методам проектирования по заданным кинематическим условиям схем механизмов, получил название синтеза механизмов. [c.404] Синтез кинематической схемы механизма состоит в определении некоторых постоянных его параметров, удовлетворяющих заданным структурным, кинематическим и динамическим условиям, при этом одна часть этих параметров может быть задана, а другая должна быть определена. [c.405] В общем случае задачи синтеза механизмов являются многопараметрическими, так как число параметров механизма никогда не бывает однсщачным. Как уже было указано выше, условия, которым должен удовлетворять механизм, являются иногда противоречивыми, и очевидно, что при проектировании механизма надо стремиться к тому, чтобы было найдено такое решение задачи, которое можно считать оптимальным. [c.405] В настоящее время существует ряд способов решения подобного рода задач, объединяемых так называемым методом многопараметрической оптимизации. При использовании этого метода обычно одно условие принимается за основное. Тогда все остальные условия будут дополнительными. Например, при проектировании механизма шарнирного четырехзвенника мы можем в качестве основного условия поставить требование заданного движения ведомого звена, минимальной величины динамических давлений на стойку, и т. д. В качестве дополнительных мы можем поставить условие заданных габаритов механизма, его проворачиваемость и т. д. [c.405] Основное условие обычно выражается в виде некоторой функции, экстремум которой должен определить требуемые параметры синтезируемого механизма. Эту функцию обычно называют целевой функцией. Ниже, при рассмотрении задач приближенного синтеза зубчатых, кулачковых и рычажных механизмов будут показаны примеры различных целевых функций. Так, например, для зубчатого механизма это может быть его передаточное отношение, для кулачкового механизма — заданный закон движения ведомого звена, для рычажного механизма — оценка отклонения шатунной кривой от заданной и т. д. Дополнительные ограничения, накладываемые на синтезируемый механизм, могут быть представлены или в форме каких-либо функций, или чаще в виде некоторых алгебраических неравенств. [c.405] Основной задачей синтеза механизмов является воспроизведение заданного движения одного или нескольких звеньев путем непосредственного их воздействия друг на друга или путем введения между ними промежуточных звеньев. Как в первом, так и во втором случае решение этой задачи сводится к проектированию кинематической цепи заданного определенного движения, т. е. механизма. [c.406] При решении первых трех задач обычно задаются требуемые законы движения тех звеньев, между которыми осуществляется передача движения, в виде заданных в функции времени линейных и угловых перемещений или линейных и угловых скоростей. [c.406] При решении четвертой задачи задается требуемая траектория аналитически (в виде уравнения) или графически (отдельными точками, лежащими на заданной траектории). Задаются требуемые углы поворота ведомого звена в зависимости от угла поворота ведущего звена, длительность периода остановки ведомого звена и т. д. [c.406] Обычно решить вышеуказанные задачи синтеза можно с помощью механизмов различной структуры, некоторые из которых имеют только низшие кинематические пары, а в состав других входят и низшие и высшие кинематические пары. [c.407] Практически оказывается, что решение задач о воспроизведении заданных форм движения с помощью механизмов, в состав которых входят низшие и высшие пары, является более простым, чем воспроизведение тех же форм движения с помощью механизмов, в состав которых входят только низшие пары. Это объясняется в первую очередь тем, что высшие пары обладают большим разнообразием своих видов, в то время как низшие пары, например в плоских механизмах, представлены только двумя видами парой поступательной и парой вращательной. Вот почему в громадном большинстве случаев в технике теоретически точное воспроизведение заданных форм движения осуществляется механизмами, в состав которых входят и высшие и низшие пары, а механизмами, в состав которых входят только низшие пары, осуществляется приближенное воспроизведение заданных форм движения. [c.407] Поэтому в зависимости от того, какие требования ставит конструктор при проектировании механизма, он выбирает ту или иную кинематическую схему механизма. [c.407] Если в состав механизма входят только низшие пары, то такие механизмы в зависимости от их конструктивного оформления называются рычажными, кулисными, клиновыми, винтовыми и т. д. В настоящей главе мы рассмотрим некоторые общие методы проектирования центроидных механизмов для воспроизведения задан-ных законов движения. [c.407] Вернуться к основной статье