Метод кинематического синтеза

Достаточная для инженерной практики точность передаточной функции и функции положения достигается при применении приближенных методов кинематического синтеза. Степень приближения оценивается по теории приближения функции Чебышева. Приближенный синтез по Чебышеву делится на три этапа. Первый этап — выбор основного условия синтеза и его ограничений — заключается в определении целевой функции и аналитического выражения отклонений от нее. Второй — упрощение основного условия синтеза в виде отклонения от заданной функции. Наиболее удобный способ — использование метода взвешенной разности [c.61]

В дальнейшем изложении этой главы мы ограничиваемся рассмотрением основных задач и аналитических методов кинематического синтеза, предполагая, что структура механизма определена. [c.60]

МЕТОД КИНЕМАТИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ПРОГРАММНЫХ ТРАЕКТОРИЙ [c.48]

Методы кинематического синтеза передаточных многозвенных механизмов различной структуры изложены в различных литературных источниках [2, 4, 5, 11]. [c.444]

Обобщение описанного метода структурного синтеза основных схем механизмов представлено табл. 2.1, в которой приведены комбинации чисел кинематических пар разной подвижности для групп, число звеньев в которых изменяется от 1 до 5. [c.56]

Появление теории механизмов как науки, имеющей характерные для нее методы исследования и проектирования механизмов, относится ко второй половине восемнадцатого столетия. Сначала развивались методы анализа механизмов как более простые. Лишь с середины девятнадцатого столетия стали развиваться также методы синтеза механизмов. Особенно плодотворным оказался общий метод аналитического синтеза механизмов, предложенный П. Л. Чебышевым . Постановка задачи синтеза по Чебышеву и возможности, которые предоставляют современные ЭВМ, обеспечивают практически решение любой задачи синтеза механизмов по заданным кинематическим свойствам. Значительно сложнее решать задачи синтеза механизмов по заданным динамическим свойствам. Необходимость их учета вызывается непрерывным ростом нагруженности и быстроходности механизмов, а также общим повышением требований к качеству выполнения рабочего процесса. Учет динамических свойств потребовал рассмотрения влияния на движение механизма упругости его частей, переменности их масс, зазоров в подвижных соединениях и т. п. В связи с появлением механизмов, в которых для преобразования движения используются жидкости и газы, динамика механизмов стала основываться не только на законах механики твердого тела, но и на законах течения жидкости и газов. Неудивительно поэтому, что, несмотря на большое число публикуемых работ по динамике механизмов, решение проблемы синтеза механи.шов по их динамическим свойствам еще далеко до завершения. [c.7]

Создание новых типов механизмов идет двумя путями. С одной стороны, используют теоретические методы проектирования (синтеза) новых механизмов по заданным законам изменения их кинематических и динамических параметров, а с другой — методы анализа уже существующих механизмов. Разработка методов теоретического синтеза механизмов встречает большие трудности и по отдельным типам механизмов значительно отстает от запросов машино- и приборостроения. Поэтому в практике конструирования широко используют второй путь выбор механизма из числа существующих, применяемых в других отраслях техники, где они выполняют такие же или близкие по содержанию операции (функции). Обычно в этом случае конструктор из ряда возможных вариантов должен выбрать наилучший. Для этого он должен исследовать различные типы механизмов и изучить законы изменения их основных параметров. Поэтому теория механизмов параллельно с методами синтеза разрабатывает и методы анализа уже существующих механизмов. Методы анализа разработаны значительно полнее, чем методы синтеза. [c.11]

Методы теоретического синтеза для других типов механизмов, например для стержневых, разработаны пока лишь применительно к простейшим их схемам. Проектируя механизмы такого типа, конструктор предварительно отбирает ряд возможных вариантов кинематических схем и, используя методы кинематического анализа, определяет основные параметры, характеризующие движение ведомых звеньев механизмов. Сравнивая их с заданными параметрами, конструктор выбирает оптимальную для данных условий схему механизма. Обычно результаты анализа позволяют определить те изменения в размерах звеньев, которые обеспечивают лучшее приближение условий работы механизма к заданным. [c.14]

Современные методы кинематического и кинетостатического анализа, а в значительной степени и методы синтеза механизмов увязаны со структурной классификацией их. Структурная классификация Ассура — Артоболевского является одной из наиболее рациональных классификаций плоских рычажных механизмов с низшими парами. На ее основе разработан структурный анализ плоских механизмов. Достоинством этой классификации является то, что она увязывается с методами кинематического. [c.30]

В этой главе отдано предпочтение наиболее перспективным аналитическим методам синтеза стержневых механизмов с низшими кинематическими парами, значение которых в современной технике возрастает, поскольку они отличаются меньшим износом и допускают значительные скорости движения звеньев по сравнению с другими механизмами — кулачковыми, зубчатыми и др. Основное внимание уделено кинематическому синтезу механизмов. [c.74]

При разработке новых конструкций машин возникает необходимость постановки, в той или иной форме, задач динамического синтеза, целью которого является получение законов движения исполнительных органов, т. е. законов изменения некоторых выходных координат системы, удовлетворяющих определенной совокупности технических требований. Методы достижения этой цели весьма разнообразны часто динамический синтез совмещается с кинематическим синтезом механизмов, состоящим в выборе функций положения (1.3). Если при динамическом синтезе считать заданными функции положения механизмов и динамические модели отдельных частей машины, решение задачи, синтеза сводится к определению управлений — законов изменения входных параметров u, t), s = l,. . ., I, обеспечивающих выполнение поставленных требований. Решение этой задачи часто оказывается не единственным, что позволяет выполнить некоторые дополнительные условия и, в частности, поставить задачу оптимизации законов движения. Методам динамического синтеза посвящена гл. IV. [c.14]

Наибольшее развитие получила теория механизмов и машин, которая длительное время занималась главным образом поиском методов кинематического и динамического анализа и синтеза многозвенных механизмов. Параллельно развивалась наука о резании металлов, основной задачей которой явились экспериментальные исследования силовых и стойкостных зависимостей при различных методах и условиях обработки. С ними было взаимосвязано развитие теорий прочности, сопротивления материалов и деталей машин. [c.26]

В первом томе рассмотрены элементы структуры и геометрический синтез механизмов, методы кинематического анализа и синтеза, вопросы составления схем и анализа многозвенных механизмов. Приведены основы теории зацепления, геометрия и кинематика зубчатых передач, зубчатые механизмы. [c.2]

В книге вопросы кинематики машин излагаются на примерах шарнирных и кулачковых механизмов, при исследовании и проектировании которых больше всего приходится сталкиваться с графическими методами исследования. В вопросах проектирования механизмов наряду с задачами кинематического анализа возникают также задачи геометрического и кинематического синтеза механизмов, чему также отводится в книге соответствующее место. Вопросам геометрии зацеплений и кинематике зубчатых передач отводится отдельный раздел. [c.5]

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ МЕХАНИЗМОВ, МЕТОДЫ КИНЕМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И СИНТЕЗА МЕХАНИЗМОВ [c.98]

Метод В. А. Зиновьева [36]—[39] исследования движения и кинематического синтеза плоских и пространственных стержневых механизмов основан на применении теории замкнутых векторных контуров, заменяющих кинематическую схему механизмов. При этом каждому звену механизма, в том числе и стойке, ставится в соответствие вектор, которому дается определенное направление. [c.82]

Создание русской школы по теории механизмов относится к середине XIX в. и непосредственно связано с именем П. Л. Чебышева, Чебышев — основоположник теории структурного и кинематического синтеза механизмов. Он глубже чем кто-либо из его предшественников понял роль математики в решении задач синтеза механизмов. Его труды стали тем фундаментом, на котором были впоследствии развиты аналитические методы синтеза механизмов, получившие такое широкое развитие в наше время. [c.131]

Разработке методов кинематического исследования механизмов посвящены главы первая и вторая. В последующих двух главах рассматриваются методы синтеза направляющих и передаточных механизмов. [c.11]

Направляющим называем рычажный механизм, который предназначен воспроизводить какой-либо точкой заданную траекторию передаточным — механизм, предназначенный для передачи движения от одного звена к другому по заданному закону или известному передаточному отношению. Синтез передаточных и направляющих механизмов базируется на методах кинематического исследования. Задача синтеза передаточных механизмов получает точное решение, а синтез направляющих механизмов выполняется графоаналитическим путем, приближенно. [c.11]

Как было указано, кинематическая схема в отличие от структурной имеет основные размеры, определяющие кинематику механизма. Отыскание этих размеров и является задачей так называемого метрического синтеза механизмов. Все существующие методы метрического синтеза предполагают наличие структурной схемы. [c.448]

Причины популярности приближенного синтеза общеизвестны. Достаточно вспомнить относительную простоту решений сложных кинематических задач, достигаемую при разработке приближенных механизмов с помощью этих методов. Между тем механизмы, разработанные точными методами, часто получаются многозвенными. В таких случаях из-за упругих деформаций звеньев и зазоров в многочисленных сочленениях расчетные характеристики механизма резко снижаются. Показательно, что все наиболее трудные технические задачи, как правило, по крайней мере вначале, решались с помощью приближенного синтеза — разработка методов точного синтеза обычно запаздывала. [c.6]

Рис. 2. Обобщенный метод исследования механизмов а — структурный, метрический и кинематический синтез б — кинетостатический и динамический синтез

Проведение исследования кулисных механизмов обобщенным методом но приведенной схеме позволило, в частности, осуществить метрический и кинематический синтез сравнительно большой группы новых механизмов с поворотной или поступательно движущейся кулисой [7, 8] [c.96]

В этом обзоре математической литературы мы ставим проблему развития кинематической теории аппроксимации с использованием различных норм. Это принципиальный уход от точной теории аппроксимации , так как здесь аппроксимация рассматривается интегрально для всей проблемы. Хотя метод наименьших квадратов широко применялся при кинематическом синтезе [16], насколько нам известно, аналитическое решение этой проблемы полностью ускользало от внимания исследователей. [c.167]

Функционально-конструктивная классификация механизмов захвата позволила синтезировать новые схемы механизмов захватов, выполнить их структурный анализ, выбрать рациональные методы метрического синтеза и кинематического анализа. Одна из схем показана на рис. 5.3. [c.231]

Решение задачи выбора механизмов захватов и разработки методов их синтеза и анализа (структурного, кинематического и динамического) облегчает классификация механизмов захватов по следующим признакам 1) характеру воздействия на объект транспортирования (ОТ) 2) расположению элементов захватов относительно ОТ 3) виду контактирования элементов захватов с ОТ 4) структурно-конструктивному признаку. [c.231]

Приблизительно в те же годы начала развиваться теория автоматов. Одной из первых в СССР в 1931 г. была организована кафедра машин-автоматов 214 в Ленинградском политехническом институте под руководством С. В. Вяхирева. В 1933 г. А. П. Малышев в курсе Кинематика механизмов посвятил этой теории раздел Кинематический синтез автоматов . Б 30-е годы появляются и монографии по теории автоматов в отдельных отраслях промышленности были начаты поиски обш,их методов построения машин-ав-томатоВ. [c.214]

При синтезе механизмов передаточные функции, как и функции положения, задаются для обеспечения требуемых кинематических характеристик. Задача синтеза решается точными или приближенными методами. Точные методы применяются к малозвенным механизмам, имеющим простую структурную схему. Для сложных схем усложняются передаточные функции и функции положения, увеличивается число параметров синтеза. К тому же при синтезе многозвенных механизмов обычно удовлетворяют не только кинематические требования к механизму, но и часто требования к его динамике. В этих условиях более удобными оказываются приближенные методы кинематического синтеза. Кроме того, во многих случаях методы приближенного кинематического синтеза более приемлемы, так как истинные кинематические характеристики все равно отличаются от расчетных, полученных точным методом. Это объясняется тем, что в реальных механизмах из-за погрешностей изготовления и упругости звеньев всегда имеются зазоры между элементами кинематических пар, неточности в линейных размерах звеньев, вследствие чего траектории точек, скорости и ускорения звеньев неизбежно отличаются от расчетных. Если для сложных задач синтеза использовать приближенные методы, то при обеспечении допустимых пределов отклонения от заданных параметров затраты на расчет окажутся значительно меньшими, чем при использовании точных методов. [c.60]

Самостоятельное решение учащимися ряда примеров по каждому отделу курса теории механизмов и машин имеет большое значение оно не только учит практическому применению методов кинематического и динамического анализа и синтеза механизмов, не только развивает расчетную технги у, но и обогащает учащегося представлением (I новых, ему еще неизвестных схемах механизмов и их свойствах, тем самым расширяя его технический кругозор. [c.5]

В книге даются основные понятия и определения теории механизмов и мащии, сведения о структурном анализе и синтезе схем механизмов и их классификация, сущность различных методов синтеза, его этапы, методика синтеза рычажных механизмов, зубчатых механизмов и зацеплений, механизмов прерывистого движения. Рассматриваются аналитические и графические методы кинематического анализа механизмов, основы динамического синтеза и анализа, методы силового расчета плоских рычажных механизмов без учета и с учетом сил трения, механизмов с высшими парами. Значительное внимание уделено основам теории машин-автоматов и их систем управления. [c.3]

При синтезе структурной схемы механизма следует учитывать, что требуемое число степеней свободы W реализуется через движение начального (или начальных) звена. Следовательно, при синтезе механизмов без избыточных контурных связей необходимо присоединение к начальным звеньям и стойке таких комбинаций звеньев и кинематических пар, для которых число степеней свободы S7, было бы равным нулю. Такой метод структурного синтеза называется методом присоединения статически определимых структурных групп. Идея этого метода была разработана Л. В. Ассуром применительно к плоским механизмам. В общем случае пространственных механизмов это требование записывают в виде соотношения [c.54]

В этом разделе книги кратко изложены основные сведения из теориии механизмов. Рассмотрены структура и кинематические характеристики наиболее распространенных механизмов, приведены примеры их схем и изложены принципы структурного синтеза и анализа механизмов. Даны сведения о классификации механизмов, их узлов и деталей. Сформулированы задачи и рассмотрены методы кинематического и силового исследования и расчета механизмов, широко применяющихся в приборах, автоматических системах и машинах различного назначения. При ведены краткие сведения по основным вопросам динамики механизмов. [c.11]

Структурный синтез, т. е. составление новых схем механизмов без определения размеров их звеньев, базируется на учении о кинематических парах и степенях свободы кинематических цепей. Метод структурного синтеза рычажных механизмов создан проф. Л. В. Ас-суром (1914—1918) и развит проф. А. П. Малышевым (1933). [c.28]

Приближенным направляющим механизмом называется меха-тгазм, в котором траектория некоторой точки на звене, образующем кинематические пары только с подвижными звеньями, мало отличается от заданной кривой на отдельном участке или на всем ее протяжении. Приближенные направляющие механизмы иногда практически оказываются более точными, чем теоретически точные механизмы, вследствие уменьшения числа звеньев и, следовательно, уменьшения погрешностей изготовления. Например, если требуется получить движение по прямой линии с помощью механизма, содержащего только вращательные пары, то минимальное число звеньев точного направляющего механизма равно шести. Применяя методы приближенного синтеза направляющих механизмов, можно найти такой шарнирный четы-рехзвенник, в котором шатунная кривая отклоняется от прямой линии на величину, значительно меньшую по сравнению с отклонениями, вызываемыми погрешностями изготовления шестизвенного механизма. В этом случае приближенный четырехзвенный механизм практически является более точным, чем теоретически точный шестизвенный механизм. [c.388]

Большое развитие в СССР получили за последние 20 лет методы синтезаг кулачковых механизмов, нашедших широкое применение в двигателях, станках, машинах текстильной и легкой промышленности, в пищевых и сельскохозяйственных машинах и т. д. В основу их были положены методы кинематической геометрии с соответствующей аналитической интерпретацией. Важное место в задачах синтеза кулачковых механизмов занимали вопросы изучения характеристик различных законов движения ведомых звеньев, коэффициента полезного действия механизмов, закон передачи сил и т. д. [c.28]

Приведенный выше краткий обзор зубчато-рычажных механизмов показывает, что основная задача их синтеза, как уже отмечалось ранее, состоит в выборе на сателлите точки С, траектория которой имела бы на определенном участке наилучшее приближение к прямой либо к дуге окружности. Анализ сателлитиых кривых, с целью выявления требуемых траекторий, можно вести методами математического анализа, как это сделано, например, в работах 1—3, либо дополнительно воспользоваться при определении прямолинейных траекторий методами кинематической геометрии. [c.34]

Разрабатывались динамические модели с учетом заданных условий заданный тип привода, его автономность, конструктивные особенности передающих механизмов. В последующем динамические модели уточнялись по результатам экспериментальных исследований. При экспериментальном исследовании определялись жесткост-ные характеристики, зазоры, коэффициенты трения и пределы изменения переменных параметров. При динамическом синтезе использовались данные экспериментов, а его результаты учитывались при окончательной отработке конструкции механизмов. Проведение исследования кулисных механизмов обобщенным методом по приведенной схеме позволило осуществить метрический и кинематический синтез ряда механизмов с поворотной или поступательно движущейся кулисой. Некоторые из этих механизмов, например с полуоборотной кулисой, используются в настоящее время в технологических машинах-автоматах электротехнической промышленности. [c.118]

Разработанные автором методы кинематического иоследо-вания, как и основанные на них методы синтеза передаточных н направляющих рычажных механизмов, в собранном виде публикуются впервые. [c.3]

Аппроксимация составляет центральную часть проблемы кинематического синтеза [1]. Даже когда ей присваиваются такие термины, как точный синтез или прецизионный синтез , конечным результатом явится шарнирный механизм, основанный на аппроксимации по отношению к желаемому движению, пути или функции. Эта, так называемая точная теория аппроксимации, развивается начиная с работ Бурместера (1876) [2, 3] и уже хорошо разработана. За последнее десятилетие она подверглась значительному развитию в работах Фреденштайна, Сандора, Роса и Боттема [4—6]. Дополнительно представляется возможным рассмотреть любой тип аппроксимации как неотъемлемую часть кинематической теории. В этом направлении интересны оригинальные труды Чебышева (1850—1860), предшествуюш ие работам Бурместера, упомянутым выше. Несколько примеров применения теории Чебышева можно найти в собрании его работ [7], а также в книге Блоха [8]. Революционный характер работ Чебышева определился идеей использования метода наименьших квадратов, искусно введенного Лежандром (1806) и Гауссом (1809) [9, 10]. Постановка вопроса в то время была следующей если Е это функция ошибки, то можно методом наименьших квадратов отыскать минимум или постоянную величину [ E da. Лежандр и Гаусс решали эту задачу в предположении, что Е линейно зависит от параметров. [c.166]

Последняя часть тома посвящена теории механизмов и машин. Здесь изложены методы кинематического анатшза и синтеза механизмов для воспроизведения заданного движения, методы синтеза приводов машин, вопрос.ы тотаости механизмов, динамики и уравновешивания роторов, приведены типовые механизмы, применяемые в соаремештой технике, програ.ммы выбора рациональных мехаиизмоа с использованием ЭВМ. [c.16]

Ниже рассмотрены методы решения всех трех типовых задач кинематического синтеза механизмов по единственному критерию точности воспроизведения заданного движения. Основы оттгимизационного синтеза плоских рычажных механизмов при надоженных ограничениях в виде системы равенств и неравенств широко известны [5]. [c.432]

Основные этапы обобщенного метода спрукзурно-кинематического синтеза плоских рычажных механизмов на основе ИКЦ [10] заключается в следующем [c.462]

Первая задача заключается в исследовании существующих механизмов с функциональной точки зрения, а вторая — в разработке методов построения новых механизмов, удовлетворяющих заранее заданным условиям однако рещеиие второй задачи не распространяется на построение новых типов и типоразмеров конструкций машин. Это объясняется тем, что основные направления в области синтеза механизмов посвящены главным образом задачам, связанным с возможностыо получения нового, более сложного или упрощенного механизма из данного путем присоединения к нему новых звеньев или снятия имеющихся, т. е. методом кинематической, а не конструктивной многократной обратимости применительно к заранее заданным техническим условиям. [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...