5) Статическое уравновешивание рычажных механизмов

При статическом уравновешивании механизма необходимо обеспечить

Это условие можно выполнить если: скорость центра масс механизма равна нулю V_Sм= 0 или она постоянна по величине и направлению V_Sм= const. Обеспечить выполнение условия V_Sм = const в механизме практически невозможно. Поэтому при статическом уравновешивании обеспечивают выполнение условия V_Sм= 0 . Это возможно, когда центр масс механизма: r_Sм= 0 или когда он неподвижен r_Sм= const, где радиус-вектор центра масс механизма:

На практике наиболее часто статическое уравновешивание проводят:

• выбирая симметричные схемы механизма;

• устанавливая на звеньях механизма противовесы;

• размещая противовесы на дополнительных звеньях или кинематических цепях.

6) Кинематические передаточные функции и кинематические характеристики механизмов. Функцией положения механизма называется зависимость углового или линейного перемещения точки или звена механизма от времени или обобщенной координаты.

Кинематическими передаточными функциями механизма называются производные от функции положения по обобщенной координате. Первая производная называется первой передаточной функцией или аналогом скорости, вторая - второй передаточной функцией или аналогом ускорения. Кинематическими характеристиками механизма называются производные от функции положения по времени. Первая производная называется скоростью, вторая - ускорением. Механизм с одной подвижностью имеет одно заданное входное движение и бесчисленное множество выходных. Передаточные функции тех движений, которые в данном случае используются как выходные, называются главными, остальные - вспомогательными.

Связь кинематических характеристик и передаточных функций

    Линейные скорости и ускорения

Угловые скорости и ускорения.

7). Эвольвента окружности и ее свойства Эвольвента окружности – это кривая, центры кривизны которой лежат на окружности. Эвольвенту окружности , которую описывает точка прямой , можно получить, если прямую перекатывать без скольжения по окружности радиуса . Эта окружность называется основной. Основные свойства эвольвенты: а) радиус кривизны в произвольной точке равен и, следовательно, центр кривизны любой точки эвольвенты лежит на основной окружности; б) радиус кривизны нормален к эвольвенте в точке и касается основной окружности в точке ; в) длина касательной равна длине дуги ; г) эвольвента не имеет точек внутри основной окружности.

Уравнения эвольвенты в параметрической форме имеют вид:

, .

Функцию называют эвольвентной функцией и сокращенно пишут (инволюта ) т.е.

8). Постановка и содержание задачи проектирования схем механизмов

Проектирование любого механизма начинается с проектирования его схемы. Последующие расчеты на прочность, конструктивное оформление звеньев и кинематических пар, выбор материалов и другие этапы проектирования, как правило, уже не могут существенно изменить основные свойства механизма.

При проектировании механизма поэтапно решаются следующие задачи.

1. Выбор структурной схемы механизма - выполняется на основании структурного синтеза, с использованием справочных данных по отдельным видам механизмов.

2. Определение постоянных параметров выбранной схемы механизма по заданным его свойствам. Этот этап обычно начинается с кинематического синтеза, под которым понимается проектирование кинематической схемы механизма. Если требуется учесть и динамические свойства механизма, то решается задача динамического синтеза, под которым понимается проектирование кинематической схемы механизма с определением параметров, характеризующих распределение масс звеньев.

Независимые между собой постоянные параметры схемы механизма называются параметрами синтеза механизма. Различают входные и выходные параметры синтеза. Входные - устанавливаются заданием на синтез механизма, а выходные определяются в процессе его синтеза.

Понятие об оптимальном проектировании. При оптимальном метрическом синтезе механизма необходимо определить такое сочетание его размеров, которое наилучшим образом удовлетворяет требуемым эксплуатационным и качественным показателям. При метрическом синтезе качественными показателями обычно являются: габариты механизма, точность обеспечения заданных положений или закона движения, условия передачи сил в КП и другие показатели. Основные этапы процесса проектирования: 1. Осознание общественной потребности в разрабатываемом изделии; 2. Техническое задание на проектирование; 3. Анализ существующих технических решений; 4. Разработка функциональной схемы; 5. Разработка структурной схемы; 6. Метрический синтез механизма; 7. Статический силовой расчет; 8. Эскизный проект; 9. Кинетостатический силовой расчет; 10. Силовой расчет с учетом трения; 11. Расчет и конструирование деталей и кинематических пар; 12.Технический проект; 13. Рабочий проект; 14. Изготовление опытных образцов; 15. Испытания опытных образцов.