Многозвенных размерных

Т. В § 14 нами был рассмотрен вопрос об определении мгновенных центров вращения звеньев механизмов. Для многозвенных механизмов эта задача усложняется тем, что для определения мгновенного центра вращения одного из промежуточных звеньев механизма обычно приходится определять мгновенные центры и всех остальных звеньев. Поэтому в некоторых случаях удобно

Для многозвенных механизмов задача кинематического синтеза решается редко. Чаще необходимо решать эту задачу для основного механизма, который определяет работоспособность всей машины в целом. Так, например, в подъемно-транспортном оборудовании, манипуляторах и т. п.— для шарнирных четырехзвенных механизмов; в тепловых двигателях, компрессорных машинах и т. п.— для кривошипно-ползунных механизмов.

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.

с высокой точностью приближения являются отрезками прямых, дуг окружностей, эллипсов, гипербол и т. д., заданных в условии синтеза. Часто для этого применяют метод построения многозвенных механизмов, приближенно воспроизводящих заданную траекторию, основанный на теории о функциях, наименее отклоняющихся от нуля, разработанный Чебышевым, Сущность его заключается в следующем. Пусть в системе координат х()у (рис. 7.9, а) траектория / задана функцией f (х), к которой максимально приближается траектория 2 точки Е звена механизма, описываемая в общем случае полиномом

При силовом расчете многозвенных механизмов с низшими парами, как и при кинематическом расчете, применяют метод последовательного обращения к операторным функциям, реализующим алгоритмы силового расчета отдельных групп. Расчет начинают с групп, наиболее отдаленных в структурном отношении от ведущего звена механизма, на звенья которых воздействуют системы внеш-

Для многозвенных механизмов ошибку положения определяют построением векторного многоугольника малых перемещений. При его построении относительное перемещение представляется состоящим из нормального, учитывающего изменение размера по оси звена, и тангенциального перемещения, являющегося следствием его

— построения многозвенных механизмов 336—341

ростей на валу 3 при постоянной скорости вала 1. Переключение скоростей осуществляется при выключенном двигателе путем перемещения блоков колес вдоль валов 7 и 3 и последовательного введения в зацепление различных пар колес. В этом механизме модули всех колес одинаковые и должно быть обеспечено условие соосности и условие переключения колес с 52 / -}- (2-т-4) мм. Другие виды многозвенных механизмов рассматриваются в третьем и пятом разделах книги.

Т ' . В § 14 нами был рассмотрен вопрос об определении мгновенных центров вращения звеньев механизмов. Для многозвенных механизмов эта задача усложняется тем, что для определения мгновенного центра вращения одного из промежуточных звеньев механизма обычно приходится определять мгновенные центры и всех остальных звеньев. Поэтому в некоторых случаях удобно

В простейших четы-рехзвенных механизмах имеется один контур; два уравнения проекции на оси прямоугольной системы координат позволяют решить задачу при двух неизвестных. Для многозвенных механизмов можно столкнуться с двумя случаями, когда отдельные контуры сложного многоугольника решаются раздельно или совместно.

Порядок силового расчета многозвенных механизмов. Условия статической определимости кинематической цепи. Геометрическая и динамическая симметрия механизма. Структура кинематической цепи, для которой можно, пользуясь условиями статики, найти искомые величины реакций, должна удовлетворять определенным требованиям.

Метод полной взаимозаменяемости целесообразен в серийном и массовом производствах при коротких размерных цепях (например, в сопряжении вал — втулка) и отсутствии жестких допусков на размер замыкающего звена. Для многозвенных размерных цепей такой метод экономически не выгоден, так как Приводит к необходимости назначения весьма жестких допусков на размеры составляющих звеньев.

Метод пригонки. Этот метод заключается в том, что заданную точность замыкающего звена бд достигают при сборке изменением величины (пригонки) заранее намеченного, так называемого компенсирующего звена размерной цепи. Он применяется в мелкосерийном и единичном производстве для многозвенных размерных цепей, когда возникает необходимость увеличить допуски составляющих звеньев до величин б{, 62, 63, . . ., 6,'n_i, экономически приемлемых в данных производственных условиях.

Метод регулировки является наиболее эффективным для достижения высокой точности замыкающего звена, в особенности в многозвенных размерных цепях, поэтому он широко используется при серийном и массовом производстве точных механизмов.

Достижение заданной функциональной точности методом компенсации находит широкое применение при решении в первую очередь многозвенных размерных цепей, отличающихся высокой точностью замыкающего звена в условиях крупносерийного и массового производства.

Метод пригонки используется главным образом при решении многозвенных размерных цепей, отличающихся высокой точностью их замыкающего звена. Этот метод находит применение главным образом в индивидуальном и мелкосерийном машиностроении.

Сборка, особенно автоматическая, при полной взаимозаменяемости наименее трудоемкая, но при этом 100% -ный контроль деталей требует значительную долю затрат труда и средств. В случае неполной взаимозаменяемости требования к точности снижаются и контроль осуществляется с меньшими затратами, хотя трудоемкость самого процесса сборки увеличивается. Тем не менее метод неполной взаимозаменяемости во многих случаях имеет большие экономические преимущества, особенно при многозвенных размерных цепях.

Метод регулировки заключается в том, что требуемая точность замыкающего звена также достигается путем изменения величины заранее выбранного компенсирующего звена, но в этом случае с детали, являющейся таким звеном, металл не снимают. Методы пригонки и регулировки применяются в тяжелом машиностроении при высокой точности многозвенных размерных цепей.

технологического процесса их изготовления приходится иметь дело с довольно большим количеством сложных многозвенных размерных цепей, 'связанных одна с другой.

Наиболее рациональной областью использования метода неполной взаимозаменяемости является решение многозвенных размерных цепей при высокой заданной точности их замыкающих звеньев. Основным преимуществом

Недостатки, свойственные методу пригонки, в подавляющем большинстве случаев делают-его наименее экономичным и ограничивают область применения решением многозвенных размерных цепей, отличающихся высокой точностью замыкающего звена, особенно в условиях мелкосерийного или индивидуального машиностроения.

Использование метода регулировки является экономически целесообразно для получения высокой точности в мало- и многозвенных размерных цепях, особенно тех, где величины составляющих звеньев изменяются вследствие износа деталей, которым эти звенья принадлежат. Возможность использования метода регулировки должна быть предусмотрена самой конструкцией изделия.