Механизма позволяет

Рис. 4.15. Построение зоны возможного расположения осей вращения кулачка для 1-го типа кулачкового механизма

Построение зоны возможного расположения осей вращения кулачка. Чтобы определить основные размеры проектируемого механизма, составим общую графическую схему. Для этого следует соблюсти условие, чтобы угол передачи ц, за весь цикл преодоления нагрузки толкателем кулачкового механизма не опускался ниже заданного минимума. Пусть цикл совершается за полный оборот кулачка и замыкание высшей пары—кинематическое.

Для рассматриваемого механизма построение плана скоростей показано на рис. 1.18, б. Поскольку целью расчета является определение аналогов, а последние не зависят от закона движения, при построении планов можно скорость ведущего звена выбрать произвольно. Например, приняв u)i== 1, получим vA = li-\.

При изучении движения звеньев механизма составляют кинематическую схему механизма, которая является его изображением. На кинематической схеме в условных обозначениях показывают кинематические пары и звенья, отвлекаясь от особенностей в конструктивном оформлении их. Кинематическая схема строится в выбранном масштабе с соблюдением всех размеров и форм, при изменении которых изменяются положения, скорости и ускорения точек звеньев механизма. Построение кинематических схем начинают с неподвижных осей шарниров и направляющих и относительное положение их координируют относительно ведущего звена механизма.

Построение центра масс механизма можно выполнить с помощью рассмотренного в этой главе метода главных точек (§ 146), при этом расстояние г до центра масс определяется как векторная сумма главных векторов.

Планом ускорений звена плоского механизма называется графическое построение, представляющее собой плоский пучок, лучи которого изображают абсолютные ускорения точек звена, а отрезки, соединяющие концы лучей, — относительные ускорения соответствующих точек в данном положении звена. Совокупность планов ускорений звеньев механизма с одним общим полюсом и одним масштабом называется планом ускорений механизма.

Построение планов ускорений поясним на примере исследования того же механизма, для которого строился план скоростей. Уравнения, которые используются при построении плана ускорений механизма, отличаются от уравнений для построения плана скоростей только разложением полных ускорений на отдельные составляющие.

— построение картины бесконечно малых перемещений точек механизма, или картины скоростей его точек;

—построение картин ускорений точек механизма;

— построение картин конечных перемещений точек механизма, или построение траекторий его точек.

Таким образом, первоначальная программа исследования охватывала полностью кинематику и динамику шарнирных механизмов и должна была составить полное учение о плоских шарнирных механизмах. Однако программа эта так и осталась неоконченной: в диссертацию, представленную Ассуром Совету Петроградского политехнического института, вошли кроме теории структуры кинематических цепей лишь два вопроса — построение планов скоростей и основы кинетостатики.

Таким образом, треугольник cfd на плане скоростей, изображающий относительные скорости VFC, vFIJ и vCi» подобен треугольнику CFD группы на ее схеме и повернут относительно него на угол в 90°. Это свойство подобия фигуры относительных скоростей на плане скоростей фигуре звена на схеме механизма позволяет определять скорости любых точек этого звена не из уравнений, а графически, построением подобных фигур. Отметим, что проверкой правильности графического по-

Проще всего правильная сборка осуществляется, если сателлиты равномерно располагаются по окружности г», т. е. если центральные углы между радиусами-векторами центров сателлитов одинаковы и равны 360/ К. Это упрощает изготовление и эксплуатацию механизма (позволяет избежать применения противовесов). Чтобы сформулировать искомое условие, рассмотрим процесс сборки редуктора (см. рис. 15.7, в). Причем условимся ставить сателлиты на свою ось в водиле в одном и том же положении, когда центр сателлита располагается на вертикали, проходящей через ось центральных колес и ось симметрии впадины зуба этих колес. Примем, что оба колеса блока сателлитов имеют одинаковую ориентацию зубьев друг относительно друга у всех К блочных сателлитов. Поставив первый сателлит на ось, когда она занимает «вертикальное» положение, поворачиваем водило на угол ф„ =

Проще всего правильная сборка осуществляется, если сателлиты равномерно располагаются по окружности гн, т. е. если центральные углы между радиусами-векторами центров сателлитов одинаковы и равны 360//С Это упрощает изготовление и эксплуатацию механизма (позволяет избежать применения противовесов). Чтобы сформулировать искомое условие, рассмотрим процесс сборки редуктора (см. рис. 15.7, в). Причем условимся ставить сателлиты на свою ось в водиле в одном и том же положении, когда центр сателлита располагается на вертикали, проходящей через ось центральных колес и ось симметрии впадины зуба этих колес. Примем, что оба колеса блока сателлитов имеют одинаковую ориентацию зубьев друг относительно друга у всех К блочных сателлитов. Поставив первый сателлит на ось, когда она занимает «вертикальное» положение, поворачиваем водило на угол фн =

Таким образом, треугольник cfd на плане скоростей, изображающий относительные скорости Vpc, VFD и VCD, подобен треугольнику CFD группы на ее схеме и повернут относительно него на угол в 90°. Это свойство подобия фигуры относительных скоростей на плане скоростей фигуре звена на схеме механизма позволяет определять скорости любых точек этого звена не из уравнений, а графически, построением подобных фигур. Отметим, что проверкой правильности графического построения подобных фигур на плане является порядок букв на схеме и на плане скоростей. Так, если порядок букв на схеме при обходе контура звена по часовой стрелке будет С, D и F, то на плане скоростей этот порядок должен сохраниться, т. е. буквы должны идти в том же порядке: с, d и /.

Определение класса и порядка механизма позволяет выбрать рациональный метод кинематического и силового расчета, кроме того, разложение кинематической цепи на структурные группы способствует выявлению избыточных связей.

паре связан с ее износостойкостью. Сравнение величин qv и q для кинематических пар, входящих в состав механизма, позволяет при конструировании решать задачу рационального синтеза конструктивных элементов каждой кинематической пары.

на совщ, при (оВщ = const получаем соответственно значения скорости и ускорения звеньев. Поэтому указанные передаточные функции называют также аналогами скоростей и ускорений. Таким образом, установленная связь между геометрическими и кинематическими характеристиками механизма позволяет рассматривать графики функции положения и передаточных функций как кинематические диаграммы, представляющие собой зависимости: s = S(t)- v = V(t}- a1 = а(0.

Метод гармонического баланса. Линеаризация отдельных членов нелинейного уравнения движения механизма позволяет привести его к линейному виду, но получаемые при этом приближенные решения оказываются близкими к точным только в тех пределах изменения обобщенных координат и скоростей, которые были приняты при линеаризации. Обычно эти пределы соответствуют малым колебаниям около положения равновесия, и потому методы линеаризации, рассмотренные в предыдущем параграфе, как правило, не пригодны для исследования периодических движений с достаточно широкими пределами изменения обобщенных координат и скоростей. В этих случаях удобнее методы, основанные на приближенной замене нелинейного уравнения, движения механизма линейным уравнением определенного типа, решение крторого предположительно является близким к искомому решению.

Проведенный анализ четырехзвенного грузоподъемного механизма позволяет сделать следующие выводы.

Перегрузочные операции в автоматах осуществляются механизмом загрузки с одной рукой, обеспечивающим перегрузку за 0,8—1,5 с; при специальном исполнении круглошлифоваль-ного автомата можно использовать механизм загрузки с двумя руками при времени перегрузки около 0,3 с. Использование для поворота руки загрузки мальтийского механизма позволяет снизить скорость в конце движения и тем самым обеспечить оптимальную стойкость башмачных опор.

Универсальность механизма позволяет применять его в различных областях машиностроения и приборостроения, в частности в гайковертах, Виптовертах, шпилько-вертах, исполнительных звеньях роботов, используемых для сборки резьбовых соединений.