Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции

и ордена Трудового Красного Знамени

государственный технический университет им. Н.Э. Баумана







Расчетно-пояснительная записка.

«Структурное и кинематическое исследование

плоского шестизвенного рычажного механизма»



Вариант 19









выполнил студент

группы Э7-41

Рычков М.А.


Проверил

Каганов Ю.Т.









Москва 2007

Дано:

  • Структурная схема механизма ;

  • Геометрические параметры

;;;

;;

;

.

  • Кинематические параметры:

;;.



Требуется :

  • построить кинематическую схему механизма;

  • определить число степеней свободы W механизма и число избыточных связей q; провести структурный анализ механизма и устранить избыточные связи в структурных группах ;

  • определить линейные скорости и ускорения отмеченных точек и угловые скорости и ускорения звеньев механизма:

; ; ; ; ;; ; ; ;;;; ; ; ; ; ;.


1. Структурный анализ механизма

Структурная схема механизма

    1. Обозначение звеньев и кинематических пар.


Общее число звеньев: k=6 (включая неподвижное звено – стойку 6)

Число подвижных звеньев: n=5

Звенья:

1 - кривошип (совершает вращательное движение относительно стойки)

2 - кулиса (совершает сложное движение)

3 – кулисный камень (совершает вращательное движение)

4 - шатун (совершает плоское движение)

5 – ползун (совершает поступательное движение)

6 - стойка


Число кинематическихпар: р=7

Кинематические пары:

A1,6 [1,6] 1в входн.

B2,1 [2,1] 1в

D3,2 [3,2] 1п

D3,6 [3,6] 1в

C4,2 [4,2] 1в

Е5,4 [5,4] 1в

К5,6 [5,6] 1п выходн.


    1. Определение подвижности механизма на плоскости и в пространстве


Плоский механизм

Рн = 7 – число низших кинематических пар

Pв = 0 – число высших кинематических пар

Wпл = 3n – 2рн -1рв (формула Чебышева)

Wпл = 3∙5 – 2∙7 – 1∙0 = 1 = W0

Число избыточных связей: qпл = W0 + WмWпл = 1 + 0 – 1 =0


Пространственный механизм

Wпр = 6n – 5p1 – 4p2 – 3p3 – 2p4 – 1p5 (формула Сомова-Малышева)

Wпр = 6∙5 – 5∙7 = -5

Число избыточных связей: qпр = W0 + WмWпр = 1 + 0 – (-5) = 6 = q


Устранение избыточных связей

Вариант 1

A1,6 [1,6] 1в (+0)

B2,1 [2,1] 2ц (+1)

С3,2 [3,2] 2ц (+1)

D3,6 [3,6] 2ц (+1)

C4,2 [4,2] 2ц (+1)

Е5,4 [5,4] 2ц (+1)

К5,6 [5,6] 2ц (+1)

Wпр = 6∙5 – 5∙1 – 4∙6 = 1



Вариант 2

A1,6 [1,6] 1в (+0)

B2,1 [2,1] 3сф (+2)

С3,2 [3,2] 2ц (+1)

D3,6 [3,6] 2ц (+1)

Е4,2 [4,2] 2ц (+1)

Е5,4 [5,4] 2ц (+1)

К5,6 [5,6] 1в (+0)

Wпр = 6∙5 – 5∙2 – 4∙4 – 3∙1 = 1


2. Анализ плоских рычажных механизмов по А.В. Ассуру

W0 = 1, значит имеется один первичный механизм, состоящий из звена 1 и стойки 0, образующих вращательную пару A1,6 .


Структурная группа Ассура должна состоять из подвижных звеньев, соединенных между собой одноподвижными низшими кинематическими парами, и удовлетворять условию: Wгр(плоск) = 2nгр – 2pгр = 0. Исходя из данных условий, определим структурные группы Ассура:

Первая группа Ассура состоит из подвижных звеньев 2 и 3 и включает 2 одноподвижные вращательные (D3,6в, B2,1в ) и 1 одноподвижную поступательную D3,2п кинематические пары.

Вторая группа Ассура состоит из подвижных звеньев 4 и 5 и включает в себя 2 одноподвижные вращательные (E5,5в и Е4,2п) и 1 одноподвижную поступательную Е5,6п кинематические пары.


3. Кинематический анализ механизма


3.1 Построение кинематической схемы


Кинематическая схема – схема механизма, выполненная в определенном масштабе с учетом размеров звеньев и расстояния между кинематическими парами.


3.1.1 Определение масштаба кинематической схемы


3.1.2 Изображение кинематической схемы



3.2 Построение плана скоростей


3.2.1 Определение масштаба изображения плана скоростей