3.3 Види механізмів

Всі механізми, що складаються з твердих тіл, поділяються на:

1) важільні;

2) кулачкові;

3) фрикційні, що працюють за рахунок тертя;

4) зубчасті, що складаються із зубчастих коліс;

5) з гнучкими ланками;

6) гідравлічні і пневматичні, робочим тілом яких є рідина або повітря;

7) лічильні (планіметри, інтегратори, аналізатори тощо).

Лекція 4 структурний аналіз механізмів

План лекції

4.1 Класифікація плоских важільних механізмів.

4.2 Структура механізмів та її дефекти.

4.3 Основний принцип утворення механізмів.

4.4 Приклад структурного аналізу механізмів

Мета структурного аналізу – вивчення теорії будови механізмів,їх видозміни та класифікації.

4.1 Класифікація плоских важільних механізмів

Важільні механізми – це механізми, що утворені ланками, виконаними у вигляді стрижневих конструкцій  важелів. Із плоских механізмів найбільше розповсюдження мають шарнірні механізми, ланки яких з’єднані тільки обертальними кінематичними парами. Важільні механізми розповсюджені практично у всіх видах машин.

Усі плоскі важільні механізми зводяться до наступних типових схем:

 кривошипно-коромисловий механізм;

 кривошипно-повзунний механізм;

 кривошипно-кулісний механізм;

 синусний механізм;

 тангенсний механізм.

Розглянемо назви ланок важільних механізмів.

До ланок, що здійснюють обертальний рух, відносяться кривошип, коромисло, куліса і кулісний камінь.

Кривошип (рисунок 4.1, поз. 1) – це ланка важільного механізму, що входить до складу тільки обертальних кінематичних пар і має можливість повороту навколо осі обертання на кут 360 ^о або більше.

Рисунок 4.1 – Кривошипно-коромисловий механізм

1 – кривошип, 2 – шатун, 3 – коромисло, 4 - стояк

Коромисло (рисунок 4.1, поз. 3) – це ланка важільного механізму, що входить до складу тільки обертальних кінематичних пар і має можливість повороту навколо осі обертання на кут менше за 360 ^о.

Кулісою (рисунок 4.3, поз. 3) називається коромисло, вздовж якого рухається повзун. Повзун куліси називається кулісним каменем (рисунок 4.3, поз. 2).

Повзун – це ланка, що рухається вздовж напрямної (рисунок 4.2, поз.3; рисунок 4.3, поз. 2).

Шток – це ланка, що утворює поступальну кінематичну пару з повзуном.

Шатун (рисунки 4.1 і 4.2, поз. 2) – це ланка з двома обертальними парами на кінцях, яка здійснює одночасно поступальні та обертальні рухи.

Кривошипно-коромисловий механізм (рисунок 4.1). Входить до складу машин для прибирання снігу, сіноворушилки, порційних автоматів.

У цьому механізмі ланка 2, яка утворює кінематичні пари тільки з рухомими ланками, називається шатуном. Ланка 1 робить повне обертання навколо нерухомої осі, яка проходить через точку О₁, називається кривошипом. Ланка 3 робить хитаючи рухи відносно осі, яка проходить через точку О₂.

Замінюючи у шарнірній чотирьохланці одну, або дві обертальні кінематичні пари на поступальні, одержимо різні механізми:

 з однією поступальною кінематичною парою  кривошипно-повзунний механізм, якщо стояком зробити ланку, яка входить до поступальної пари (рисунок 4.2). Кривошипно-повзунний механізм є складовою часиною поршневих двигунів, компресорів, насосів.

Рисунок 4.2 – Кривошипно-повзунний механізм

1 – кривошип, 2 – шатун, 3 - повзун

При цьому у механізмі буде: повзун – 3, тобто ланка, яка входить тільки до нижчої кінематичної пари і робить прямолінійний поступальний рух. Якщо після заміни обертальної кінематичної пари на поступальну стояком виконати ланку, яка входить до двох обертальних кінематичних пар О і А, то ми одержимо кривошипно-кулісний механізм (рисунок 4.3). Кривошипно-кулісний механізм є складовою частиною стругальних верстатів.

Рисунок 4.3 – Кривошипно-кулісний механізм

0 – стояк, 1 – кривошип, 2 – кулісний камінь, 3 - куліса

Тут ланка 3 – куліса, тобто ланка, яка обертається навколо нерухомої осі і утворює з другою ланкою поступальну кінематичну пару.

З чотирьохланкового кінематичного ланцюга, який має дві суміжні поступальні пари, можна одержати синусний механізм (рисунок 4.4).

Рисунок 4.4 – Синусний механізм

1 – кривошип, 2 – кулісний камінь, 3 - куліса

У цьому механізмі повзун 2 переміщується пропорційно синусу кута повороту кривошипа 1, якщо кут між осями поступальних пар дорівнює 90⁰.

Із чотирьохланкового кінематичного ланцюга, з двома несуміжними поступальними парами, можна одержати тільки тангенсний механізм (рисунок 1.8), який зветься так через те, що переміщення повзуна 2 пропорційно тангенсу кута повороту φ кривошипу 1.

Рисунок 4.5 – Тангенсний механізм

1 – кривошип,2 – повзун, 3 – повзун