Задачи структурного анализа

1. Количество свобод движения механизмов в зависимости от геометрических форм, сопряжений звеньев и их количества.

2. Разделение механизма на структурные группы (декомпозиция).

3. Обеспечение заданных форм.

Траектория движения точек звеньев в соотношении с заданными требованиями.

Для структурного анализа используют структурную схему простую расчетную модель механизма, описывающую принцип работы и основные особенности работы. Для этого механизм изобретают с помощью условных обозначений звеньев и кинематических пар. На схеме звенья обозначают цифрами, а пары и характеристические точки буквами. Неподвижное звено показывают штриховкой.

Основные виды механизмов

Рычажный механизм

Рычажными называют механизмы с геометрическими замыканием звеньев во вращательных и поступательных кинематических парах, поэтому они могут передавать больше мощность и усилия чем другие механизмы.

Рычажный механизм

Механизмы служат в основном для преобразования вращательного движения входного звена качательное и вращательно-поступательное движение выходного звена.

Рычажные механизмы делятся на плоские и пространственные. Наиболее распространены кривошипно-ползунные(рис 2.2 А и Б), и кулисные (рис В). На рисунке 2.2 А и Б, показан механизм используемый для преобразования вращательного движения кривошипа 1 возвратно-поступательное движение ползуна 3. Звенья 1 и 3 соединены звеном 2, совершающим плоское движение и соединенного с другими подвижными звеньями с помощью низших кинематических пар вращения.

Дезаксаж (смещение) – смещение «е» вводится в основном для уменьшения давления ползуна неподвижное звено 4.

Кривошипно-кулисный1 (2.2 Б) механизм состоит из кривошипа кулисы 3, представляющей собой подвижное направляющее звено из звена 2, которое называют кулисным камнем. Если расстояние L больше че расстояние R, то вращательное движение кривошипа 1 преобразуется в возвратно-вращательное движение кулисы 3. Если L меньше R , то кулиса 3 вращается с переменной угловой скоростью. На рисунке 2.2 представлен пространственный сферический механизм.

Это механизм с низшими кинематическими парами, который служит для передачи движения между пересекающимися осями под каким-то углом α. Этот механизм по другому называется карданная передача.

Кулачковые механизмы

Механизм образуется путем силового замыкания звеньев: кулачка и толкателя(коромысло). Обычно кулачок представляет собой диск, реже цилиндр, профиль которого очерчен определенным криволинейным кривой, которая строго задает движение толкателя. В зависимости от вида движения сопряженная с кулачком звено называется либо толкателем (рис 2.3 А, Б), либо коромыслом (рис 2.3 Б, Д) Кулачок и коромысло соединяются стойкой с помощью вращательных пар, а толкатель поступательной парой. Для уменьшения трения толкатель и коромысло снабжают роликами. Конструктивное силовое замыкание осуществляют за счет сил упругости, например пружиной, но иногда силами тяжести. Эти механизмы используют для преобразования вращательного или возвратно-поступательного движения входного звена в возвратно-поступательное или в возвратно-вращательное движение выходного звена. Возможны даже остановки заданной продолжительности.