2. 1. Структурный анализ рычажного кривошипно-ползунного механизма.

Задачей структурного анализа является определение класса механизма на основе классификации, разработанной профессором Л.В.Ассуром и академиком И. И. Артоболевским. По этой классификации любой плоский шарнирно-рычажныи механизм может быть образован путем присоединения к ведущему звену (или звеньям) групп нулевой степени подвижности (групп Ассура).

Количество ведущих звеньев механизма определяется его степенью подвижности W, вычисляемой по формуле Чебышева:

W = Зn - 2р₅ - р₄,

где n — число подвижных звеньев;

р₅, р₄— число кинематических пар пятого и четвертого класса.

Для кривошипно-ползунного механизма (рис. 2)

п=3 р₅= 4, р₄= 0, отсюда

W = 33 - 24 =1.

Рис.2.

Следовательно, при одном входном звене (кривошипе) все звенья механизма совершают строго определенное движение.

Для определения класса механизма разложим его на группы Ассура, условием существования которых является W = Зn — 2р₅ = 0.

Исходя из того, что n и р₅ — числа целые, в гр. Ассура имеем:

n	2	3	6	...
р5	3	6	9

Группа состоящая из 2-х звеньев и 3-х кинематических пар, является группой Ассура 2-го класса (двухповодковой). Класс группы Ассура выше второго определяется числом внутренних кинематических пар, образующих наиболее сложный замкнутый контур.

Группы Ассура подразделяются на порядки. Порядок группы Ассура определяется числом внешних кинематических пар, которыми группа присоединяется к механизму.

Расчленение механизма на группы осуществляется методом попыток. Отсоединяя группу, состоящую из 2-х соединенных между собой подвижных звеньев, проверяем степень подвижности оставшегося механизма. Если она не изменяется, то отсоединение произведено верно. При невозможности отсоединить простейшую двухповодковую группу, следует попытаться отсоединить более сложную, например, состоящую из 4-х звеньев и 6 кинематических пар.

Разложение начинаем с ведомого (третьего) звена. Группа (2,3) — второго класса, второго порядка, второго вида. Ведущее звено и стойка образует механизм 1 класса. (Рис. 2).

Общий класс механизма, определяемый по наивысшему классу групп Ассура, входящих в данный механизм, — второй.

Формула строения механизма (порядок присоединения гр. Ассура к механизму 1-го класса).

1(1,4)=> 2(2,3).

2.2. Кинематическое исследование механизма

В задачу кинематического анализа входит определение законов движения звеньев механизма, вне зависимости от сил действующих на эти звенья.