V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

К настоящему времени известны такие методы создания механизмов, как метод Грюблера, метод Ассура и метод, основанный на универсальной структурной системе, разработанный в Сибирском государственном индустриальном университете. При обосновании этого метода [1] были найдены, дополнительно к известным, восемь параметров, характеризующих любую по сложности кинематическую цепь: γ – число ветвей цепи без изменяемых контуров; τ – базисное (наиболее сложное звено в цепи по числу кинематических пар); δ – число выходов цепи; α – число изменяемых замкнутых контуров цепи; α_i – сложность, изменяемых замкнутых контуров используемых в цепи; λ_с – суммарное число сторон цепи; λ_н – число наружных сторон и λ_в – число внутренних сторон цепи.

Кинематическая схема механизма является основой для создания любой реальной конструкции машины. Синтез структурных схем - это первый этап проектирования машин, поэтому разработка новых приемов или методов их построения является одной из основных задач современного научного направления теории механизмов и машин.

В настоящей статье излагается метод синтеза структур шарнирных рычажных механизмов по замкнутому изменяемому контуру () и числу выходов кинематической цепи ().

Воспользуемся для решения поставленной задачи зависимостью между числом ветвей цепи, числом кинематических пар и числом звеньев [2]. Формула справедлива, если кинематическая цепь не имеет замкнутого изменяемого контура

γ=p-(n-1).

(1)

При наличие замкнутого изменяемого контура между параметрами γ, α и δ существует связь

γ=+.

(2)

Приравняем правые части этих формул (1) и (2) и выразим число кинематических пар цепи

р=++(n-1).

(3)

Теперь сформулируем задачу так: найти структурные схемы механизмов по заданным параметрам  и , учитывая при этом, что подвижность плоских механизмов определяется формулой П.Л.Чебышева

W=3n-2p5=1.

(4)

Подставим формулу (3) в (4) и после преобразования получим

n=2+2-1.

(5)

Приступим к решению поставленной задачи. Синтезируем механизм при условии =0, =2, тогда число звеньев n= 4-1=3, число кинематических пар p=2+(3-1)=4. При этих условиях получается структурная схема, соответствующая четырехзвенному механизму приведенному в таблице 1.Приведем несколько примеров структурных схем при заданных  и  (таблице 1)

Таблица 1- Кинематическая схема параметров и механизмов

Заданные параметры		Число звеньев n=2+2-1	Число кинематических пар р= ++(n-1)	Кинематическая схема механизма
	
0	2	3	4
0	3	5	7
1	3	7	10
2	2	7	10

Используя зависимость между параметрами, приведенными в работе [3] можно найти все многообразие механизмов с одинаковыми числами n, p, α и δ.

Список литературы

1. Дворников Л.Т., Гудимова Л.Н. Задача о поиске многообразия восьмизвенных плоских шарнирных групп Ассура. – «Теория Механизмов и Машин», С. – Петербургский государственный политехнический университет, 2008, № 1(11), т. 6, с.15 – 29.

2. Дворников Л.Т., Гудимова Л.Н. Обоснование взаимозависимостей между параметрами, определяющими структуру плоских шарнирных кинематических цепей. Кемерово, Вестник КузГТУ, №1, 2009,– с.44 – 47

3. Гудимова Л.Н., Дворников Л.Т. О некоторых дополнений к статье «Опыт структурного синтеза механизмов», журнал ТММ, 2004, №2(4). Материалы семнадцатой научно-практической конференции по проблемам механики и машиностроения. Новокузнецк, 2007. – с. 45-70.

Код для цитирования: Скопировать