Структурный синтез шарнирно-рычажных механизмов. Группы Ассура, их классификация. Формула строения механизма его класс и порядок.

Задачами структурного анализа являются: выявление особенностей строения, определение числа степеней свободы, порядка и класса механизма с целью установления рациональных методов и последовательностью кинематического расчёта.

Любой механизм включает в свой состав простейший начальный или первичный механизм, который состоит из одного подвижного звена и стойки, связанной либо поступательной, либо вращательной парой.

Более сложные механизмы образуются из простого начального механизма путём присоединения к нему структурных групп или групп Асура. Группа Асура – это такая кинематическая цепь, которая, будучи присоединённой свободными (незанятыми) элементами пар к стойке, образует неподвижную систему, то есть W=0. (3n-2P₅=0)

Структурный синтез механизмов основан на методе «наслоения» или присоединения к имеющейся кинематической цепи механизма групп с числом степеней подвижности, равным нулю.

Структурная группа имеет порядок и класс. Порядок определяют по числу свободных (независимых) элементов кинематических пар, а класс – по числу кинематических пар, образующих наиболее сложный замкнутый контур.

Класс и порядок механизма устанавливают по структурной группе, имеющей наиболее высший порядок и класс. Степень свободы пространственного механизма:

W=6n-5P₅-4Р₄-3Р₃-2Р₂-Р₁ (формула Малышева). Степень подвижности плоского механизма: W=3n-2P₅- Р₄ (формула Чебышева).

Исследуя структуру механизма, необходимо выделить входное звено и разбить кинематическую цепь механизма на простейшие группы. Характер образования кинематической цепи механизма указывается формулой его строения. Например, формула: I→ II (2-3)→II (4-5) указывает, что механизм образован последовательным присоединение двух двухпроводковых групп; формула: I→ II (2-3)→III (4-5-6-7) говорит о присоединении к двухпроводковой группе

II (2-3) трёхпроводковой группы III (4-5-6-7).

2. Трение в кинематических парах механизма: основные понятия, виды трения, коэффициент трения скольжения.

Общие положения:

Природа трения, виды трения, некоторые положения теории сухого трения.

Трение – общее сопротивление, возникающее на соприкасающихся поверхностях при их относительном движении.

По кинематическому признаку различают:

- трение скольжения,

- трение качения,

- трение верчения.

1. Трение скольжения. Природа: возникает за счёт механического сцепления шероховатости поверхностей. Процесс разрушения шероховатости – износ. , где f – коэффициент трения. В зависимости от состояния поверхностей различают:

- сухое трение,

- граничное трение (полусухое),

- полужидкостное трение,

- жидкостное трение (поверхности разделены слоем смазки).

Сухое трение.

- Коэффициент трения принимается величиной постоянной, а сила трения пропорциональна нормальному давлению лишь в определённом диапазоне нагрузок и скоростей.

- Сила трения направлена противоположно скорости относительного движения.

- С увеличением относительной скорости, сила трения несколько снижется, приближаясь к некоторой постоянной величине.

- С увеличением нормального давления сила трения увеличивается.

- Трение покоя больше трения движения.

Жидкостное трение.

Если в слое смазки развивается гидродинамическое давление, создающее усилия, превышающие действующую на вал нагрузку, то вал как бы всплывает и трение происходит по слою смазки.

Для поступательного движения: .

Для вращательного движения: - для новых, необработанных цапф;

- для старых, проработанных цапф.

- приведённый коэффициент трения.