Структурный анализ и синтез механизмов

Под структурным анализом понимается определение количества звеньев и кинематических пар, классификация кинематических пар, определение степени подвижности механизмов и установление класса и порядка механизмов.

Структурным синтезом механизма называется – проектирование структурной схемы механизма которая состоит из:

· Неподвижного звена;

· Подвижных звеньев;

· Кинематических пар.

Наиболее удобным методом нахождения структурной схемы считается метод присоединения структурных групп Ассура либо к ведущему звену либо к механизму.

Ассур первым фундаментально исследовал структурную схему плоских стержневых механизмов.

Группа Ассура – это кинематическая цепь, которая в случае ее присоединения элементами внешних пар к стойке получает нулевую степень подвижности, т.е. образует ферму. Структурная формула группы Ассура получается из формулы Чебышева:

W=3n-

= 3/2n,

где n число подвижных звеньев. Отсюда следует, что число кинематических пар 5-го класса в группе обязательно целое число. Этот принцип проиллюстрирован рисунком 2.12. На рисунке показан пример присоединения двух поводковых пар с нулевыми степенями подвижности к ведущему звену.

Класс и порядок механизма считается по той группе которая имеет наивысший класс (предложил Артоболевский И.И.).

Порядок группы определяется числом элементов, которыми группа присоединяется к основному механизму.

Пример схем различного порядка приведен на рисунке 2.13.

Класс группы определяется классом наивысшего по классу контура входящего в его состав. Класс контура определяется количеством кинематических пар, которые входят в образующие его звенья.

Номер класса группы равен числу кинематических пар входящих в замкнутый контур, образованный внутренними кинематическими парами за исключением двух поводковой группы, которая условно относится ко второму классу всегда.

Класс и порядок механизма зависят от того, какое звено является ведущим.

Принцип наслоения структурных групп распространяется на механизмы, звенья которых представляют собой твердые тела.