Материал: Техническая механика. учебное пособие. Жилин Р.А., Жулай В.А

Класс группы определяется классом замкнутого контура. Класс контура определяется числом его сторон или числом кинематических пар в контуре. Порядок – число свободных пар контура. Представленная на рис. 1.20 первая группа будет III класса 3 порядка, а вторая IV класса 2 порядка.

Если в механизме есть группа III класса (не выше), то такой механизм будет механизмом III класса. Если ввести группу IV класса, то механизм будет IV класса.

Класс механизма определяется наивысшим классом группы, входящей в данный механизм. Рассмотренный механизм (рис. 1.20) состоит из двух групп второго класса, присоединенных к начальному звену и к стойке, значит, класс механизма второй. Начальное (ведущее) звено со стойкой есть механизм I класса. При структурном синтезе последовательно присоединяются структурные группы определенного класса к механизму I класса (начальному) и к стойке.

Для чего необходимо знать класс механизма? В зависи-

мости от класса механизма выбираются методы кинематического и силового исследования механизма.

Имея структурную схему механизма, всегда возможно определить класс механизма. Для этого из структурной схемы механизма необходимо выделить структурные группы определенного класса, выполняя нужную последовательность.

Рассмотрим определение класса механизма на примере

(рис. 1.21).

1. Отсоединим от механизма самую простую по классу группу Асcура, наиболее удаленную от ведущего звена, с тем

21

условием, чтобы оставшаяся цепь была механизмом и сохранила заданную степень свободы, т.е. W=1.

2. Отсоединив одну группу, определим ее класс и переходим к следующей.

W=3n–2Р5–Р4; n=7; Р5=10; W=1.

Рис. 1.21

В данном механизме можно выделить две группы (рис. 1.22): одна из звеньев 6 и 7 – II класса 2 порядка; вторая из звеньев 2, 3, 4 и 5 – III класса 3 порядка. Весь механизм будет III класса. Формула строения механизма представлена на рис. 1.22.

22

В этом же механизме изменим ведущее звено, выберем ведущим звено ЕF и определим снова класс механизма. Он изменится на второй, значит, класс механизма зависит от выбора ведущего звена.

Рассмотрим механизм, в состав которого входит высшая кинематическая пара. Пару составляют звено 1 и 2 (рис. 1.23).

Рис. 1.23

Прежде чем определить класс механизма, необходимо произвести замену высшей пары. Строим заменяющий механизм и определяем его класс (рис. 1.24). В механизм входят две группы: второго и третьего класса.

I (1,0) ——— II(2,3) — III(4,5,6,7)

6 7 1

2

Рис. 1.24

Следовательно, исходный (заданный) механизм также третьего класса. Классификация по Ассуру-Артоболевскому дана только для плоских механизмов.

23

1.9. Структурные группы пространственных механизмов

Принцип образования механизмов является общим для плоских и пространственных. Условие существования пространственных структурных групп то же, т.е. W=0.

Степень свободы определяется выражением

W=6n-5Р5–4Р4–3Р3–2Р2–Р1.

Пусть пространственный механизм состоит из звеньев, соединенных парами только 5-го класса (рис. 1.25). Структурная формула для него имеет вид W=6n-5Р5. Условие существования групп: Wгр. = 0, т.е. 6n=5Р5. Структурная группа будет выглядеть так: n = 5; 5Р5=6n; W=0.

1

Рис. 1.25

Структурная группа получается громоздкой. Выберем другой состав звеньев и пар в механизме (рис. 1.26).

W=6n–5Р5–4Р4–3Р3

24