дәріс

Тақ ырып: Тө менгі жұ пты жазық механизмдерді синтездеу. Тө рт буынды механизм қ ұ рамында кривошип ережесінің бар болуы.

Тө менгі жұ пты жазық механизм кө птеген машиналарда, приборларда т.б. қ олданылады. Бұ л механизмдердің артық шылығ ы буындары қ ұ рамында болатын тө менгі жұ птардың ерекше қ асиеттерімен анық талады. Тө менгі жұ птардың бірлік қ ысымы жоғ арғ ы жұ птардың бірлік қ ысымынан тө мен болады. Осы жұ птардың қ ұ рамында болатын элементтері, жазық тық жә не цилиндрлік беттер ө ң деу технологиясы жоғ ары болғ андық тан жай жә не қ арапайым тү рде жасалады.

Тө менгі жұ п ү шін жұ пты жұ мылдырып тұ ратын қ осымша пружина жә не тетіктер қ ажет болмайды.

Тө менгі жұ пты жазық механизмдердің кө мегімен кез келген теориялық жазық алгебралық қ исық сызық ты тұ рғ ызуғ а болады. Бұ л механизмдерді практикада пайдалану олардың кө п буындылығ ымен шектеледі. Механизм буындарының саны ө суіне байланысты жіберілуге тиісті емес ық тималдық беріліс бұ рыштары ө седі жә не механизмді дайындаудың дә лдігі тө мен болғ андық тан, қ ателердің жиналуына байланысты берілген байланыстар ауытқ иды. Дегенмен компьютер кө мегімен механизмдерді жобалау оларды пайдалану аумағ ын кең ейтеді.

Механизмнің кинематикалық сұ лбасын жобалау, қ ажетті қ озғ алыс ө згерісін қ амтамасыз ету ү шін, буындарының ұ зындық тарын анық тау болып табылады. Механизмді синтездеу мә селесін шешкенде, жетектегі (жұ мысшы) буын айналмалы – қ айтымды немесе ілгерілемелі – қ айтымды қ озғ алыста болуы қ ажет.

Ереже бойынша, жетектегі буын орнының толық ауысу S немесе y жә не ө стің салыстырмалы орны немесе жетектегі жә не жетекші буындардың бағ ыттары беріледі. Жеке жағ дайларда қ ысым бұ рышына шектеу қ ойылуы мү мкін.

Кү йенте қ адамы берілуіне байланысты топсалы тө рт буынды синтездеу

Кү йентенің (жетектегі буын) B ₁ C жә не B ₂ C шекті орындары белгілі болсын дейік, яғ ни, оның y бұ рышы (1 – сурет); кривошип OA толық айналыс жасауы керек. О нү ктесінің орны ү шін, кез келген нү ктені қ абылдауғ а болады. Оны B ₁ жә не B ₂ нү ктелерімен қ осамыз. Сызбадан алатынымыз:

OB ₁ = l – r и OB₂ = l + r, (1)

мұ ндағ ы r – OA кривошип радиусы; l – AB бұ лғ ақ ұ зындығ ы.

Кү йентенің берілген қ адамы бойынша топсалы тө рт буынды жобалау

1 - сурет

1 – суреттен алатынымыз:

OB₂ – OB ₁ = l + r – l + r = 2 r, (2)

осыдан

(3)

Кү йентенің орташа жылдамдығ ының ө су коэффициенті бойынша топсалы тө рт буынды синтездеу

Орташа жылдамдығ ының ө су коэффициенті:

. (4)

жә не механизмнің шекті жағ дайларында кривошип бағ ыттарының арасындағ ы q бұ рышына байланысты. Онда q бұ рышы:

(5)

Кривошип – жылжымалы механизмді жылжыма S орнын ауыстыруына байланысты синтездеу.

Бұ л орын ауыстыруды ә р тү рлі бұ лғ ақ ө лшемдері бойынша орындауғ а болады. Сондық тан, жылжыманың ең шекті орнынан кривошипке дейінгі x _max максимал қ ашық тық қ осымша беріледі. Бұ л ө лшем жобасын қ ұ ратын механизмнің габаритін анық тайды. Аксиалды механизм ү шін (2 – сурет):

OB ₂ = x _max = l + r; B ₁ B ₂ = S = 2 r,

осыдан

Кривошип – жылжымалы механизмді жобалау

2 – сурет

Егер қ осымша ереже берілсе, онда тұ рғ ызылғ ан орталық (аксиальный) механизм осы ережені қ анағ аттандыра алмауы мү мкін. Онда дезаксиальды механизміне кө шу жә не осы механизмнің l, r жә не a параметрлерін анық тау қ ажет.

Қ осымша берілуі мү мкін:

Жұ мыс қ адамы ішіндегі ең ү лкен мү мкіндік қ ысым бұ рышы g_max. 2 – сурет бойынша тө мендегі ү ш тең деулер жү йесін қ ұ руғ а болады:

a ² + (x _max - S)² = (l - r)²,

a ² + x _max² = (l + r)²,

r - a = l sin g_max.

Оларды бірге шеше отырып, дезакциальды кривошип – жылжымалы механизмнің ө лшем бірліктерін анық таймыз:

мұ ндағ ы қ атынас шамасы Онда l, r жә не a ө лшемдерін анық тау ү шін тө мендегі тең деулерді пайдаланамыз:

a ² + (x _max - S)² = (l - r)², a ² + x _max² = (l + r)², r = l× l,

осыдан

S, g_max жә не l мә ндерінің берілгені бойынша дезакциальды механизмді жобалауғ а болады. Механизмнің l, r и a (a - эксцентриситет) параметрлерін анық тау ү шін мынадай ү ш тең деулерді пайдаланамыз:

r - l × sin, g_max = a, r = l× l.

Оларды біріктіріп шеше отырып анық тайтынымыз:

мұ ндағ ы m = l - sin g_max.

Табылғ ан l шамасы бойынша екінші жә не ү шінші тең деулерден r жә не a шамаларын анық таймыз.

Тө рт буынды механизм қ ұ рамында кривошиптің бар болуы

Буындарының ұ зындық тары a, b, c и d ә ріптерімен белгіленген топсалы тө рт буынды механизм берілген дейік. Егер a < b < c < d болады деп тұ жырымдасақ, онда қ андай жағ дайда AB буыны кривошип болатынын, яғ ни 2p бұ рышына бұ рыла алатынын анық тау керек. B жә не D нү ктелерін тү зуімен қ осамыз жә не BD аралығ ын ә ріп f арқ ылы белгілейміз. Онда ү шбұ рыш ABD – дан:

f ² = a ² + d ² - 2 a× d × cos j, (6)

ал ү шбұ рыш BCD – дан:

b + c ³ f ³ c - b. (7)

(6) – тең діктен:

(7) тең сіздікті есепке алатын болсақ, онда мынадай тең сідіктер аламыз:

(8)

(9)

Егер а буыны 2p бұ рышқ а бұ рылатын болса, онда j бұ рышы 0 – ден 2p - ге дейінгі мә ндерді қ абылдайды жә не cos j -1 мен +1 аралығ ында ө згереді. (8) – тең сіздіктің сол жағ ы ең кіші cos j шамасынан кіші болуы керек, ал (9) – тең сіздіктің сол жағ ы ең ү лкен cos j шамасынан ү лкен болуы керек, онда:

Осы тең сіздіктерден алатынымыз:

Осыдан

немесе

(10)

(11)

(11) – тең сіздікті мынадай тү рде жазуғ а болады:

.

соң ғ ы тең сіздік алдында қ абылдағ ан a < b < c < d тең сіздіктен туындайды, яғ ни (11) – тең сіздік ешқ андай жаң а шарт бермейді.

(10) – тең сіздіктен мынадай қ орытынды алынады: Қ ырлары a < b < c < d шартын қ анағ аттандыратын топсалы тө рт буынның, а буыны кривошип болу ү шін, буындардың ең кіші жә не ең ү лкен ұ зындық тарының қ осындысы, басқ а екі буындардың қ осындысына тең немесе кем болуы қ ажет.

 

Топсалы тө рт буында кривошиптің Кривошип – жылжымалы механизм

бар болу шартына қ ұ рамында криошиптің бар болу шарты

 

 

3 - сурет 4 – сурет

Егер механизм буындары ү шін a < b < c < d (3 – сурет) тең сіздігі орындалатын болса, онда кривошип – кү йенте механизмін аламыз.

Барлық топсалы тө рт буынды механизмдерді екі топқ а бө луге болады. Егер кіші жә не ү лкен буындары ұ зындық тарының қ осындысы басқ а екі буындары ұ зындық тарының қ осындысынан кіші немесе қ осындысына тең болса, онда бірінші топқ а жатады; егер кіші жә не ү лкен буындары ұ зындық тарының қ осындысы басқ а екі буындары ұ зындық тарының қ осындысынан ү лкен болса, онда екінші топқ а жатады. Бірінші топтағ ы механизмдері кіші буынғ а қ ойылса екі кривошипті механизм, онымен іргелес буынғ а қ ойылса кривошип – кү йентелі механизм, ал кіші буынғ а қ арсы буынғ а қ ойылса екі кү йентелі механизм болады. Екінші топтағ ы механизмдердің барлығ ы екі кү йентелі болады.

Егер, буындары ө лшемдерінің қ атынасын кривошип – жылжымалы механизмдері (4 – сурет) ү шін жазсақ, онда а буыныкривошип болады жә не a < b – e, мұ ндағ ы е дезиаксиаль (эксцентриситет). Егер a > b – e болса, онда а буыны кү йенте болады.