Анализ и синтез рычажных механизмов с переменной длиной входного звена

• Автор: Каркузашвили, Заза Сергеевич
• Шифр специальности: 05.02.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 121 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И СТРУКТУРА
МЕХАНИЗМОВ С ПЕРЕМЕННОЙ ДЛИНОЙ ВХОДНОГО ЗВЕНА. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ И ВЫБОР МАТЕМАТИЧЕСКОГО АППАРАТА ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Применение механизмов с переменной длиной входного звена на практике
1.2. Обзор современного состояния исследований в области анализа и синтеза механизмов высоких классов и механизмов с переменной длиной входного звена. Постановка задач диссертации
1.3. Математический аппарат анализа и синтеза механизмов с переменной длиной входного звена
1.4. Особенности структурного анализа механизмов с переменной длиной входного звена
ГЛАВА 2. КИНЕМАТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛОСКИХ
МЕХАНИЗМОВ ВТОРОГО И ЧЕТВЕРТОГО КЛАССОВ С ПЕРЕМЕННОЙ ДЛИНОЙ ВХОДНОГО ЗВЕНА И ПРОСТРАНСТВЕННОГО ДВУХПОДВИЖНОГО МЕХАНИЗМА
2.1. Кинематический анализ плоского механизма второго класса с переменной длиной входного звена
2.2. Определение скоростей и ускорений движения звеньев плоского механизма второго класса с переменной длиной входного звена
2.3. Векторные уравнения взаимозависимости геометрических и кинематических параметров плоского механизма четвертого
класса с переменной длиной входного звена
2.4. Преобразование векторных равенств плоского механизма четвертого

класса с переменной длиной входного звена к скалярным проекциям
2.5. Определение скоростей и ускорений движения звеньев плоского механизма четвертого класса с переменной длиной входного звена
2.6. Векторные уравнения положений звеньев пространственного двухподвижного механизма
ГЛАВА 3. АНАЛИТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ПЛОСКИХ МЕХАНИЗМОВ ВТОРОГО И ЧЕТВЕРТОГО КЛАССОВ С ПЕРЕМЕННОЙ ДЛИНОЙ ВХОДНОГО ЗВЕНА
3.1. Аналитический синтез плоского механизма второго класса с переменной длиной входного звена
3.2. Вычисление трех параметров синтеза плоского механизма второго класса с переменной длиной входного звена
3.3. Аналитический синтез плоского механизма четвертого класса с переменной длиной входного звена
3.4. Вычисление четырех параметров синтеза плоского механизма четвертого класса с переменной длиной входного звена
3.5. Вычисление пяти и остальных параметров синтеза плоского механизма четвертого класса с переменной длиной входного звена
ГЛАВА 4. СИЛОВОЙ АНАЛИЗ ПЛОСКИХ МЕХАНИЗМОВ ВТОРОГО И ЧЕТВЕРТОГО КЛАССОВ С ПЕРЕМЕННОЙ ДЛИНОЙ ВХОДНОГО ЗВЕНА
4.1. Векторные уравнения силового взаимодействия звеньев плоского механизма второго класса с переменной длиной входного звена. Определение движущей силы и реакций в кинематических парах прямым векторным методом. К.п.д. механизма
4.2. Силовой анализ плоского механизма четвертого класса с переменной длиной входного звена
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Технические возможности современных машин связаны с дальнейшим совершенствованием механизмов и приборов существующих конструкций, а также с оснащением их принципиально новыми механизмами и системами управления.
В настоящее время проектирование новых машин, автоматов и т.д. требует создания механизмов с малой массой и небольшими габаритами, обладающих большой долговечностью, точностью и надежностью работы. Всем этим требованиям и характеристикам отвечают механизмы с переменной длиной входного звена (механизмы с ПДВЗ).
Среди многочисленных механизмов, используемых на практике, механизмы с переменной длиной входного звена занимают особое место. Такие механизмы широко применяются в авиационной технике, сельскохозяйственных машинах, станкостроении, машиностроении, особенно в качестве исполнительных и передаточных механизмов манипуляторов и робототехнических систем.
Особенностью механизмов с переменной длиной входного звена является размещение приводов на подвижных элементах стержневой схемы механизмов. В качестве приводов в таких механизмах используются гидро-, пневмомоторы и пружины. Механизмы с ПДВЗ могут иметь одну или несколько степеней свободы, что определяется числом приводов, расположенных на механически связанных между собой звеньях.
Широкое применение механизмов с переменной длиной входного звена обусловлено их большими преимуществами: простотой и высокой жесткостью конструкции, возможностью бесступенчатого регулирования скорости, быстродействием и пр.

развития не получили.
Решение задачи о положениях пространственных механизмов содержит значительно больше трудностей. Работы И.И. Артоболевского [7], В.А. Зиновьева [47] базируются на графических или прямых алгебраических методах и малопригодны для применения ЭВМ. Подробный обзор алгебраических и геометрических методов дан П.А. Лебедевым [65]. Методы, описанные в работе, сводятся либо к матричному представлению модели механизма, либо к использованию теории винтов, развиваемой Ф.М. Диментбергом [38, 39]. Достаточно обстоятельный обзор по теории пространственных механизмов сделан в книге [40].
Определение скоростей и ускорений звеньев плоских и пространственных механизмов не представляет особой сложности, так как оно связано с решением систем линейных алгебраических уравнений.
Основоположником аналитических методов синтеза механизмов, выдающимся русским математиком и механиком П.Л. Чебышевым были впервые поставлены и решены задачи синтеза механизмов в виде задачи приближения функций и был разработан метод наилучшего приближения функций [109].
Идеи П.Л. Чебышева получили существенное развитие в работах [8, 11, 21, 92, 96, 97, 116]. При этом для синтеза параметров применялась не только теория наилучшего приближения функций, но и теории интерполирования и квадратического приближения функций.
Как самостоятельное направление синтеза механизмов, метод квадратического приближения сформулировался в работах Н.И. Левитского [70-72], в чем решающую роль сыграло предложение об использовании взвешенной разности с параметрическим весом [70]. Использование этого метода полностью исключает ограничение на максимальное число задаваемых положений выходного звена. Более того, форма уравнений для вычисления квадратического приближения инварианта относительно числа рассматриваемых поло-