Глава 5. Синтез плоских важільних механізмів

В ТММ в основному розв’язуються задачі першого етапу проектування механізмів - вибору кінематичних схем механізмів, які б забезпечили необхідний закон руху. Проектування схеми механізму за заданими властивостями називають синтезом механізму. Розрізняють три етапи синтезу: структурний, кінематичний та динамічний.

Проектування механізму починається з вибору структурної схеми, схеми, яка має потрібну кількість ступенів вільності, кількість і вид ланок та кінематичних пар, що забезпечують необхідні рухи та їх взаємне розташування. Схему вибирають з використанням довідкових даних, або розробляють на основі аналізу видів руху, які повинні бути отримані. На практиці вибір структурної схеми виконується частіше за все на основі існуючого досвіду, знань або інтуїції проектувальника.

Після встановлення структурної схеми механізму визначають геометричні розміри його ланок за заданими властивостями. При цьому враховуються в основному кінематичні функції, які повинен реалізовувати механізм. Цю задачу називають кінематичним синтезом механізму. Якщо потрібно врахувати також динамічні властивості механізму, то розв’язується більш загальна задача динамічного синтезу. Останнім часом все актуальнішими стають задачі динамічного синтезу. Синтез механізму дозволяє отримати кінематичну схему, що відповідає вимогам, які пред’являються до механізму, що проектується. Таким чином, при проектуванні важільного механізму необхідно за вибраною структурною схемою та заданими кінематичними чи динамічними параметрами визначити розміри ланок механізму.

Синтез плоских важільних механізмів містить цілу низку конкретних задач, серед яких слід відзначити: умови існування кривошипа в чотириланкових механізмах; синтез за декількома заданими дискретними положеннями ланок; синтез за заданою траєкторією або за окремими кінематичними параметрами (середній швидкості, співвідношенню середніх швидкостей при марноході та робочому ході і т.ін.). Розглянемо декілька найпростіших найбільш характерних задач.