Основные этапы и критерии проектирования

Синтез плоских рычажных механизмов

Проектирование механизмов. Основные этапы и критерии проектирования, методы оптимизации. Условия существования рычажных механизмов. Учет углов давления или передачи движения при проектировании рычажных механизмов. Понятие о рациональных механизмах. [1, стр.27…38, 58…61, 298…315]

Структурный синтез механизма, с которым мы уже познакомились, позволяет получить схему механизма, способную реализовать требуемый характер движения выходного звена или его закон. Вторым этапом становится кинематический синтез механизма, имеющий целью определения размеров звеньев, исходя из обеспечения требуемых кинематических характеристик. Заключительным этапом проектирования в ТММ становится динамический синтез, с помощью которого определяют распределение масс звеньев механизма, исходя из обеспечения требуемых динамических характеристик.

Синтезом механизма называется проектирование схемы механизма по заданным его свойствам.  

Мы познакомимся с проектированием плоских рычажных механизмов, имеющих широкое распространение во всех отраслях промышленности и, в том числе, в строительных, дорожных и подъемно - транспортных машинах и оборудовании предприятий стройиндустрии. Здесь мы рассмотрим преимущественно кинематический синтез механизмов.

Для получения заданных свойств механизма необходимо выполнить несколько (часто противоречивых) условий, связанных с назначением механизма, его эксплуатацией, возможностей изготовления и т.п. Из всех условий выбирают одно основное, а остальные называют дополнительными.

  Критерием оптимизации называют основное условие синтеза и представляют в аналитической форме в виде целевой функции, экстремум которой определяет выходные параметры синтеза.  

Целевая функция часто представляется в виде системы уравнений и неравенств, характеризующих ограничения, например, функционального, метрического или динамического толка. Решение такой задачи – задачи оптимизации – редко бывает идеальным. То есть, максимум или минимум целевой функции, в зависимости от условий задачи, имеет определенную степень приближения. Оптимизационные задачи решаются методами линейного или иного программирования, например, методом перебора, деления пополам, наискорейшего спуска и так далее, что изучают в курсах прикладной математики.

Условиями синтеза могут быть: 1) существование механизма или условие проворачиваемости звеньев; 2) получение заданного закона или характеристик движения; 3) обеспечение минимальных углов давления; 4) возможность конструктивного оформления механизма; и другие. Рассмотрим их на следующем занятии.

Дата добавления: 2014-01-03