Синтез пространственного рычажного направляющего механизма

Abstract

Задачей работы является анализ возможностей приближенного кинематического синтеза пространственного рычажного прямолинейного направляющего механизма как плоского на примере частной задачи проектирования механизма петлителя швейной машины цепного стежка. При решении задач, поставленных в данной работе, применялись классические методы анализа теории механизмов и машин (метод замкнутых векторных контуров) и методы аналитической геометрии, а при приближенном синтезе механизма – метод взвешенной разности. При этом определение значений параметров механизма осуществлялось методом наилучшего приближения заданной функции. Пространственный пятизвенный механизм петлителя на рассматриваемом участке траектории рассматривался как плоский четырехзвенный механизм. В ходе выполнения синтеза двумя способами показано, что отклонение участка траектории ведомого звена пространственного пятизвенника от аналогичного участка траектории плоского четырехзвенника незначительно, вписывается в сотые доли миллиметра, что свидетельствует о достаточной точности приближенного метода. Результатом выполненной работы служит подтверждение практичности указанного метода синтеза и целесообразности его использования в конструкторской практике при создании новых пространственных механизмов машин легкой промышленности.

The task of this paper is an analysis of opportunities provided by the approximate cinematic synthesis of three-dimensional straight-line steering mechanism when regarding it as a flat one, with the specific task shown as an example: designing of looper mechanism for chain stitch sewing machine. For solving the objectives set by this paper, classical analytical methods applicable in the theory of machines and mechanisms were used (closed vector paths method) as well as analytical geometry methods; weighted difference method was also used for approximate synthesis of the mechanism. In addition to the above, the determination of mechanism performance values was done through the method of the best approximation of the specified function. Three-dimensional five-link looper mechanism was viewed as a flat four-link one. For performing the synthesis in two ways it was shown that the partial declination of the pathway traced out by the driven link of the three dimensional five-link element is insufficient and does not exceed hundredth of a millimeter when compared with the similar part of the pathway traced out by four-link element, which proves the sufficient accuracy of the approximate method. As a result of the work carried out the practicality of the given method was proven as well as the reasonability of its use in design practice when creating new three-dimensional mechanisms for consumer industry.