Для определения степеней свободы плоских механизмов применя­ем формулу П. Л. Чебышева:

 i

Для нашего механизма имеем:

Произведем разбиение механизма на простейшие структурные формы. Произведем расчленение механизма на группы Асура. Меха­низм состоит из:

- одной группы Ассура II класса, 2-го вида (звенья 4-5);

- одной группы Ассура II класса, 3-го вида (звенья 2-3);

- одного механизма I класса состоящего из входного звена 1 и стойки 6.

1.3. Построение схемы механизма

Построение проводим в масштабе длин [м/мм]. Длина кривошипа на чертеже ОА=83,7 мм. Тогда масштаб длин определяем по формуле:

Вычерчиваем кинематическую схему механизма. Для построения 12 положений звеньев механизма разделив траекторию описываемую точкой А кривошипа ОА на 12 частей. Из точки О₃ проводим линии дли­ной равной длине звена 3 через отмеченные на окружности точек А₀, А₁, ... А₁₁, затем намечаем линию движения пуансона 5 точки В₀ B₁, B₂ ...В₁₁.

1.4. Построение планов скоростей механизма

Планом скоростей механизма называют чертеж, на котором изо­бражены в виде отрезков векторы, равные по модулю и по направлению скоростям различных точек звеньев механизма в данный момент

Определим скорость точки А звена ОА:

где  - угловая скорость кривошипа ОА, С¹; I_OA- длина кривошипа ОА, м

Построение плана скоростей начинаем от входного звена, т. е. кри­вошипа ОА. Из точки р, откладываем в направлении вращения криво­шипа ОА вектор скорости точки А: ра=85,2 мм.

Масштаб плана скоростей находим по формуле:

Построение плана скоростей группы Ассура II класса 3-го вида (звенья 2 и 3) производим по уравнению: V_A3O3 = V_A2 + V_A2A3

где v_А3О3 - скорость точки А кулисы О₃А;

V_A2 - скорость точки А звена 2 во вращательное движении от­носительно точки О направлена параллельно оси звона ОАV_A2 = 0;

 \/_A2A3 - скорость точки А кулисы 3, направлена вдоль оси О₃А.

 Из точки а проводим линию, параллельную оси звена О₃А, а из по­люса р плана скоростей - линию, перпендикулярную ocи O₃A. Точка а₃ пересечения этих линий дает конец вектора искомой скорости V_A3.

Скорости центра тяжести кулисы S₃ и звена 4 определяем по пра­вилу подобия. Найденные точки S₃ и 4 соединяем с полюсом р.

Построение плана скоростей группы Ассура II класса 2-го вида (звенья 4 и 5) производим по уравнению:

V_B = V₄+V_4B, где V_B - скорость точки В пуансона 5.

V₄ - скорость точки 4 расположенной на звене 3 во враща­тельном движении относительно точки О₃ направлена параллель­но оси звена О₃А;

V_4B - скорость звена 4В, направлена перпендикулярно оси 4В.

Из точки 4 проводим линию, перпендикулярно оси звена 4В, а из полюса р плана скоростей - линию, перпендикулярную оси 4В. Точка b пересечения этих линий дает конец вектора искомой скорости V_B.

Истинное значение скорости каждой точки находим по формулам:

Определяем угловую скорость кулисы АО₃ для 12 положений по формуле и сводим полученные данные в таблицу 2.

Таблица 2

Значение скоростей точек кривошипно-ползунного механизма в м/с

и угловых скоростей шатунов в рад/с

Пара­метр	Номер положения механизма
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	0
VB =VS5	0,58	1,09	1,19	0,81	0	0,31	0,66	0,85	0,88	0,76	0,45	0
VB а4	0,08	0,07	0,03	0,09	0	0,05	0,07	0,04	0,02	0,07	0,06	0
v ОА	1,2	2,09	2,26	1,62	0	0,69	1,63	2,18	2,28	1,91	1,11	0
VS3	0,79	1,46	1,6	1,1	0	0,4	0,88	1,15	1,19	1,02	0,63	0
V3 2а3	1,97	0,97	0,42	1,63	2,3	2,19	1,62	0,71	0,31	1,28	2,01	2,3
	0,498	0,436	0,187	0,56	0	0,311	0,436	0,249	0,124	0,436	0,373	0
	1,22	2,26	2,47	1,7	0	0,62	1,37	1,76	1,83	1,57	0,96	0

1.5. Построение планов ускорений механизма

Планом ускорений механизма называют чертеж, на котором изо­бражены в виде отрезков векторы, равные по модулю и по направлению ускорениям различных точек звеньев механизма в данный момент, на­зывают планом ускорений механизма.

Построение плана ускорений по следующей схеме: Так как кривошип ОА вращается с постоянной угловой скоростью, то точка А звена ОА будет иметь только нормальное ускорение, величи­на которого равна

Определяем масштаб плана ускорений

где  = 61,9 мм — длина отрезка, изображающего на плане ускоре­ний вектор нормального ускорения точки А кривошипа ОА

Из произвольной точки п — полюса плана ускорений проводим век­тор па параллельно звену ОА от точки А к точке О.

Построение плана скоростей ускорений группы Ассура II класса 3-го вида (2-3 звено) проводим согласно уравнений:

где — кариолиосово ускорение;                 

— нормальное ускорение точки А₃ кулисы 3 в ее вращательном движении относительно точки О₃;

 — относительное ускорение поступательного движения

кулисы 3 относительно камня А₂;

 — тангенциальное ускорение точки А₃ кулисы 3 в ее

вращательном движении относительно точки О₃;

Для определения направления кариолисова ускорения необходимо вектор относительной скорости V_a3a2 повернуть на 90° в направлении уг­ловой скорости кулисы 3.

Найдем величины ускорений  и

Построение плана ускорений группы Ассура II класса 2-го вида ( звено 4-5) проводим согласно уравнению:

где а_в— ускорение точки В, направлено вдоль оси АБ;

а_ВА - нормальное ускорение точки В при вращении его вокруг точки А, направлено вдоль оси звена АВ от точки В к точке А.

— касательное ускорение точки В при вращении его вокруг точ­ки А (величина неизвестна) направлено перпендикулярно к оси звена В₀В₅

Из точки 4 вектора  плана ускорений проводим прямую, парал­лельную оси звена ВА, и откладываем на ней в направлении от точки В к точке А отрезок а_ВА. Через конец вектора А_ВА проводим прямую, перпен­дикулярную к оси звена ВА произвольной длины. Из полюса  проводим прямую, параллельную оси В₀В₅.
Точка b пересечения этих прямых определит концы векторов ab и . Складывая векторы п_вд |i tba. получаем полное ускорение звена АВ, для этого соединяем точки 4 и b прямой. Точки центра тяжести элементов на плане ускорений находим по прави­лу подобия, пользуясь соотношением отрезков.

Численные значения ускорений всех точек механизма, а также ка­сательные ускорения для седьмого положения механизма найдем по формулам:

1.6. Построение годографа скорости центра масс кулисы 3 и кинематических диаграмм точки В пуансона 5

Для построения годографа скорости переносим векторы pS₃ па­раллельно самим себе своими началами в одну точку p, называемую полюсом. Соединяем концы векторов плавной кривой.

Для построения диаграммы перемещения точки В пуансона откла­дываем по оси абсцисс отрезок длиной 288 мм, изображающий период Т одного оборота кривошипа, и делим его на 12 равных частей. От точек 1, 2... ...11 схемы положений механизма откладываем ординаты 1—1, 2—2..., 11—11, соответственно равные расстояниям В₀—В₁, В₀—В₂... В₀— В₁₂,-проходимые точкой В от начала

отсчета.

Вычисляем масштабы диаграммы перемещения:

Диаграмма скорости точки В строится графическим дифференци­рованием графика перемещения по методу хорд. Криволинейные yучастки графика перемещения точки В заменяем прямыми 0—1, 1—2... 11 – 12.

12. Под графиком перемещения проводим прямоугольные оси V и t. K оси t выбираем полюсное расстояние К=36 мм. Из полюса проводим наклонные прямые параллельные хордам 0—1, 1—2 .. .11—12. Из середи­ны интервалов 0—1, 1—2 ... 11—12 проводим перпендикуляры к оси t (штриховые линии). Из точек 1, 2... 12 проводим прямые, параллельные оси t. Точки пересечения соединяем плавной кривой.

Масштаб диаграммы скорости вычисляем по формуле:

Диаграмма ускорения точки В строится графическиm дифферен­цированием диаграммы скоростей. Все построения аналогичны ранее описанным при графическом дифференцировании диаграммы переме­щения.

Масштаб диаграммы ускорения равен: