ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Структура кинематических пар из "Теория механизмов и машин " При подвижном соединении двух звеньев, в результате которого на относительное движение звеньев налагается определенное количество геометрических связей, поверхности, связанные с каждым из звеньев, постоянно касаются друг друга в точке (рис. 1.8), по линии (рис. 1.9) или по поверхности (рис. 1.10). Кроме этого, возможны более сложные случаи, когда несколько точек одного звена располагаются на нескольких поверхностях другого звена. [c.42] При соприкосновении двух тел в точке или по линии нужно различать случаи, когда фиксированная точка или линия одного тела скользит по поверхности другого тела и когда две поверхности катящихся друг по другу тел касаются одна другой в точке (рис. 1.8) или по линии (рис. 1.9). Эти два случая с точки зрения геометрии наложения связей совершенно одинаковы, но сточки зрения их работы, если принять во внимание износ материала соприкасающихся элементов, второй случай соединения выгоднее первого. [c.42] линия или поверхность одного звена, входящая в соприкосновение с другим звеном, называется элементом кинематической пары. [c.42] Отсюда следует, что кинематическая пара определяет совокупность геометрических условий связи, характеризующих подвижное соединение двух звеньев. [c.43] Для удобства анализа структуры механизмов кинематические пары механизмов классифицируют по различным признакам по количеству геометрических условий связи в относительном движении звеньев (по А. П. Малышеву) или числу оставшихся степеней свободы (по В. В. Добровольскому), по характеру относительного движения и, наконец, по характеру соприкосновения элементов. Кроме этого, различают кинематические пары с односторонней и двусторонней связями. [c.43] Рассматривая образование кинематических пар как результат наложения геометрических связей, каждая из которых уничтожает одно из независимых движений или устанавливает функциональную связь между двумя возможными относительными движениями, можно по предложению А. П. Малышева пространственные кинематические пары разделить на пять классов. Пространственные кинематические пары первого класса уничтожают одно возможное относительное движение, второго класса — два движения и т. д. [c.43] Малышеву при образовании кинематических пар связи получаются в силу того, что могут существовать 1) одна или две общих точки для двух соединяемых звеньев 2) точки одного звена, перемещающиеся по линиям или поверхностям другого звена 3) известные условия катания, при которых также налагаются связи. При одной общей для соединяемых звеньев точке — условий связи три, при двух точках — пять, при движении точки одного звена по линии на другом звене — два условия связи, при движении точки по поверхности — одно условие связи. При качении может быть введено от одного до пяти (чистое качение) условий связи. [c.43] По предложению В. В. Добровольского, пары относятся к первому роду, если осталась неуничтоженной одна степень свободы в относительном движении, ко второму роду — при двух оставшихся степенях свободы и т. д. В дальнейшем будем придерживаться классификации кинематических пар В. В. Добровольского, потому что номер рода сохраняется как в плоском, так и в пространственном механизме. [c.44] Пространственная кинематическая пара пятого рода может быть только такой, в которой ограничивается лишь одно поступательное движение. Элементами ее являются поверхность на одном звене, касающаяся в точке поверхности на другом звене. В частном случае элементами кинематической пары пятого рода могут быть шар и плоскость (рис. -1.11,0). В кинематической паре четвертого рода (рис. 1.11, б) уничтожена возможность осуществления двух поступательных движений, а в кинематической паре на рис. 1.11, в — одного поступательного движения и одного вращательного. [c.44] В кинематических парах второго рода уничтожены в цилиндрической (рис. [c.45] Частным случаем винтовой кинематической пары (рис. 1.12, а) являются поступательная пара (рис. 1.12, в) и вращательная пара (рис. 1.12, б), в которой угол подъема винтовой линия равен нулю. [c.45] При определении рода кинематических пар необходимо установить число независимых относительных движений, и тогда найденное число и будет номером рода кинёматической пары. На все звенья, входящие в состав механизма, можно налагать общие геометрические условия связи. [c.45] Возможен еще один случай наложения общих геометрических условий связи, когда все звенья заключены в трубку. В этом случае они сохраняют только по две степени свободы, поэтому можно образовать кинематические пары первого рода. Можно считать, что такие общие условия связи наложены в винтовых механизмах с общей осью вращения. [c.46] Следует иметь в виду, что практически общие условия связи на звенья могут налагаться не ограничением движения поверхностями (сферами или плоскостями), а соответствующим устройством кинематических пар, которые определяют результирующее движение такого же вида, как если бы на звенья налагались указанные общие ограничения. На это обстоятельство будет обращено внимание ниже при рассмотрении вопроса о пассивных условиях связи. [c.46] Кинематические пары могут быть с односторонней и двусторонней связями. Например, в подвижном соединении (рис. 1.11, а) имеет место замыкание только с одной стороны, вследствие чего шарик может отойти от неподвижного звена и пара перестанет существовать. Для того чтобы не получилось размыкания пары, шарик должен постоянно прижиматься к неподвижному звену, например, силой пружины. Кинематическая пара с двусторонним замыканием (рис. 1.8) обеспечивает постоянный контакт шарика с направляющими. [c.46] Кинематическое соединение. Необходимо еще отметить, что относительная подвижность соединяемых звеньев может быть обеспечена введением не кинематической пары, а кинематического соединения, в котором между подвижно сочленяемыми звеньями вводятся промежуточные тела. [c.46] Примерами кинематического соединения могут быть шариковые (рис. 1.8) и роликовые подшипники, шарико-винтовая передача (рис. 51), роликовые направляющие и др. Относительная подвижность звеньев, связываемых кинематическим соединением, в зависимости от его вида, совпадает с подвижностью какой-либо из простых кинематических пар. [c.46] Например, у радиального шарикового подшипника сохранена возможность одного вращения так же, как и у цилиндрического шарнира. У сферического подшипника — три вращения, так же как и у сферического шарнира. У шарико-винтовой передачи — винтовое движение, как и у винтовой пары. Поэтому кинематические соединения в дальнейшем мы будем относить к соответствующему роду на тех же основаниях, что и кинематические пары. [c.46] Вернуться к основной статье