ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Определение классов кинематических пар без учета влияния зазоров на их подвижность из "Самоустанавливающиеся механизмы " Простейшей кинематической парой является пара 2 с точечным касанием рабочих поверхностей (см. табл. 1). Условимся называть ее точечной парой Ч Такую пару применяют в кулачковых механизмах с бочкообразным роликом, в электрических контактах при малых нагрузках и зубьях зубчатых колес с сосредоточенным пятном касания (бочкообразных). Из нее, как будет видно ниже, путем логических преобразований можно получить все известные кинематические пары. [c.16] Точечная пара будет парой первого класса, так как она препятствует относительному перемещению и передает силу, направленную по общей нормали к рабочим поверхностям, оставляя свободу всем другим относительным перемещениям (двум перемещениям по обеим касательным и вращениям вокруг всех трех осей), т. е. она является парой с пятью подвижностями. [c.16] Частным случаем такой пары является случай, когда одна из поверхностей обращается в точку. Условимся такую кинематическую пару называть точка на поверхности . [c.16] Чтобы получить пару второго класса (два условия связи), необходимо соединить две пары первого класса, так как каждая из них дает одно условие связи. Вообще для получения пары любого класса пары следует соединять параллельно. При этом сумма классов соединяемых пар равна классу получаемой пары, а при наличии избыточных связей эта сумма равна классу получаемой пары плюс число избыточных связей. [c.16] Вместо точечного касания возможно касание по небольшой площадке. Тогда число этих площадок, нагрузка между которыми распределяется статически определимо, равняется классу пары (при силовом замыкании). Эти площадки могут соединяться в одно целое. Тогда касание происходит по поверхности (в парах третьего класса и выше). [c.16] При параллельном соединении нескольких пар низшего класса в общем случае остается соединение этих пар, а в частном (или нескольких частных) получается пара высшего класса. [c.16] Интересны два случая образования пар второго класса из точечных пар. [c.16] Второй случай при соединении двух пар типа точка на поверхности расстояние между точками, работающими на двух поверхностях, равно нулю. Следовательно, точка должна одновременно двигаться по двум поверхностям. [c.16] В дальнейшем будем называть к инем гтическ5 пары по виду контакта между звеньями. [c.16] Возможны два случая образования пар третьего класса из трех точечных пар. В первом случае рабочие поверхности точечных пар, принадлежащие одному звену, являются частями одной шаровой поверхности. Тогда поверхность другого звена может быть также шаровой (целой или разделенной на три части), и звенья будут соприкасаться по шаровой поверхности. Условимся эту пару ПГ2 называть шаровой или сферической . Она ограничивает перемещения по всем трем осям и может передавать соответствующие силы, оставляя подвижности — вращение вокруг всех трех осей (трехподвижная пара). Во втором случае рабочие поверхности точечных пар, принадлежащих одному звену, являются частями одной плоскости. Тогда и поверхности другого звена могут быть целой или разделенной на три части плоскостью, и звенья будут соприкасаться по плоскости. Условимся эту пару 1П2 называть плоскостной . [c.17] Еще одну пару III3 можно получить из кольцевой и точечной или линейчатой пар. В последнем случае в ней получается одна избыточная связь. Такая пара, которую будем называть кольцевой со штифтом , ограничивает перемещения в двух направлениях, перпендикулярных к оси трубки, и вращения вокруг оси трубки, е. она может служить универсальным карданом. Пара ПГ очень неконструктивная. г Поэтому применяется она только в виде исключения. [c.17] Цилиндрическая пара выгодно отличается от других простотой изготовления (точение и шлифование для одного звена, сверление и развертывание для другого) кроме того, не требуется изготовления разъемных звеньев разбирают ее путем осевого перемещения одного из звеньев. К сожалению, самоустанавливаемости ее мешает трение (см. разд. 2.7). [c.17] Другую пару /Кз четвертого класса можно получить соединением шаровой пары 11Г2 с точечной 2 или линейчатой П2 парами, в последнем случае в ней получается одна избыточная связь. Пара ограничивает перемещения по трем осям и вращение около одной оси координат и оставляет свободными вращения около двух других осей координат, т. е. тоже является двухподвйжной парой. Такая пара, которую будем называть шаровой со штифтом , встречается в качестве опоры вкладыша самоустанавливающихся подшипников скольжения, к сожалению, в паре 1Кз если она передает момент, возникают очень высокие напряжения между штифтом и пазом, а при наличии скольжения будет большой износ. Поэтому пара 1Уз не может передавать существенный момент и работать в качестве карданного шарнира, хотя по кинематике это получается. Поэтому пара 1У имеет очень ограниченное применение, хотя она очень нужна при конструировании. Не удается сделать ее на подшипниках качения. То же самое относится и к паре 1Л з кольцевой со штифтом. [c.17] Третью пару 1У четвертого класса можно получить в том случае, когда рабочие поверхности четырех точечных пар являются частями поверхности круглого кольца (тора). Такая пара встречается в сочленении звеньев сварных цепей. Поэтому будем называть ее цепной . В структурном отношении она равноценна паре шаровой со штифтом и только выполнена она конструктивно по-другому. Она может передавать усилия в трех направлениях и момент вокруг одной оси, оставляя подвижности — вращения около двух осей координат. [c.18] Пары пятого класса можно получить из пяти точечных пар. Интересен сл -чай, когда рабочие поверхности всех точечных пар, принадлежащие одному звену, являются частями одной винтовой поверхности. Тогда и поверхности другого звена могут быть частями винтовой поверхности, и звенья будут соприкасаться по винтовой поверхности. Такую пару принято называть винтовой . [c.18] Винтовая пара с однозаходным винто.м не и.меет избыточных связей, а при многозаходном винте каждый заход (сверх одного) вводит пять избыточных связей. Избыточные связн в винтовой паре безвредны, так как ее легко выполнить с достаточной точностью путем обработки всех винтовых поверхностей с одной установки на станке. Необходимо только обеспечить равномерное распределение усилий между заходами винта. [c.18] Вращательную пару К2 можно получить путем соединения цилиндрической пары с плоскостной. Такая пара имеет две избыточные связи, поэтому требуется точно выдерживать перпендикулярность плоской пары к оси цилиндрической пары в двух направлениях. Эту точность легко получить, если торцовую и цилиндрическую поверхности обработать с одной установки на станке. [c.18] Поступательную пару У з можно получить из двух плоскостных пар третьего класса. Такая пара имеет одну избыточную связь, поэтому требуется точное совпадение угла между плоскостями у обоих звеньев. [c.18] Следует отметить, что при выполнении поступательной пары в виде шлицевого соединения число избыточных связей может быть очень велико. Последние безвредны, так как обычно шлицевые соединения выполняют с достаточной точностью. [c.18] Вернуться к основной статье