Механизм винтовой пространственный

С 1947 г. начали появляться работы по применению винтового исчисления к технической механике (теории пространственных шарнирных механизмов, теории пространственных зубчатых зацеплений). [c.7]

Подобно перочинному ножу, при помощи которого- руки умельца вырезают тончайшие узоры, рабочие инструменты машин перемещаются поступательно, поворачиваются, совершают вращательные и качательные движения, производят сложные винтовые, пространственные и плоские движения. Движения инструментов по очень сложным траекториям, когда их нельзя осуществить при помощи простого механизма, разделяют на более простые, иногда выполняемые уже не одним, а несколькими механизмами. Например, винтовое движение можно получить путем сложения вращательного и поступательного движения гребенки швейной машины складываются из двух качательных перемещений. [c.23]

Кроме рассмотренных разновидностей плоского движения, в механизмах встречаются так называемые пространственные движения, т. е. движения с пространственными траекториями точек звена. Так, например, в механизме винтового домкрата (рис. 30, а) винт домкрата совершает пространственное движение с винтовыми траекториями, так называемое винтовое движение. На чертеже стрелками со и V отмечены скорости вращательной и поступательной частей этого винтового движения. В механизме мельничных бегунов (рис. 30, б) сами бегуны Л и В совершают сложное пространственное движение, которое складывается из двух вращений около пересекающихся осей ОС и АВ. Такое движение иначе носит название вращения около точки О — пересечения осей составляющих вращений. Аналогичное движение — вращение около точки О — совершает крестовина 3 в механизме [c.24]

К пространственным механизмам с пространственными движениями звеньев относятся, например, винтовой домкрат (рис. 30, а), мельничные бегуны (рис. 30, б) и шарнир Гука (рис. 56). [c.25]

Эта частная конструктивная особенность переводит механизм в категорию специальных. Заметим, что здесь абсолютные движения не сложнее вращений вокруг точек 0 и 0 , которые совершают крестовины 2 м4, хотя относительное движение вала / по отношению вала II при их непараллельности и непересечении будет сложным винтовым пространственным движением. Ввиду этого заключаем, что на движение звеньев данного механизма не накладывается никаких общих условий и механизм следует отнести к нулевому семейству. Установим его вид, для чего проверим подвижность данного механизма по формуле (11). Имеем п = 6, = 6, поэтому [c.72]

При изучении движения механизмов сложное пространственное перемещение их звеньев из одного фиксированного положения в другое может рассматриваться как конечное винтовое движение. [c.69]

В теории пространственных механизмов иногда применяют термин винтовые методы исследования. Этим термином объединены методы, основанные на применении к исследованию движения пространственных механизмов винтового исчисления (см. гл. 9), что дает возможность представить уравнения движения в лаконичной форме, при которой шесть скалярных уравнений в проекциях заменяются одним уравнением относительно бивекторов или винтов. [c.191]

Низшие пары V класса, т. е. пары, в которых касание звеньев происходит по поверхностям (см. 3, 7°) в плоских механизмах являются либо вращательными (рис. 1.1), либо поступательными (рис. 1.8), так как другие низшие пары, в частности винтовые, не могут входить в состав плоского механизма в силу пространственного характера относительного движения их звеньев. [c.41]

Существуют зубчатые передачи, осуществляющие передачу вращения между пересекающимися и перекрещивающимися осями (пространственные зубчатые механизмы). Так, на рис. 1.7 показан механизм с коническими зубчатыми колесами 1 и 2, осуществляющий передачу вращения между осями, пересекающимися иод углом а. На рис. 1.8 показана зубчатая передача с винтовыми колесами, оси которых перекрещиваются. [c.8]

Достоинством описанных выше графоаналитических методов кинематического анализа является наглядность и простота. Однако при кинематическом исследовании пространственных механизмов аналитические методы становятся более удобными, чем графические, так как векторные равенства не могут быть представлены на плоскости, а мгновенные центры относительного движения звеньев должны быть заменены винтовыми осями. Поэтому для пространственных механизмов, за исключением некоторых простейших, больше подходит аппарат тензорного исчисления. Мы не сможем останавливаться здесь на этом подробнее. В качестве примера пространственной цепи на рис. 1.25 изображена кинематическая цепь ( рука ) современного манипулятора, или робота. [c.30]

Для передачи вращения между скрещивающимися осями используют обычно четырехзвенные пространственные механизмы с низшими парами. К пространственным механизмам с низшими парами относятся также винтовые механизмы, в состав которых входят винтовые пары. Наконец, могут быть плоские и пространственные механизмы с одними поступательными парами. Элементы поступательных пар в этих механизмах обычно выполняются в виде клиньев, и, соответственно, механизмы называются клиновыми. [c.30]

На базе развитой теории структуры советские ученые быстро развили и методы кинематического анализа механизмов. Каждому семейству, классу и виду механизмов, установленному разработанной классификацией, соответствовал свой метод кинематического и силового анализа. Кроме геометрического аппарата исследования, широкое применение получил аналитический аппарат, некоторые методы векторного и винтового исчисления и др. Можно утверждать, что к 50-м годам уже не встречалось никаких принципиальных трудностей в решении задач кинематического анализа плоских механизмов. Была создана стройная научная теория кинематического исследования, доступная самым широким кругам инженеров и конструкторов. На основе разработанных методов было произведено большое количество исследований кинематических свойств отдельных механизмов. Были выведены аналитические зависимости, характеризующие взаимосвязи между различными метрическими и кинематическими параметрами плоских и пространственных механизмов, разработаны графические и графо-аналитические приемы определения этих параметров, построены и рассчитаны графики, номограммы, атласы и таблицы. Все это позволило инженерам и конструкторам производить необходимый выбор того или иного механизма, с помощью которого можно было осуществить требуемое движение. [c.27]

Книга посвящена применению общей теории винтов и винтового исчисления к задачам механики твердого тела и к теории пространственных механизмов. [c.2]

Обзор работ по применению винтового исчисления к теории пространственных механизмов дан в статье С. Г. Кислицына и Ф. М. Диментберга [15]. [c.8]

Наиболее обстоятельное изложение и критический разбор винтовых методов дан в книге П. А. Лебедева [31], вышедшей в 1966 г. Винтовые методы изложены в числе двенадцати различных методов исследования пространственных механизмов. [c.8]

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ КОНЕЧНЫХ ВИНТОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОТНОСИТЕЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ЗВЕНЬЕВ ПРОСТРАНСТВЕННОГО МЕХАНИЗМА [c.101]

Изложенная теория конечных поворотов и ее винтовой аналог — теория конечных винтовых перемещений — позволяют вывести формулы зависимости между углами поворота и скольжениями звеньев пространственного механизма с цилиндрическими шарнирами. [c.101]

В связи с этим нельзя не упомянуть критическое замечание П. А. Лебедева [31 ] по поводу предложенного автором метода винтов с использованием формулы конечных перемещений для анализа пространственных механизмов. П. А. Лебедев, разбирая различные винтовые методы, утверждает об ограниченности этого метода, поскольку он основан на разделении уравнений всего [c.106]

Рассмотрим еще один способ разложения винта конечных перемещений на три составляющих винтовых перемещения, заданных осями. При этом используем изложенную теорию перемещений звеньев пространственного четырехзвенного механизма. [c.107]

Рассмотрим сферический механизм с осями /, 2, 3, 4, отвечающий исследуемому пространственному механизму. Выясним необходимые и достаточные условия отсутствия вращения вокруг оси 4 при сохранении одной степени свободы механизма. В общем случае отсутствие вращения вокруг оси 4 приводит к образованию жесткой четырехгранной пирамиды 1—2—3—4, однако если совместить оси 5 и /, то возможны два противоположных вращения вокруг 1 я 3, причем вокруг 2 и 4 вращений не будет. Следовательно, необходимое условие в отношении сферического механизма, отвечающего исследуемому механизму, заключается в параллельности осей 1 3, а вследствие этого и в параллельности кратчайших расстояний 1—4 и 3—4. Поэтому исследуемый механизм должен иметь оси вращательного движения ], винтового движения 3, параллельную оси /, и с чистым скольжением 2 н 4. [c.119]

Шор Я- Б. Об определении винтовых осей в пространственных механизмах, Прикладная математика и механика , т. V. Вып. 2. 1941. [c.261]

К о л ч и н Н. И. Метод винтового комплекса в теории пространственных зацеплений. Труды третьего совещания по основным проблемам теории машин и механизмов. Машгиз, 1963. [c.274]

Аналитический метод автора [65 1 по исследованию наиболее распространенных пространственных стержневых механизмов, составленных из двухповодковых кинематических групп с низшими кинематическими парами (вращательной, цилиндрической, шаровой с пальцами, шаровой и винтовой), основан на применении матричных представлений групп вращений и различных приемов аналитической геометрии и кинематической геометрии в трехмерном пространстве. Этот метод может быть распространен на механизмы любой сложности и механизмы с высшими кинематическими парами [69, 70 ]. [c.98]

Аналитический метод исследования положений пространственных механизмов Ф. М. Диментберга базируется на применении винтового исчисления, основанного выдающимся русским математиком и механиком А. П. Котельниковым, и, в частности, на комплексной векторной алгебре и теории конечных комплексных поворотов, развитой С. Г. Кислицыным (см. п. 22 гл. 9). [c.118]

Сущность этого метода заключается в следующем. В общем случае любое конечное или бесконечно малое относительное перемещение звеньев пространственного механизма может быть представлено как результат сложения соответствующих вращательного и поступательного движений, а такая совокупность движений, в свою очередь, может рассматриваться как винтовое движение тела. [c.118]

В отдельных частных случаях винтовые относительные перемещения звеньев пространственных механизмов приводятся к чистому вращению. При этом задача определения положений упрощается за счет применения формулы конечного поворота с вещественными компонентами и условия замкнутости векторного контура. Это имеет, например, место в четырехзвенном криво-шипно-коромысловом механизме (см. рис. 44), в котором определение вращательного движения шатуна около продольной оси не представляет интереса, а также в разновидностях четырехзвенных механизмов со сферическими парами [28]. [c.120]

Метод исследования пространственных стержневых механизмов, основанный на применении винтового исчисления, более полноценно иллюстрируется на примере пространственных механизмов, кинематические пары которых допускают винтовое движение, складывающееся из вращательного и поступательного движений. Поэтому здесь приведен анализ четырехзвенного механизма О AB , содержащего цилиндрические пары 4-го класса. На рис. 25 по- [c.121]

Теория винтовых аффиноров, разработанная С. Г. Кислицыным (см. гл. 10, п. 24), нашла воплощение в различных аспектах кинематики и геометрии механизмов. Ее приложение к выводу уравнения теоретического профиля зуба зубчатого колеса, нарезаемого эвольвентной фрезой [49], дало возможность сократить вычисления, сопутствующие решению этой задачи. В этой работе реализовано произведение аффиноров, отображающее последовательное преобразование систем координат, ассоциированных различным звеньям механизмов. Таким образом, преимущества тензорного исчисления, сводящие преобразования систем координат к элементарным алгебраическим операциям над матрицами, по-видимому, впервые использованы в этой работе при анализе реального механизма. Эта плодотворная идея перемножения винтовых аффиноров, а следовательно, их матриц, обоснованная еще в исследовании [481, являющемся развитием прямого метода в винтовом исчислении [47 ], была успешно применена к исследованию перемещений сложного пространственного планетарно-стержневого [c.127]

Винтовое исчисление и, в частности, метод винтовых аффиноров нашли применение к исследованию пространственных зубчатых зацеплений [73, 40, 41 ] и пространственных кулачковых механизмов — коноидов [97 ]. Некоторые результаты исследования методов винтовых аффиноров пространственного четырехзвенного механизма с цилиндрическими и вращательными парами приведены в литературе [29]. [c.128]

Здесь ограничимся лишь приложением метода винтовых аффиноров к исследованию пространственных стержневых механизмов. Сущность метода состоит в следующем. Как и обычно, для проведения исследования движения звеньев по этому методу должны быть заданы кинематическая схема механизма, размеры звеньев и функции движения ведущих звеньев. Операции по исследованию движения выполняются в такой последовательности. [c.128]

Проведем исследование движения четырехзвенного пространственного кривошипно-коромыслового механизма методом винтовых аффиноров. Кинематическая схема этого механизма приведена на рис. 29. Не нарушая общности решения, будем полагать продольные оси ОА кривошипа и ВС коромысла соответственно перпендикулярными осям 0Q и СР вращения этих звеньев. Заданными величинами являются [c.129]

Эти параметры могут быть использованы для определения относительного расположения продольных осей смежных низших кинематических пар, образованных последовательно соединенными звеньями механизмов. Принимаются следующие условные обозначения S, R и Р — символы винтовой вращательной и поступательной пар индексы (+) или (—) вверху справа при символе кинематической пары означают наличие охватываемого или охватывающего элемента кинематической пары у рассматриваемого звена, справа внизу при символе кинематических пар ставится индекс звена (рис. 33, б). На рис. 33, а изображена пространственная двухповодковая группа, причем каждому из звеньев 1 и 2 сопоставлена система координат и отмечены рассмотренные выше параметры. На рис. 33, б отмечена соответствующая символическая блок-схема этой кинематической группы. [c.143]

Использование формулы конечных поворотов дает возможность Ф. М. Диментбергу отказаться от введения пространственных систем координат при определении фундаментальных параметров механизма и ограничиться лишь разделением уравнений относительно винтов на действительную и моментную части. Таким образом, вместо одного винтового уравнения получаются два скалярных уравнения относительно искомых параметров. [c.190]

Из пространственных кривых линий в технике широко применяются цилиндрические винтовые линии и особенно цилиндрические винтовые линии одинакового уклона — гелисы. Они используются в некоторых механизмах машин и приборов для преобразования вращательного движения в возврат-но-поступательное. Нарезанная на одном валу в виде 1елисы левая и правая резьба применяется в некоторых поворотных механизмах. [c.158]

Определение реакций в высших парах винтовой зубчатой передачи, червячной передачи или косозубчатого зацепления цилиндрической зубчатой передачи, кулачкового механизма с цилиндрическим, коническим или гиперболоидальным кулачком является пространственной задачей. [c.302]

Одной из основных задач в исследовании пространственных механизмов является задача анализа перемещений. Ей посвящено много работ, содерн ащих оригинальные методы решения. Среди них векторный метод В. А. Зиновьева, метод П. А. Лебедева [1], основанный на применении различных приемов аналитической геометрии, метод Ф. М. Диментберга, базирующийся на применении винтового исчисления, метод Д. Денавита и Р. Хартенберга, тензорный метод Д. Манжерона и К. Дрэгана и другие. [c.48]

Автор впервые [12] использовал операции винтового исчисления при анализе пространственных шарнирных механизмов. Впоследствии вышли работы [13, 14], в которых дано развитие данного вопроса. Основной чертой предложенного способа исследования пространственных механизмов является определение перемещений звеньев в функции только внутренних параметров механизма без использования системы координат. Такой способ позволяет производить общий анализ проворачиваемости, наличия пассивных связей и т. п., а кроме того, поскольку одно из звеньев является неподвижным, выразить положение любого звена или любой оси в пространстве. [c.7]

В 1954 и 1956 гг. опубликованы работы С. Г. Кислицына [24, 26], в которых дано приложение комплексного аффинерного аппарата, разработанного им для определения положений пространственных механизмов. В 1956 г. С. Г. Кислицын расширил аффинные операции над винтами и ввел винтовой бинор [25], с помощью которого винт подвергается наиболее общему линейному преобразованию. Показано применение бинора в механике твердого тела в статике пространственных стержневых систем. [c.7]

К этому направлению можно отнести более раннюю работу Ю. Ф. Морошкина [35], где автор оперирует с матрицами, с помощью которых определяется положение пространственного механизма, однако эта работа не связана непосредственно с винтовыми методами. [c.7]

Краткий обзор винтовых методов в применении к пространственным механизмам дан в книге Дж. С. Беггса [46], В статье А. Т. Янга [68] дуальные кватернионы применены к теории гироскопов, а в статье М. Скрейнера [61 ] исследованы ускорения в пространственных механизмах с помощью мгновенных винтовых осей и аксоидов. Авторы приводят много примеров практически осуществленных механизмов в машиностроении, приборостроении, авиации и др. [c.8]

В V главе рассматриваются конечные перемещения твердого тела в пространстве, показано сложение и разложение конечных поворотов, а также решение ряда кинематических задач с применением принципа перенесения. Изложена разработанная автором теория определения положений пространственных механизмов, дано исследование механизмов с избыточными связями и показаны конкретные приложения. Заметим, что авторы работ по винтовому исчислению не использовали в явном виде принцип перенесения как метод общего подхода к пространственным задачам. Принцип перенесения, как правило, выявлялся индуктивным путем — винтовые формулы выводились в каждом, отдельном случае и затем, а posteriori, демонстрировалось их сходство с векторными, принцип же как таковой не использовался для вывода винтовых формул. А между тем, этот принцип приводит к эффективному методу решения пространственных задач, связанных с движением твердого тела, и позволяет заранее предвидеть качественный результат. Выясняется полная аналогия теорем и формул кинематики сферического движения с теоремами и формулами кинематики произвольного движения, если перейти от вещественных переменных к комплексным. Хорошо известна аналогия (хотя бы качественная) между кинематикой сферического движения и кинематикой плоского движения, ибо сферические движения в малом являются плоскими, а в большом могут быть отображены на плоскость с сохранением качественных и некоторых количественных соотношений. Отсюда следует, что любая теорема плоской кинематики имеет свой аналог в пространстве (с соответствующей заменой геометрических элементов). На основании этого соображения возникает, например, пространственное обобщение известной формулы и теоремы Эй-лера-Савари, пространственное обобщение задачи Бурместера о построении четырехзвенного механизма по пяти заданным положениям звена и др. [c.9]

Винтовые механизмы необходимо отнести к пространственным, потому что каждая точка звеньев описывает пространственную траекторию. Винтовые механизмы отличаются тем, что на каждое их звено наложены общие ограничения, а именно устранена возможность поступательного движения вдоль двух осей координат и вращения вокруг этих же осей, т. е. каждое звено может совершать поступательное и врапщтельное движение вокруг одной и той же оси. В соответствии с этим согласно классификации И. И. Артоболевского число звеньев и кинематических пар должио удовлетворять условию [c.132]

С. Г. Кислицын ввел в винтовое исчисление так называемые винтовые верзоры, являющиеся частным видом винтовых аффиноров, разработал их общую теорию [48], установил их "свойства и приложил к исследованию движения различных пространственных систем, в частности пространственных механизмов. [c.74]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...