Число степеней свободы механизма

Число степеней свободы механизма относительно стойки называют степенью подвижности и обычно обозначают буквой а/. Большинство механизмов, используемых в технике, имеют степень подвижности, равную единице, но иногда встречаются механизмы с двумя и более степенями подвижности такие механизмы называются дифференциальными. [c.7]

В 6 и 7 мы показали, что в общем случае число степеней свободы механизма U/ может быть определено по структурной формуле (2.4) [c.37]

При анализе определяют число подвижных звеньев механизма, число и класс кинематических пар и число степеней свободы механизма. [c.7]

При структурном анализе плоских рычажных механизмов необходимо решить следующие вопросы а) подсчитать число степеней свободы механизма и определить количество начальных звеньев б) разложить механизм на структурные группы и механизм (механизмы) первого класса в) определить класс, порядок и вид каждой группы г) определить класс механизма д) составить формулу строения механизма. [c.11]

Воистину революционную роль в системах управления автоматизацией производства сыграло появление ЭВМ. С помощью ЭВМ стал возможен анализ многозвенных, с большим числом степеней свободы механизмов, решение задач оптимального синтеза как отдельных механизмов, так и сложных машин автоматического действия, решение задач проектирования многокритериальных и многопараметрических машинных устройств, программное управление большинством современных машин, управление новыми машинами с устройствами биомеханического вида типа манипуляторов, роботов, шагающих машин и др. [c.13]

Наиболее распространенные механизмы с низшими парами — рычажные, клиновые и винтовые с высшими парами — кулачковые, зубчатые, фрикционные, мальтийские и храповые. В названиях ряда механизмов отражены их конструктивные признаки и характер движения входного и выходного звеньев. Например, термин криво-шипно-коромысловый механизм означает, что механизм преобразует непрерывное вращательное движение входного звена (кривошипа) в возвратно-вращательное движение выходного звена (коромысла). В названиях иногда учитывается число степеней свободы механизма. Например, различают зубчатый редуктор — зубчатый механизм с одной степенью свободы и зубчатый дифференциал — механизм с двумя (или более) степенями свободы. Механизмы классифицируют и по их назначению кривошипно-ползунный механизм поршневого компрессора , кулачковый механизм двигателя и т. д. Ниже даны примеры механизмов, применяемых в различных машинах. [c.24]

При структурном анализе механизма с оптимальной структурой определяют число степеней свободы механизма [c.51]

Число независимых друг от друга кинематических параметров механизма с заданными структурной схемой и размерами его звеньев равно числу степеней свободы механизма или числу обобщенных координат механизма. [c.59]

Кинематические пары следует подобрать так, чт(]бы механизм был статически определимым, или же, если это затруднительно, свести к минимуму число избыточных связей. В данном случае механизм будет статически определимым (без избыточных связей), если пара А враш,ательная, пары В и С сферические, пара нор-шень цилиндр цилиндрическая. Тогда, учитывая, что число степеней свободы механизма = И/,, = 1 -(-2 = 3 (две местные подвижности — независимые вращения поршня со штоком и цилиндра относительно своих осей), по формуле Малышева получим q = 0. [c.314]

Для обхода препятствий и выполнения сложных операций с объектом манипулирования важное значение имеет возможность различного подхода кинематической цепи механизма к заданной точке рабочего объема, характеризуемая маневренностью манипулятора, которая определяется как число степеней свободы механизма при неподвижном (фиксированном) положении схвата, подведенного к этой точке. Маневренность манипулятора зависит не только от вида и числа кинематических пар, но и от их расположения. Так, манипулятор, изображенный на рис. 11.13, а, имеет маневренность, равную единице в этом случае при неподвижном схвате по формуле Малышева (при q = 0) число степеней свободы V = 6п — X (6 — ОР/ = 6- 2 — 5-1 — 3-2=1 — это [c.325]

Для обеспечения определенности движения звеньев при одном ведущем звене и отсутствии дополнительных (избыточных) связей необходимо, чтобы число степеней свободы механизма IF= 1. Число степеней свободы механизма равно числу независимо изменяемых координат положения его звеньев, например, в шарнирном четырехзвенном кривошипно-коромысловом механизме (рис. 1, а) Ц7= I, так как независимо может изменяться угол поворота кривошипа ф. При W — О звенья механизма теряют способность двигаться, при 1 появляется [c.18]

Анализ плоских структурных схем позволяет определить число звеньев, число кинематических пар, характер относительного движения входных и выходных звеньев и их число, равное числу степеней свободы механизма. На плоской структурной схеме нельзя выявить избыточные связи, налагаемые элементами кинематических пар, так как все кинематические пары на ней эквивалентны только кинематическим парам 4-го и 5-го классов. Однако это свойство плоских структурных схем позволяет выявлять звенья, налагающие избыточные связи, или звенья с избыточными подвижностями. [c.39]

Степень подвижности механизма. Число степеней свободы механизма относительно звена, принятого за стойку, называется степенью подвижности механизма. В механизмах широкое применение нашли плоские кинематические цепи, в которые входят кинематические пары IV и V классов пары остальных классов тоже могут входить в плоские цепи, но при этом каждая из них теряет три степени свободы и работает, как пара IV или V класса. [c.17]

Степень подвижности плоского механизма определяется по структурной формуле П. Л. Чебышева, которая связывает число степеней свободы механизма W с числом подвижных звеньев п и числами кинематических пар V и IV классов — и р4, [c.17]

Обобщенной координатой механизма называется угловая или линейная координата, определяющая положение ведущего или другого звена механизма относительно стойки. Она однозначно определяет соответствующие ей положения всех остальных звеньев механизма. Число обобщенных координат равно числу степеней свободы механизма. [c.20]

Уравновешивающая сила или момент) должна уравновешивать все внешние силы и моменты, все силы инерции и моменты сил инерции и силы трения. В механизмах с несколькими степенями свободы число уравновешивающих сил должно быть равно числу степеней свободы механизма. Для определения законов изменения сил, действующих в механизме, и нахождения наибольших сил расчет выполняется для ряда последовательных положений механизма, т. е. исследуется полный цикл его движения. [c.56]

После составления кинематической схемы механизма для проектируемой машины конструктор во избежание возможных ошибок должен проверить число степеней свободы механизма. Определив число и типы кинематических пар и звеньев, следует по формуле (1.2) подсчитать число степеней свободы, которое должно соответствовать числу ведущих звеньев. Например, в кри-вошипно-ползунном четырехзвенном механизме АВС (рис. [c.25]

Механизмы могут содержать так называемые избыточные связи и местные подвижности, не влияющие на движение механизма в целом и на закон движения выходного звена. Такие связи и подвижности не следует учитывать при определении числа степеней свободы механизма по формулам (1.1) и (1.2). [c.26]

Число степеней свободы механизма. Все связи в кинематических парах, показанных в табл. 1,— геометрические, т. е. налагают ограничения только на положения (координаты) точек звеньев. В этом случае число степеней свободы механизма (число независимых возможных перемещений) равно числу обобщенных координат механизма [c.24]

Спектр собственных частот механизмов с последовательно соединенными упругими звеньями. Последовательное соединение жестких звеньев (зубчатых колес, маховиков и т. п.), соединенных упругими элементами (упругими валами и муфтами), называют цепной с и с т е м он. Общее число степеней свободы цепной системы равно сумме числа степеней свободы механизма с жесткими звеньями и числа упругих элементов. Например, число степеней свободы зубчатого механизма (рис. 47,6) при двух упругих валах равно 3. Для анализа динамики этого механизма в первом приближении можно рассматривать двухмассную динамическую модель, которая при постоянной скорости вала двигателя имеет одну колебательную степень свободы и, соответственно, одну собственную частоту. Однако при анализе резонансных режимов такое рассмотрение может оказаться недопустимым, так как резонанс может наступить при других значениях собственных частот, число которых равно числу степеней свободы. [c.119]

Число степеней свободы механизма 24 [c.278]

Структурная формула. Число степеней свободы механизма равно числу независимых координат, задание которых однозначно определяет положение всех его звеньев (или их точек) относительно выбранной системы отсчета. [c.22]

О пассивных связях. Кроме связей, активно влияющих на число степеней свободы механизма и рассмотренных в предыдущем параграфе, в механизме могут быть осуществлены еще так называемые пассивные связи. [c.27]

Из рассмотренного примера видно, что, исключая из механизма лишнее звено и те пары, в состав которых оно входит, мы не изменяем характера перемеш,ений остальных его звеньев поэтому рассматриваемые связи и получили название пассивных. При определении числа степеней свободы механизма лишние звенья и пары, образованные этими звеньями с другими звеньями, не надо учитывать. [c.29]

Звенья, законы движения которых считаются заданными, называют ведущими. Обычно к ним приложены движущие силы. Звенья, законы движения которых однозначно определяются законами движений ведущих звеньев, называют ведомыми. Эта зависимость движения ведомых звеньев от заданного движения звеньев ведущих является основным структурным признаком механизма. Исходя из этого, можно дать следующее определение механизма. Механизмом называют кинематическую цепь, движение которой относительно одного из ее звеньев вполне определяется законами движения ведущих звеньев. Таким образом, количество ведущих звеньев должно равняться числу степеней свободы механизма, т. е. числу его обобщенных координат. [c.18]

На рис. 45, в изображена схема плоского механизма манипулятора, имеющего три степени свободы и представляющего собой частный случай пространственного механизма манипулятора. Число степеней свободы механизмов определено без учета движения губок захвата. [c.37]

Если механизм имеет несколько ведущих звеньев, то число уравновешивающих сил или моментов, прикладываемых к механизму, равно числу ведущих звеньев, т. е. числу степеней свободы механизма. [c.341]

Для определения числа степеней свободы механизма с голо номными связями достаточно найти общее число координат определяющих положения всех звеньев механизма, и число уравнений, связывающих эти координаты. Разность между эти ми числами дает число независимых координат, если все урав нения связи независимы, т. е. ни одно из них не может быть по лучено как следствие других. [c.36]

В дальнейшем повторяющиеся связи будем называть избыточными или пассивными, так как их можно удалить, сохранив при этом заданное число степеней свободы механизма. Уравнение (1.3) содержит две неизвестные величины (W и q), так как число избыточных связей в общем случае можно определить лишь путем анализа уравнений связи. Однако в некоторых простейших случаях величина W может быть получена путем непосредственного решения задачи о положениях звеньев механизма. Тогда из уравнения (1.3) находим число избыточных связей [c.37]

Число степеней свободы механизма с неголономными связями. Для механической системы с неголономными связями число независимых возможных перемещений, т. е. число степеней свободы Wh, равно разности между числом обобщенных координат S и числом уравнений неголономных связей /, так как каждое уравнение неголономных связей связывает между собой вариации обобщенных координат [c.48]

Если механизм имеет одну степень свободы, то перемещения, скорости и ускорения звеньев и точек механизма являются функциями перемещений, скоростей и ускорений одного из звеньев, принятого за начальное. Если механизм обладает несколькими степенями свободы, то перемещения, скорости и ускорения звеньев и точек механизма суть функции соответствующих перемещений, скоростей и ускорений звеньев механизма, принятых за начальные. При этом число начальных звеньев должно быть равно числу степеней свободы механизма или, что то же, числу обобще1П1ых координат механизма. [c.68]

Неподвижность звена показывают на схемах штриховкой. Различают входные и выходные звенья механизма. Выходным называют звено, совершающее движение, для которого предназначен механизм. Входным называют звено, которому сообщается движение, преобразуемое механизмом в требуемое движение выходного звена. Число входных звеньев обычно равно числу степеней свободы механизма, т. е. числу его обобщенных координат, но возможно и несовпадение их. [c.21]

Оставпшеся W уравнений используются для определения тех вненжих силовых факторов, т. е. сил и пар сил, приложенных к механизму извне, которые не заданы и в силовом расчете являются искомыми . Следовательно, число этих внешних неизвестных не должно превышать числа степеней свободы механизма. Если же все внешнее нагружение задано, то оставшиеся уравнений используются как контрольные. [c.183]

При неголономных связях, т. е. связях, которые накладывают ограничения на скорости точек звеньев и не могут быть проннтегрнроваргы, число степеней свободы механизма равно числу независимых вариаций обобщенных координ.ат. [c.24]

Число степеней свободы механизма с голономными связями ). В механизмах с голономными связями число степеней свободы механизма, т. е. число независимых возможных пере мещений, совпадает с числом обобщенных координат. Это ут верждение следует из того, что в механизмах с голономными связями уравнения связей содержат только координаты звеньев [c.36]

Если все уравнения связи независимы, т. е. ни одно из них не может быть получено как следствие других, то разность между общим числом координат и числом уравнений, связывающих эти координаты, дает ч[исло независимых координат (число степеней свободы механизма) [c.36]

Нетрудно предположить, что, кроме механизмов с тремя и четырьмя общими связями, могут быть механизмы с одной и мумя общими связями JI, следовательно, все механизмы можно тюдразделить на 5 семейств. Номер семейства принято считать равным числу общих связей г. Тогда все формулы для определения числа степеней свободы механизмов можно объединить [c.39]

Отсюда следует, что число степеней свободы механизма как с голономными, так и с неголономными связями, всегда равно числу независимых вариаций обобщенных координат. В голо-номных системах, т. е. в системах с геометрическими и интегрируемыми дифференциальными связями, все вариации обобщенных координат независимы и число степеней свободы совпадает с числом обобщенных координат. На этом основании формулу (1.15) MO/I HO представить в виде [c.49]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...