Условия связи л кинематических парах

По числу условий связи кинематические пары разделяются на пять классов (табл. 1). При S = 6 кинематическая пара вырождается в неподвижное соединение [1]. [c.424]

Условия связи кинематических пар [c.589]

Проектирование плоских механизмов начинается с синтеза плоских структурных схем, на которых определяются число звеньев, характер их относительных движений и все кинематические пары 4-го или 5-го класса. Фактически звенья механизма находятся в разных плоскостях, действительные условия работы кинематических пар на плоской структурной схеме не могут быть изучены, и для перехода к реальному механизму необходимо строить пространственную структурную схему. На пространственной схеме можно определить пути обеспечения непересечения звеньев между собой выявить необходимые изменения элементов кинематических пар с целью обеспечения устойчивой работы. механизма и в связи с этим найти соответствующие замены кинематических пар, а также установить меры по сохранению условий существования плоского механизма. [c.32]

Система, состоящая из т свободных твердых звеньев, имеет в пространстве 6т степеней свободы. Если соединить эти звенья кинематическими парами, то относительное движение звеньев будет ограничено наложенными условиями связи. Каждая пара первого класса налагает одно условие связи, второго класса—два условия и т. п. [c.23]

Степень подвижности. Количество ведущих звеньев соответствует степени подвижности механизма — 1 , т. е. степени свободы его относительно стойки. Если обозначить число подвижных звеньев плоского механизма — п, число кинематических пар пятого класса — Ра, четвертого класса — р , то число возможных движений несоединенных в пары звеньев будет Зп, число условий связи, накладываемых парами пятого класса,— 2р , парами четвертого класса — 1р , и, следовательно, степень подвижности механизма [c.11]

Число же степеней свободы га звеньев пространственного механизма, из которых одно является неподвижным (стойка) при условии, что звенья не связаны кинематическими парами, будет 6 (га — 1), где 6 — число степеней свободы твердого тела при движении в пространстве. Разность между числом степеней свободы звеньев и числом ограничений, вносимых парами, и представит число степеней свободы пространственного механизма [c.54]

Роль поступательных пар в механизмах могут выполнять также подходящие кинематические пары более низких классов, если замена пар не изменит числа степеней свободы механизма и не нарушит общих условий связи, т. е. если сокращение числа условий связи, налагаемых парами, произойдет в результате уменьшения числа пассивных связей механизма. [c.468]

В том же случае, когда одно звено входит в кинематическую пару с другим, оно оказывается уже не свободным на его относительное движение накладываются определенные связи, уменьшающие число степеней свободы. Отсюда вытекает, что связи ограничивают возможные движения звеньев. Заметим, что число условий связи, накладываемых парой, может быть только целым, причем не больше пяти и не меньше единицы в пространственном движении, так как при шести связях звенья теряют относительную подвижность, а при их отсутствии размыкается кинематическая пара. [c.18]

Пассивные связи. При наложении геометрических связей кинематическими парами некоторые условия могут характеризоваться тождественными уравнениями и, следовательно, не будут ограничивать относительного движения звеньев. Такие связи, не влияющие на кинематику, но вызывающие статическую неопределенность, называются пассивными. При определении числа степеней свободы [c.53]

Подсчеты показали, что в механизме без избыточных связей допуски на перекосы оказались очень большие. Следует помнить, что они найдены из условия треугольного закона нагрузки цапфы. Целесообразно их брать меньшими, чтобы улучшить условия работы кинематических пар. [c.89]

Рассмотрим еще один пример. Пусть (рис. 1) на движение звеньев, входящих в сферическую пару, наложено условие, что они совершают плоскопараллельное движение относительно плоскости Оуг. В данном случае, помимо ранее наложенных связей, появились еще две общие связи — невозможность вращения вокруг осей Оу и Ог. Эту кинематическую пару надо отнести к пятому классу. [c.8]

Если между простейшими движениями звена вокруг и вдоль трех координатных осей х, у z (рис. 1.3) отсутствуют какие-либо функциональные зависимости, то звено в зависимости от характера связей, налагаемых на его движение относительно другого звена кинематической пары, обладает числом простейших движений от I до 5. Число простейших движений может оказаться больше числа степеней свободы, если между простейшими движениями установлены функциональные зависимости, являющиеся дополнительными условиями связи как, например, в винтовой паре. [c.23]

Рассмотрим сначала различные кинематические пары, для которых отдельные простейшие возможные движения их звеньев функционально между собой не связаны. Для этих пар числу условий связи, налагаемых на относительное движение их звеньев, соответствует такое же число исключенных простейших возможных движений этих звеньев. [c.23]

Все кинематические пары делятся на классы в зависимости от числа условий связи, налагаемых ими на относительное дьи-жение их звеньев. Так как число условий связи может быть от 1 до 5, то число классов пар равно пяти, в соответствии с чем мы имеем кинематические пары I, И, III, IV и V классов. Класс кинематической пары может быть всегда определен, если будет принята во внимание зависимость (1.1). Из этого равенства находим [c.23]

На рис. 1.1 показана кинематическая пара V класса, каждое звено которой обладает только одним возможным простейшим движением, а именно, вращением вокруг оси —.t. Поэтому число степеней свободы Н этой пары равняется единице, и, следовательно, число условий связи в этой кинематической паре [c.25]

Поэтому число степеней свободы Н этой пары равняется единице, и, следовательно, число условий связи S в этой кинематической паре равно [c.26]

Если на движение звена в пространстве не наложено никаких условий связи, то оно. как известно, обладает шестью степенями свободы. Тогда, если число звеньев кинематической цепи равно k, то общее число степеней свободы, которым обладают k звеньев до их соединения в кинематические пары, равно 6Л. Соединение звеньев в кинематические пары накладывает различное число связей на относительное движение звеньев, зависящее от класса пар (см. 3). Если число пар I класса, в которые входят звенья рассматриваемой кинематической цепи, равно Pi, число пар II класса — Pj, число пар [c.34]

При рассмотрении плоских механизмов и составлении их структурных формул мы имели в виду, что те степени свободы, которыми обладают звенья механизмов, и те условия связи, которые налагаются на движения звеньев вхождением их в кинематические пары, решают в совокупности вопрос об определенности движения механизма. [c.39]

Необходимо отметить, что, кроме степеней свободы звеньев и связей, активно воздействующих на характер движения механизмов, в них могут встретиться степени свободы и условия связи, не оказывающие никакого влияния на характер движения механизма в целом. Удаление из механизмов звеньев и кинематических пар, которым эти степени свободы и условия связи принадлежат, может быть сделано без изменения общего характера движения механизма в целом. Такие степени свободы называются лишними степенями свободы, а связи — избыточными или пассивными связями. [c.39]

Как видно из формулы (2.6), плоские механизмы могут быть образованы звеньями, входящими только в кинематические пары IV и V классов. Пары IV класса в плоских механизмах налагают одно условие связи на относительное движение ее звеньев. Пары V класса в плоских механизмах налагают два условия связи на относительное движение ее звеньев. [c.41]

Кинематические пары классифицируют по числу //степеней свободы в относительном движении звеньев (подвижность пары) и по числу S условий связи (ограничений), накладываемых парой на движение одного звена относительно другого (по И. И. Артоболевскому) [1]. При этом предполагается, что все связи — геометрические, налагающие ограничения только на координаты точек звена, входящего в кинематическую пару, в его относительном движении. [c.22]

Основное правило проектирования структурной схемы механизмов без избыточных контурных связей можно сформулировать в форме условия сборки замкнутых кинематических цепей (контуров) механизма кинематическая цепь, образующая замкнутый контур (или контуры) механизма, должна собираться без натягов даже при наличии отклонений размеров звеньев и отклонений расположения поверхностей и осей элементов кинематических пар. [c.50]

Выше было указано, что кинематические пары вносят при подвижном соединении звеньев от одного до пяти условий связи, лишая звенья в относительном движении их соответствующего числа степеней свободы. В зависимости от числа наложенных независимых условий связи кнематические пары разделяют на пять классов при этом к первому классу относят пару, в результате образования которой уничтожается одна степень свободы, и к пятому классу, если уничтожаются пять степеней свободы. В плоском механизме каждое из звеньев лишено возможности вращаться вокруг осей х и у и совершать поступательное движение вдоль оси г, поэтому дополнительные независимые условия связи, которые следует вводить при образовании кинематических пар, будут для пар пятого класса — два условия связи и для пар четвертого класса — одно условие связи. Следовательно, в плоском механизме, если рассматривать его в общем виде, могут быть только кинематические пары четвертого и пятого классов или, характеризуя кинематические пары дополнительными условиями связи, кинематические пары могут быть первого и второго классов в зависимости от числа наложенных условий связи. [c.48]

Плоская схема кривошипно-коромыслового механизма изображена на рис. 2.38,а. Проверка ее по формуле (1.5) или (1.6) показывает, что q = О, т. е. нет особо вредных избыточных связей. Чтобы не было никаких избыточных связей, подставим в формулу (1.1) q = 0, W = 1, 1 = 3 и, учитывая, что в механизме нет пар первого и второго классов = О и рц = О, получим выражение для числа условий связи кинематических пар этого механизма 5 ру + 4pjv -Ь 3 рщ = 17. [c.90]

Если звенья механизма образуют замкнутый контур, то для сборки замыкающей кинематической пары (которой может быть теоретически лкзбая пара, а практически — та, где сборка является наиболее технологичной операцией) и получения заданного числа степеней свободы W необходимо обеспечить сближение элементов кинематических пар вдоль трех координатных осей и угловой поворот вокруг тех же трех осей. Следовательно, для замкнутого контура, не содержащего избыточных связей, условие сборки кинематических пар можно записать в виде равенства суммы подвижностей [c.50]

Гибкие элементы звеньев могут быть классифицированы как связи в определенных направлениях. В конвейерах, ременных передачах, канатных подвесках, сильфовах, уфтах гибкие элементы при анализе учитываются не как звенья, а как связи кинематических пар, соединяющие два жестких звена. Классификация таких кнвейатическнх пар можёт быть весьма условна. Например, в зависимости от ширины пластины или параметров оболочки в конкретных условиях можно учитывать или не учитывать жесткость в определенных направлениях. В табл. 2 приведены примеры таких К. [c.118]

Во всех рассмотренных примерах каждые два элемента высшей пары заменялись- одним условным звеном, входящим в две пары V класса. Этот результат можно обобщить, если учесть с.чедующие свойства соприкасающихся элементов высших пар. Если элементы звеньев, входящих в высшую пару, перекатываются друг по другу со скольжением, то на относительное движение звеньев накладывается одно условие связи. Кинематическая цепь, мгновенно заменяющая эти элементы, должна также накладывать одно условие связи. Следовательно, число п звеньев заменяющей цепи и число низших кинематических пар V класса, в которые входят эти звенья, должно удовлетворять условию [c.80]

Как установил Н. Е. Шамайденко, при последовательном соединении пар их подвижности складываются [48]. Это позволяет получить кинематические соединения с одной, двумя, тремя и четырьмя условиями связи из пар с поверхностным контактом пятого, четвертого и третьего классов. Для фавнения напомним, что при параллельном соединении пар складываются условия связи, ими накладываемые. [c.29]

Таким образом, гга относительное движение каждого звена кинематической пары накладываются огранпчепия, зависящие от способа соединения звеньев пары, Эти огран г- ення будем называть условиями связи в кинематичес1и1х иарах. [c.21]

Z. Таким образом, в общем случае, твердое тело обладает в пространстве шестью видами независимых возможных движений тремя вращениями вокруг осей х, у, г и тремя поступательными движениями вдоль тех же осей. Поэтому, если бы на движение первого звена кинематической пары, принятого за абсолютно твердое тело, не было наложено никаких условий связи, движение такого звена могло бы быть представлено состоящим из шести вышеуказанных движений относительно выбранной системы координат хуг, связанной со вторым звеном. Как уже сказано выше, вхождение звена в кинематическую пару с другим звеном налагает на относительные движения этих звеньев условия связи. Очевидно, что число этих условий связи может быть только целым и должно быт , меньше шести, так как уже в том случае, когда число условий связи равняется шести, звенья теряют относительную подвижность и кинематическая пара переходит в жесткое соедн[ еиие двух звеньев. Точно так же число условий связи не мо кет быть меньншм единицы, ибо в том случае, когда ч сло условий СВЯЗИ рзвно нулю, звенья не соприкасаются, и, слсловательио, кинематическая пара перестает существовать в таком случае мы имеем два тела, движущиеся в пространстве одно независимо от другого. [c.22]

Мтак, число условий связи S, наложенных на относительное д и кение каждого звена кинематической пары, может распола-гям.гя в пределах от 1 до 5, т. е. 1 < S -< 5. Следовательно, число степеней свободы Н звена кинематической нары в 01 иосительном движергии мон<ет быть выражено зависимостью [c.22]

Оставшиеся возможные движения могут быть или независимыми друг от друга, или же быть одно с другим связаны какими-нибудь дополничельными 1еометрическими условиями, устанавливающими функциональную связь между движениями. Например, в кинематической паре винта и гайки (винтовой паре) вращение винта вокруг оси вызывает его поступательное движение, причем оба эти движения связаны определенной аналитической зависимостью. [c.23]

На рис. 1.6 показан пример пары 1П класса. Звено А оканчивается шаром, входящим в шаровую полость звена В. Движение звена А отиосптельно звена 8, или наоборот, сводится к вращению вокруг осей X, у и г. Следовательно, число степеней свободы И звена кинематической пары равно трем. Число условий связи S рав1Ю [c.25]

Рассмотренные выше кинематические пары относились к нарам, для кото-ррлх мгновенные возможргые движения их звеньев не зависят друг от друга. Однако в технике встре инотся кинематические пары, для которых относительные движения их звеньев связаны какой-либо дополнительной геометрической зависимостью. В качестве примера рассмотрим один вид такой пары, наиболее часто встречающейся в механизмах. Пусть, например, относительные движения звеньев пары IV класса, показанной на рис. 1.9, связаны условием, что заданному углу (р поворота одного звена относительно другого вокруг оси лг—л соответствует поступательное перемещение h вдоль той же оси. В этом случае, хотя звенья пары имеют и поступательное, и вращательное движения, эти движения связаны условием [c.26]

Таким образом, фигура AB D — всегда параллелограмм, и, следовательно, расстояние между точками F и Е остается постоянным и равным расстоянию между точками А н D или В и С. Тогда без всякого нарушения характера движения механизма можно звено EF (или ВС) удалить, так как это звено, входящее в кинематические пары Е и F, налагает на движение механизма условия связи, являющиеся избыточными. Рассмотрим далее круглый ролик 6 (рис. 2.6), входящий во вращательную пару V класса Я со. звеном 4, соприкасающимся с ним по прямолинейному профилю НС. Нетрудно видеть, что мы можем свободно поворачивать ролик 6 вокруг оси, проходящей через точку G, не оказывая при этом никакого влияния па характер движения механизма в целом. Свободно поворачивающийся ролик дает лишнюю степень свободы. Поэтому без всякого нарушения характера движения механизма в целом можно ролик удалить и звено 4 со звеном 7 соединить непосредственно в кинематическую пару IV класса (рис. 2.7). Элементом пары звена 4 будет прямая KL, параллельная прямой D , проходящая от нее на расстоянии, рапном радиусу ролика 6, с элементом пары звена 7 будет точка С. [c.39]

При анализе реальных конструкций и их кинематических схем выявляются либо дополнительные подвижности И/ , либо избыточные структурные связи q относительно основной схемы механизма с заданным числом степеней свободы U/.i. Из дополнительных подвижностей выделяют местные подвижности звена и местные подвижности группы звеньев W,. Местную подвижность имеют [1лавающие оси, втулки и пальцы, кольца некоторых типов подшипников, блоки, шкивы, ролики в кулачковых механизмах и т. п. Особенность местной подвижности звена заключается в том (см. рис. 2.11, а), что реализация ее не вызывает перемешения остальных звеньев механизма. Местная подвижность звена имеет определенное функциональное назначение, ибо она позволяет, например, уменьшать износ элементов кинематической пары, улучшить условия смазки, повысить коэффициент полезного действия (к.п.д.), надежность, долговечность узлов машин. Общее число местных подвижностей звеньев в кинематической цепи следует выявлять на первоначальной стадии структурного анализа и синтеза механизма. [c.53]

Кинематической парой I класса — пятиподвижной парой — называют пару, накладывающую одно условие связи, например шар на плоскости. Кинематической парой И класса — четырехподвижной парой — называют пару, накладывающую два условия связи, например цилиндр на плоскости, и т. д. [c.16]

В плоских механизмах число независимых движений звена равно трем, следовательно, число классов пар может быть только два, поэтому в плоских механизмах могут быть лишь пары IV и V классов. Классификацией кинематических пар по условиям связей широко пользуются при решении задач структурного и кинематического исследования механизмов, а также при сш ювом расчете механизмов. [c.16]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...