Звенья кинематических пар

Т. Рассмотрим теперь, какие же связи и в каком количестве могут быть наложены на относительные движения звеньев кинематической пары. [c.21]

Оставшиеся независимыми возможные движения определяют число степеней свободы звеньев кинематической пары в их относительном движении. [c.23]

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]

Число степеней свободы кинематической цепи относительно одного из ее звеньев условно называют степенью ее подвижности. Для определения степени подвижности любой кинематической цепи необходимо подсчитать число степеней свободы всех подвижных звеньев, полагая их не связанными между собой. Затем из этого числа следует вычесть число связей, наложенных на звенья кинематическими парами. Пусть п — число звеньев пространственной [c.14]

Связи, налагаемые на движение звеньев кинематическими парами, подразделяют на индивидуальные, характерные для данного звена цепи, и общие, накладывающие одинаковые ограничения на движение всех звеньев. Например, кинематическая цепь (рис. 5, е), звенья которой соединены между собой с помощью лишь вращательных пар V класса с параллельными осями, является плоской. Звенья такой цепи движутся параллельно некоторой направляющей плос- [c.14]

Поверхности, линии или точки, по которым происходит соприкосновение звеньев кинематической пары, называются э л е-ментами контакта звеньев, образующих кинематическую пару. Характер относительного движения звеньев кинематической пары зависит от формы элементов контакта звеньев, поэтому строение кинематических пар в основном определяет закон передачи движения. Движение звеньев механизма всегда связано с затратой механической работы, основными параметрами которой являются перемещение и сила. Поэтому для любого. механизма важны как закон передала перемещений от одного звена к другому, так и закон передачи сил. [c.15]

Сначала выясним общие свойства кинематических пар без влияния зазоров в них на относительное движение звеньев. Кинематические пары можно классифицировать по трем признакам. [c.15]

По числу связей, накладываемых на относительное движение звеньев, кинематические пары делятся на пять классов. Как известно из механики, свободное в пространстве тело имеет [c.15]

Во вращательных кинематических парах относительное движение точек звеньев происходит по окружностям. Это может быть пара скольжения — низшая пара (рис. 2,2, а) и пара с телами качения в виде шариков или роликов, движение которых не влияет на относительное движение звеньев кинематической пары (рис. 2.2, б). [c.20]

Кинематические пары классифицируют по числу связей, налагаемых их элементами на относительное движение звеньев. Элементы кинематических пар могут налагать от одной до пяти связей (при шести связях исключается возможность относительного движения два звена соединяются неподвижно, т. е. превращаются в две детали одного звена). Число налагаемых связей является номером класса кинематической пары. Так, рассмотренная кинематическая пара шар — плоскость (рис. 1.3) будет кинематической парой 1-го класса. В табл. 1.1 показаны кинематические пары разных классов, позволяющие реализовать различные относительные движения звеньев. Звенья, образующие кинематические пары 1-го класса, касаются только в одной точке, звенья кинематических пар 2-го класса — в двух точках или по линии. В кинематических парах остальных классов, указанных на схемах механизма условными обозначениями, звенья могут иметь контакт в точках, по линиям или по поверхности. [c.9]

Рассмотрим соотношение между количеством звеньев, кинематических пар и степеней подвижности на примере пространственной кинематической цепи (рис. 1.5). Количество подвижных звеньев /2 = 5, кинематических пар 5-го класса А, В, Р — = 3, 4-го [c.12]

Машины представляют собой последовательное, параллельное или смешанное соединение механизмов. В свою очередь, в цепи механизмов от входного к выходному звену кинематические пары располагают подобным же образом. Расположение механизмов в силовом потоке машины от ведущего к ведомому звену влияет на КПД. Потери в каждом механизме, в свою очередь, зависят от расположения кинематических пар в этом потоке. [c.322]

Поверхности, линии, точки звена, по которым оно может соприкасаться с другим звеном кинематической пары, называются элементами звена кинематической пары. [c.494]

Связи, налагаемые на движение звеньев кинематическими парами, подразделяют на индивидуальные (характерные для данного звена цепи) и общие (накладывающие одинаковые ограничения на движение всех звеньев). Рассмотрим кинематическую цепь, изображенную на рис. 3.103, в. Звенья этой цепи соединены между собой с помощью лишь вращательных пар V класса с параллельными осями, т. е. она является плоской. Звенья такой цепи движутся параллельно некоторой направляющей плоскости, перпендикулярной к осям вращательных пар. Следовательно, все звенья не могут перемещаться вдоль оси, перпендикулярной к направляющей плоскости, и вращаться вокруг своих осей, определяющих эту плоскость, т. е. на звенья данной цепи наложены три общие связи. Структурная формула (10.1) в этом случае не применима. Число степеней свободы отдельно взятого звена такой цепи с учетом лишь общих связей равно трем, а общее число степеней свободы п звеньев равно Зп. Однако, каждая пара ограничивает движение звеньев дополнительными связями, число которых для рассматриваемой цепи на три единицы меньше класса пары. Следовательно, кинематические пары I, II и III классов в данной цепи не могут иметь [c.498]

Что называется механизмом, звеном, кинематической парой [c.508]

По числу степеней свободы в относительном движении звеньев кинематические пары называют одно-, двух-, трех-, четырех- и [c.4]

Детали, звенья, кинематические пары и цепи и их классификация [c.12]

Относительное положение звеньев кинематической пары оказывается несвободным в большей или меньшей степени в зависимости от того, в какую пару входят указанные звенья. Связи кинематической цепи зависят в общем случае не только от связей, налагаемых кинематическими парами, но и от того, в каких сочетаниях эти пары входят в кинематическую цепь. [c.20]

При вычислении величины относительной угловой скорости необходимо учитывать направления вращения звеньев кинематической пары, т. е. в уравнение (6.23) следует подставлять величины oj и o)g с учетом их знака. [c.161]

ЗВЕНЬЯ, КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ПАРЫ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ [c.16]

Два звена, подвижно соединенные между собой, образуют кинематическую пару. Точку, линию или поверхность соприкосновения звеньев в процессе относительного движения звеньев кинематической пары называют элементами кинематических пар. [c.16]

Известно, что свободное твердое тело в пространстве имеет 6 степеней свободы три поступательных движения вдоль осей прямоугольной системы координат XYZ и три вращательных движения вокруг этих осей. Если одно из звеньев кинематической пары связать с неподвижной системой координат Х 2, то для второго звена, согласно геометрии элементов пары, установится число степеней свободы W, определяемое формулой [c.19]

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]

Как видно из схемы, механизм манипулятора образован из пространственной незамкнутой кинематической цепи. Звенья этой цепи по аналогии с рукой человека имеют названия О — корпус, 1 — плечо, 2 — предплечье, 3 — кисть или захват, —палец. Звено 4 при рассмотрении структуры, кинематики и динамики манипулятора объединяется со звеном 3. Поэтому считаем, что кинематическая цепь манипулятора, показанного на рис. 146, состоит из стойки (корпуса) и трех подвижных звеньев. Кинематическая пара 1—2 выполняется как вращательная, а пары 1—О и 2—3 — как сферические трехподвижные, причем они часто заменяются кинематическими соединениями, составленными из вращательных пар, оси которых пересекаются (см. табл. 2). Следовательно, рассматриваемый манипулятор имеет семь степеней свободы, так как число степеней свободы незамкнутой кинематической цепи равно сумме подвижностей кинематических пар. Захват в этом манипуляторе может занять любое положение в пространстве в пределах, определяемых конструктивными размерами звеньев. [c.262]

Класс пары. По виду относительного движения различают пять классов кинематических пар (рис, 1.3). Свободное звено в пространстве обладает шестью степенями свободы. Звенья, образующие кинематические пары, теряют от одной до пяти степеней свободы. Класс кинематической пары определяется числом условий связи — 8, налагаемых на относительное движение звеньев. Если Н — степень свободы звеньев кинематической пары, то [c.9]

Как правило, в кинематических цепях уравнения связей содержат только координаты и не содержат их дифференциалов. Такие связи называют геометрическими. Для них число свободных геометрических параметров или обобщенных координат, с помощью которых можно определить относительное положение соседних звеньев, равно разности числа шесть, т. е. числа координат свободного тела, и числа уравнений связи. Например, при сферических элементах пары эта разность есть шесть минус три, так как имеется три уравнения, связывающих линейные координаты центров сферической полости на одном звене и сферического выступа на другом. Число свободных геометрических параметров, определяющих относительное положение звеньев кинематической пары, называют числом степеней свободы этой пары. Оно является важнейшей ее характеристикой. [c.8]

Связь между скоростями и ускорениями общих точек звеньев кинематической пары зависит от вида пары. Соответствующие зависимости для кинематических пар плоских механизмов сведены в табл. 1.2. В этой таблице индекс N отмечает проекцию скорости или ускорения на общую нормаль NN соприкасающихся поверхностей звеньев 1 и 2, проходящую через общую точку Л. Соответственно ТГ — общая касательная, а величины с индексом Т — проекции на нее. У высшей пары точка Л совпадает с точкой контакта элементов пары. У пары вращения точка Л — это центр шарнира. У поступательной пары точка Л расположена на оси звена 1 на равных расстояниях от краев звена 2. В формулах, связывающих ускорения, кориолисово ускорение в точке Л [c.22]

Все кинематические пары делят на классы в зависимости от количества ограничений, налагаемых на относительное движение звеньев, которые входят в эти пары. Эти ограничения называют условиями связи в кинематических парах. Число условий связи s, наложенных на относительное движение каждого звена кинематической пары, может изменяться в пределах от 1 до 5, т. е. [c.9]

Следовательно, число степеней свободы / звена кинематической пары в относительном движении может быть выражено зависимостью [c.9]

На рис. 3 показана кинематическая пара II класса, представляющая собой цилиндр /, расположенный на плоскости 2. Пе )е-мещение цилиндра / относительно плоскости 2 или наоборот сводится к вращению вокруг осей л и 2 и скольжению вдоль осей х и у. Следовательно, количество простейших движений цилиндра равно 4 и число степеней свободы / звена кинематической пары равно 4. Поэтому число условий связи [c.11]

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]

Связи, наложенные на относительное движение звена кинематической пары, ограничивают те возможные относительные движения, которыми обладают звенья в свободном состоянии. В результате этих ограничений некоторые из шссти возможных относительных движений свободно движущегося звена становятся для него связанными. Например, соответствующим подбором соприкасающихся элементов звеньев можно устранить возможность одного из вращений вокруг какой-либо оси или одного из поступательных движений вдоль какой-либо оси, или одновременно одЕюго из вращений и одного поступательного движения и т. д. [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]

Геометрическое замыкание осуществляется соответствующими геометрическими формами элементов звеньев кинематической пары. Маиример, все пары, изображенные на рис. 1.1 и 1.6—1.9, являются замкнутыми геометрически, потому что касание элементов звеньев этих пар обеспечивается их геометрическими формами. [c.28]

Переменные параметры, с помощью которых мы определяем положение системы, как известно, носят название обобщенных координат. В открытой цепи в качестве обобщенных координа Qi, q ,. .., q-n следует выбирать лннейные ц угловые величины, которые определяют взаимное расположение звеньев кинематических пар цепи. Для поступательной пары это изменяемый размер / вдоль оси пары, а для вращательной пары — это угол относительного поворота звеньев пары k и k—. Так, например, в качестве обобщенных координат qi, [c.178]

Силы взаимодействия между звеньями механизма, т. е. силы, действующие в его кинематических парах. Эти силы согласно 3-му закону Ньютона всегда взаимообратны. Их нормальные составляющие работы не совершают, а касательные составляющие, т. е. силы трения, работу совершают, причем работа силы трения на относительном перемещении звеньев кинематической пары отрицательна. [c.140]

Допустим, что два эвена соединены неподвижно и образуют кинематическую пару. В этом случае эти звенья уже нельзя считать свободными, так как их соединение налагает опре,деленные условия связи. В зависимости от вида соединения одно из звеньев сможет совершать одно, два, три, четыре или пять движений относительно другого звена из шести движений, перечисленных выше. Это же обстоятельство можно сформулировать так из шести возможных движений одного из звеньев кинематической пары отпо-ентельно другого звена этой же пары обязательно будет исключено пять, четыре, три, два или одно движение (табл. 10.1). В соответствии с изложенным И. И. Артоболевский разделяет кинематические пары на пять классов, причем класс пары определяется количеством отнятых свобод (количеством потерянных простейших относительных движений звеньев кинематической пары). Если осталась не уничтоженной одна степень свободы, то пару относят к I роду, при двух оставшихся степенях свободы — ко II роду и т. д. В дальнейшем иа схемах и таблиттах род (класс) кинематической пары обозначается римскими цифрами I, II и т. д. [c.494]

Найти для заменяюш,его механизма количество звеньев, кинематических пар и степень подвижности. Разложить заменяющ,ий механизм на структурные группы и указать характер их соединения. Дать формулу строения каждого механизма. [c.16]

Кинематические пары разделяют на обратимые и необратимые. Если при закреплении любого из звеньев кинематической пары вид траектории точки другого звена в относительном движении сохраняется, то пара называется обратимой, например, ползун — направляющая (рис. 2.2), в противном случае — необратимой. Примером необратимой пары может служить колесо и рельс (рис. 2.3). При перекатывании колеса 1 по рельсу ОА (2) каждая точка колеса воспроизводит циклическую кривую (рис. 2.3, а), при перекать[-вании прямой линии ОА (2) без скольжения по закрепленной окружносзи 1 каждая точка прямой линии воспроизводит эвольвенту окружности (рис. 2.3, б). Все низшие кинематические пары обратимы, высшие — необратимы. [c.17]

При определении сил взаимодействия звеньев машин используют уравнения статики. В качестве неизвестных сил могут быть любые силы, рассмотренные в 1 гл. 5, в том числе и силы инерции, которые вызьшают соответствующие динамические реакции связей звеньев. Все необходимые силы могут быть определены по уравнениям статики равновесия сил и пар сил, если количество искомых величин соответствует количеству независимых уравнений равновесия сил. Заметим, что в общем случае для системы сил, действующих на звено, могут быть составлены шесть уравнений равновесия проекций сил на оси координат. При наличии и звеньев можно составить 6п уравнений равновесия сил. Установим условия статической определенности сил, действующих в различных механизмах. Из 1 гл. 2 известно, что каждая кинематическая пара определяется количеством простейших связей, которое соответствует классу кинематической пары. Это означает, что количество сил реакций взаимодействия звеньев кинематической пары, подлежащих определению, соответствует классу пары. Если в составе механизма имеются п подвижных звеньев и р (г = 1, 2,. .., 5) кинематических пар 1—5-го классов, то общее количество искомых проекций сил взаимодействия звеньев на оси координат составит [c.87]

Классификация кинематических пар по числу степеней свободы и числу связей. Числом степеней свободы механической системы называется число независимых возможных перемещений системы. Для твердого тела, свободно движущегося в пространстве, число степеней свободы равно шести три возможных перемещения вдоль неподвижных координатных осей и три — вокруг этих осей. Для звеньев, входящих в кинематическую пару, число степеней свободы в их относительном движении всегда меньше шести, так как условие постоянного соприкасания звеньев кинематической пары уменьшает число независимых возможных перемещений. По предложению В. В. Добровольского все кинематические пары подразделены по числу степеней свободы на одно-, двух-, трех-, четырех- и пятиподвижные. В табл. 1 даны примеры кинематических пар с условными обозначениями по ГОСТ 2.770—68, которые дополнены обозна- [c.12]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...