Основными задачами структурного анализа механизмов являются:
- исследование структурно-кинематических схем механизмов;
- определение количества свобод движения механизмов в зависимости от геометрических форм сопряжения звеньев и их количества;
- определение возможности движения механизма в заданном интервале обобщенных координат;
- обеспечение полнооборотного вращения входных и выходных звеньев (в случае необходимости);
- обеспечение заданных форм проекций движения точек звеньев механизма.
Для анализа используют структурно-кинематическую схему механизма - изображение механизма с помощью условных обозначений, содержащую общую информацию о размерах и количестве звеньев, количестве кинематических пар, способе соединения звеньев и видах возможных движений в пространстве.
Звеном механизма называется одно или несколько твердых тел, соединенных неподвижно. Здесь имеются ввиду как абсолютно твердые так и деформируемые и гибкие тела.
Звенья механизма могут быть подвижными и неподвижными относительно выбранной системы координат. Неподвижное звено называется стойкой. В каждом механизме всегда есть одно (и только одно) неподвижное звено.
Звено, совершающее движение, для выполнения которого предназначен механизм, называется выходным. Выходное звено обычно соединено с исполнительным органом машины либо с входным звеном другогомеханизма.
Звено, которому сообщается движение от двигателя или выходного звена другого механизма, называется входным звеном.
Соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающее их относительное движение, называется кинематической парой.
Система звеньев, образующих между собой кинематические пары, называется кинематической цепью.
Кинематическая цепь замкнута, если каждое ее звено входит не менее чем в две кинематические пары.
Цепь разомкнута, если в ней есть звено, входящее только в одну кинематическую пару.
Используя понятие "Кинематическая цепь", можно дать еще одно определение механизму:
Механизмом называется замкнутая кинематическая цепь, предназначенная для преобразования заданного движения одного или нескольких входных звеньев в требуемое движение остальных звеньев.
Вопросы для самоконтроля:
1. Что называется структурно-кинематической схемой механизма?
2. Что называется звеном механизма?
3. Сколько неподвижных звеньев может быть в механизме?
4. Чем отличаются входные и выходные звенья?
5. Что называется кинематической парой?
6. Что такое кинематическая цепь?
7. Чем отличаются замкнутая и разомкнутая кинематические цепи?