Классификация кинематических пар

Машины и их классификация.

Машина - техническое устройство, выполняющее преобразование энергии, материалов и информации с целью облегчения физического и умственного труда человека, повышения его качества и производительности.

. Механизм и его элементы.

Механизм – замкнутая или разомкнутая кинематическая цепь, в состав которой входит неподвижное звено (стойка), предназначенная для преобразования одного вида движения в другое.

Кинематическая цепь – система звеньев, соединенная кинематическими парами.

Замкнутая – каждое звено данной КЦ входит не менее чем в две КП.

Разомкнутая (не замкнутая) – КЦ в которой есть звенья, входящие только в одну КП.

Звено – твердое тело или система жестко связанных тел, двигающихся как одно целое, входящих в состав механизма. Обозначаются арабскими цифрами начиная с ведущего.

Кинематическая пара (КП) – подвижное соединение двух звеньев. Обозначаются буквами.

Входные звенья – звенья, которым сообщается движение, преобразуемое механизмом в движение других звеньев.

Выходные звенья – звенья, которые совершают движения, для которых предназначен механизм.

Начальное звено – звено, для которого задается обобщенная координата или закон движения, позволяющий определить движение остальных звеньев.

Типы звеньев рычажных механизмов.

Стойка – неподвижное звено, относительно которого рассматриваются движения остальных звеньев. На схеме механизма обозначается 0.

Кривошип – звено, имеющее вращательную КП со стойкой и совершающее полный оборот вокруг неподвижной оси.

Коромысло – звено, имеющее вращательную КП со стойкой и совершающее не полный оборот вокруг неподвижной оси.

Ползун, штанга – звено, имеющее поступательную КП со стойкой, совершающее поступательное прямолинейное движение.

Шатун – звено, не имеющее КП со стойкой.

Камень – звено небольшого размера, скользящее по подвижной направляющей.

Кулиса – звено, по которому скользит камень, может быть кривошипом, коромыслом, штангой, шатуном.

Кулачок – звено, имеющее профиль переменной кривизны (может быть эксцентрик – диск, вращающийся вокруг оси, не проходящей через центр диска).

 

Классификация кинематических пар.

Кинематические пары (КП) классифицируются по следующим признакам:

1. по виду места контакта (места связи) поверхностей звеньев:

- низшие, в которых контакт звеньев осуществляется по плоскости или поверхности (пары скольжения);

- высшие, в которых контакт звеньев осуществляется по линиям или точкам (пары, допускающие скольжение с перекатыванием).

1. по относительному движению звеньев, образующих пару:

- вращательные;

- поступательные;

- винтовые;

- плоские;

- сферические.

1. по способу замыкания (обеспечения контакта звеньев пары):

- силовое (за счет действия сил веса или силы упругости пружины);

- геометрическое (за счет конструкции рабочих поверхностей пары).

 

Рис. 1.1	Рис. 1.2

1. по числу условий связи, накладываемых на относительное движение звеньев (число условий связи определяет класс кинематической пары);

 

5. по числу подвижностей в относительном движении звеньев.

Классификация КП по числу подвижностей и по числу связей приведена в таблице.

Примечание: Стрелки у координатных осей показывают возможные угловые и линейные относительные перемещения звеньев. Если стрелка перечеркнута, то данное движение в КП запрещено (т.е. на данное относительное движение наложена связь).