Kinemaatiline paar kahe tahke lüli liigutatav ühendus, mis piirab nende suhtelist liikumist ühendustingimustega. Iga ühenduse tingimus välistab ühe vabadusastme ,
see tähendab ühe kuue sõltumatu suhtelise liikumise võimalus ruumis. Ristkülikukujulises koordinaatsüsteemis on võimalik 3 translatsioonilist liikumist (3 koordinaattelje suunas) ja 3 pöörlevat liikumist (ümber nende telgede). Vastavalt suhtlustingimuste arvule S K. esemed jagunevad 5 klassi. Vabadusastmete arv K. p. W=6-S. Igas klassis jaotatakse käigud tüüpidesse vastavalt lülide ülejäänud võimalikele suhtelistele liikumistele. Lingidevahelise kontakti olemuse põhjal eristatakse madalamaid - kokkupuutel piki pindu ja kõrgemaid - kokkupuutega piki jooni või punktides. Kõrgemad K. punktid on võimalikud kõigis 5 klassis ja paljudes tüüpides; madalam - ainult 3 klassi ja 6 tüüpi ( Joonis 1
). Samuti eristatakse geomeetriliselt suletud ja mittesuletud CP-sid. Esimesel on pindade pidev kontakt tagatud nende elementide kujuga (näiteks kõik CP-d sisse riis. 1
), teiseks on sulgemiseks vaja survejõudu, nn. jõuga sulgemine (näiteks nukkmehhanismis). Tavapäraselt sisaldavad mehaanilised liigendid mõningaid liigutatavaid ühendusi mitme vahepealse veereelemendiga (näiteks kuul- ja rull-laagrid) ja vahepealsete deformeeritavate elementidega (näiteks lamevedrudega seadmete nn lõtkuvabad hinged; riis. 2
). N. Ya.
Suur Nõukogude entsüklopeedia. - M.: Nõukogude entsüklopeedia. 1969-1978 .
Vaadake, mis on "kinemaatiline paar" teistes sõnaraamatutes:
Mehhanismi 2 lüli ühendus, mis võimaldab nende suhtelist liikumist. Kinemaatilist paari, milles lülid piki pinda kokku puutuvad, nimetatakse madalaimaks (näiteks pöördliigend, translatsiooniliug ja juhik). Kinemaatiline paar...... Suur entsüklopeediline sõnaraamat
kinemaatiline paar- paar Kahe kontaktlüli ühendus, mis võimaldab nende suhtelist liikumist. [Soovitatud terminite kogu. Väljaanne 99. Mehhanismide ja masinate teooria. NSVL Teaduste Akadeemia. Teadusliku ja tehnilise terminoloogia komitee. 1984] Teemade teooria... ... Tehniline tõlkija juhend
kinemaatiline paar- kinemaatiline paar; paar Kahe kontaktlüli ühendus, mis võimaldab suhtelist liikumist ...
Mehhanismi 2 lüli ühendus, mis võimaldab nende suhtelist liikumist. Kinemaatilist paari, milles lülid piki pinda kokku puutuvad, nimetatakse madalaimaks (näiteks pöördliigend, translatsiooniliug ja juhik). Kinemaatiline...... entsüklopeediline sõnaraamat
- ... Vikipeedia
kinemaatiline paar- kinematinė pora statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. kinemaatiline paar vok. kinematisches Elementenpaar, n rus. kinemaatiline paar, f pranc. paire cinématique, f … Fizikos terminų žodynas
Kahe kontaktlingi ühendus, mis võimaldab neil omavahel suhelda. liikumine. Nimetatakse pindu, jooni, punkte, millele lüli võib kokku puutuda teise lüliga. lingi elemendid. K. p jagunevad madalamaks (kontakt pindadega) ja kõrgemaks... ... Suur entsüklopeediline polütehniline sõnaraamat
kinemaatiline paar- kinemaatiline paar Ühendus mehhanismi kahe jäiga keha vahel, mis võimaldab nende määratud suhtelist liikumist. IFToMM kood: 1.2.3 Jaotis: MEHANISMIDE JA MASINATE TEOORIA ÜLDMÕISTED... Mehhanismide ja masinate teooria
paar- kinemaatiline paar; paar Kahe kontaktlüli ühendus, mis võimaldab suhtelist liikumist. paar jõudu; paar Kahe paralleelse jõu süsteem, mille suurus on võrdne ja mis on suunatud vastassuunas... Polütehniline terminoloogiline seletav sõnastik
ülemine paar- Kinemaatiline paar, milles lülide vajaliku suhtelise liikumise saab saavutada ainult selle elementide kokkupuutel piki jooni ja punktides... Polütehniline terminoloogiline seletav sõnastik
| Sidetingimuste arv S | Vabadusastmete arv H | Kinemaatilise paari tähistus | Kinemaatiline paariklass | Paari nimi | Joonistamine | Sümbol |
| I | Viie liigutatav kuullennuk |  |  |
|||
| II | Nelja liigutatava silindriga tasapind |  |  |
|||
| III | Kolm liikuvat tasapinda |  |  |
|||
| III | Kolme liigutatav sfääriline |  |  |
|||
| IV | Kahekordselt liigutatav sõrmega kerakujuline |  |  |
|||
| IV | Kahekordselt liikuv silindriline |  |  |
|||
| V | Ühekordselt liikuv kruvi |  |  |
|||
| V | Ühekordselt liikuv pöörlemine |  |  |
|||
| V | Üksikliikuv translatsioon |  |  |
Nimetatakse lülide süsteemi, mis moodustavad omavahel kinemaatilisi paare kinemaatiline ahel.
mehhanism nimetatakse kinemaatiliseks ahelaks, milles ühe või mitme lingi antud liikumise korral, mida tavaliselt nimetatakse sisendiks või juhtivaks, mis tahes neist (näiteks hammas) suhtes, teevad kõik ülejäänud üheselt määratletud liigutused.
Mehhanismi nimetatakse lamedaks, kui kõik selle moodustavate lülide punktid kirjeldavad paralleelsetes tasandites paiknevaid trajektoore.
Kinemaatiline diagramm Mehhanism on mehhanismi graafiline esitus, mis on tehtud mõõtkavas, kasutades linkide ja kinemaatikapaaride sümboleid. See annab täieliku pildi mehhanismi ülesehitusest ja kinemaatiliseks analüüsiks vajalike linkide mõõtmetest.
Struktuurne skeem Mehhanismi diagrammi saab erinevalt kinemaatilisest diagrammist koostada mõõtkava jälgimata ja see annab aimu ainult mehhanismi ehitusest.
Mehhanismi vabadusastmete arv on sõltumatute koordinaatide arv, mis määravad kõigi linkide asukoha raami suhtes. Kõiki neid koordinaate nimetatakse üldistatud. See tähendab, et mehhanismi vabadusastmete arv on võrdne üldistatud koordinaatide arvuga.
Ruumiliste mehhanismide vabadusastmete arvu määramiseks kasutatakse Somovi-Malõševi struktuurivalemit:
W = 6n - 5p 1 - 4p 2 - 3p 3 - 2p 4 - 1p 5, (1,1)
kus: W - mehhanismi vabadusastmete arv;
n - liikuvate osade arv;
p 1, p 2, p 3, p 4, p 5 - vastavalt ühe-, kahe-, kolme-, nelja- ja
viieliikuvad kinemaatilised paarid;
6 - üksiku keha vabadusastmete arv ruumis;
5, 4, 3, 2, 1 – vastavalt kehtestatud sidetingimuste arv
ühe-, kahe-, kolme-, nelja- ja viie liigutatava paari jaoks.
Lamemehhanismi vabadusastmete arvu määramiseks kasutatakse Tšebõševi struktuurivalemit:
W = 3n - 2p 1, - 1p 2, (1,2)
kus: W on tasapinnalise mehhanismi vabadusastmete arv;
n - liikuvate osade arv;
p 1 - sees olevate üksikult liikuvate kinemaatikapaaride arv
madalamate kinemaatikapaaridega tasapinnad;
p 2 - kahe liikuva kinemaatiliste paaride arv, mis on tasapinnas
on kõrgeimad;
3 - keha vabadusastmete arv tasapinnal;
2 - alumisele kinemaatilisele pinnale kantud ühenduste arv
1 on kõrgeimale kinemaatilisele paarile kehtestatud ühenduste arv.
Mehhanismi sisendlinkide arv määratakse mobiilsuse astme järgi. 0 või 1-st suurema vabadusastme arvutamisel tuleb kontrollida, kas mehhanismil on passiivseid ühendusi või täiendavaid vabadusastmeid.
Somov-Malõševi ja Tšebõševi valemeid nimetatakse struktuurne, kuna need seovad mehhanismi vabadusastmete arvu selle lülide arvu ning kinemaatikapaaride arvu ja tüübiga.
Nende valemite tuletamisel eeldati, et kõik kattuvad ühendused on sõltumatud, s.t. ühtki neist ei saa teiste tulemusena saada. Mõnes mehhanismis see tingimus ei ole täidetud, s.t. kattuvate ühenduste koguarv võib sisaldada teatud arvu q üleliigseid (korduvaid, passiivseid) ühendusi, mis dubleerivad teisi ühendusi, muutmata mehhanismi mobiilsust, vaid muutes selle ainult staatiliselt määramatuks süsteemiks. Sel juhul tuleb Somovi-Malõševi ja Tšebõševi valemite kasutamisel need korduvad ühendused lahutada üksteise peale asetatud ühenduste arvust:
W = 6n – (5р 1 + 4р 2 + Зр 3 + 2р 4 + р 5 - q),
W = 3n - (2p 1 + p 2 - q),
kust q = W - 6n + 5p 1 + 4p 2 + Zp 3 + 2p 4 + p 5,
või q = W - 3n +2p 1 + p 2.
Üldiselt on viimastel võrranditel kaks tundmatut (W ja q) ning nende leidmine on keeruline ülesanne.
Kuid mõnel juhul võib W leida geomeetriliste kaalutluste põhjal, mis võimaldab q määrata viimaste võrrandite abil.
Riis. 1.1 a) Üleliigse vända-liuguri mehhanism
ühendused (kui hingeteljed ei ole paralleelsed).
b) sama mehhanism ilma üleliigsete ühendusteta (asendatud
kinemaatilised paarid B ja C).
ja mehhanism muutub ruumiliseks. Sel juhul annab Somovi-Malõševi valem järgmise tulemuse:
W = 6n - 5p 1, = 6,3-5,4 = -2,
need. tulemuseks ei ole mehhanism, vaid sõrestik, staatiliselt määramatu. Üleliigsete ühenduste arv on (kuna tegelikkuses W=l):q=l-(-2) = 3.
Enamasti tuleks üleliigsed ühendused kõrvaldada kinemaatikapaaride liikuvust muutes.
Näiteks vaadeldava mehhanismi puhul (joonis 1.1, b), asendades hinge B kahe liikuva kinemaatilise paariga (p 2 = 1) ja hinge C kolme liikuvaga (p 3 = 1), saada:
q = 1–6 · 3 + 5 · 2 + 4 · 1 + 3 · 1 = 0,
need. puuduvad üleliigsed ühendused ja mehhanism on staatiliselt määratav.
Mõnikord lisatakse mehhanismi tahtlikult üleliigsed ühendused, näiteks selle jäikuse suurendamiseks. Selliste mehhanismide funktsionaalsus on tagatud, kui teatud geomeetrilised seosed on täidetud. Näitena vaatleme hingedega rööpküliku mehhanismi (joon. 1.2, a), milles AB//CD, BC//AD; n = 3, p 1 = 4, W = 1 ja q = 0.
 |
 |
Riis. 1.2. Liigendatud rööpkülik:
a) ilma passiivsete ühendusteta,
b) passiivsete ühendustega
Mehhanismi jäikuse suurendamiseks (joon. 1.2, b) viiakse sisse lisalüli EF ja EF//ВС-ga uusi geomeetrilisi ühendusi ei võeta, mehhanismi liikumine ei muutu ja tegelikkuses on see endiselt W = 1, kuigi Tšebõševi valemi järgi on meil: W = 3 4 – 2 6 = 0, s.o. Formaalselt osutub mehhanism staatiliselt määramatuks. Kui aga EF ei ole BC-ga paralleelne, muutub liikumine võimatuks, s.t. W on tõesti 0.
Kooskõlas L.V ideedega. Kindlustage, et mis tahes mehhanism moodustatakse järjestikuste kindla liikumisega mehaanilise süsteemi külge (sisendlülid ja hammas) kinemaatilised ahelad, mis vastavad tingimusele, et nende liikuvusaste on 0. Sellised ketid, sealhulgas ainult 5. klassi madalaimad kinemaatikapaarid. , kutsutakse Assuri rühmad.
Assuri rühma ei saa jaotada väiksemateks rühmadeks, mille liikuvusaste on null.
Assuri rühmad jagunevad klassidesse sõltuvalt nende struktuurist.
Sisendlüli, mis moodustab alusega madalama kinemaatilise paari, nimetatakse esmaklassiliseks mehhanismiks (joonis 1.3). Selle mehhanismi liikuvusaste on 1.
Joonis 1.3. Esmaklassilised mehhanismid
Assuri grupi mobiilsusaste on 0
Selle tingimuse põhjal on võimalik määrata seos viienda klassi madalamate kinemaatikapaaride arvu ja Assuri rühma kuuluvate linkide arvu vahel.
Siit on ilmne, et lülide arv rühmas peab olema paaris ja viienda klassi paaride arv on alati 3-kordne.
Assuri rühmad jagunevad klassideks ja ordudeks. Kui n=2 ja p 5 =3 liita, moodustuvad teise klassi Assuri rühmad.
Lisaks on rühmad jagatud tellimusteks. Assuri rühma järjestuse määrab elementide (väliste kinemaatiliste paaride) arv, millega rühm on mehhanismi külge kinnitatud.
Teise klassi Assuri gruppe on 5 tüüpi (tabel 1.3).
Assuri rühma klass, mis asub teisest kõrgemal, määratakse sisemiste kinemaatikapaaride arvu järgi, mis moodustavad kõige keerulisema suletud ahela.
Kui liita n=4 p 5 =6, moodustuvad kolmanda ja neljanda klassi Assuri rühmad (tabel 1.3). Need rühmad ei erine liikide poolest.
Mehhanismi üldklassi määrab antud mehhanismis sisalduvate Assuri rühmade kõrgeim klass.
Mehhanismi ülesehituse valem näitab Assuri rühmade kinnitamise järjekorda esimese klassi mehhanismiga.
Näiteks kui mehhanismi struktuuri valemil on vorm
1 (1) 2 (2,3) 3 (4,5,6,7) ,
see tähendab, et esimese klassi mehhanismiga (link 1 koos statiiviga) on ühendatud teise klassi Assuri rühm, sealhulgas lülid 2 ja 3, ja kolmanda klassi Assuri rühm, sealhulgas lülid 4, 5, 6, 7. mehhanismi kuuluva rühma kõrgeim klass on kolmas klass. Järelikult on meil kolmanda klassi mehhanism.
1.2.1. Kinemaatiliste paaride olemasolu tingimused
Kinemaatilised paarid (KP) määravad suuresti masina jõudluse, kuna nende kaudu edastatakse jõud ühelt lülilt teisele. Hõõrdumise tõttu on paari elemendid pinges ja kuluvad. Seetõttu on mehhanismi projekteerimisel suur tähtsus kinemaatilise paari tüübi, selle geomeetrilise kuju, mõõtmete, konstruktsioonimaterjalide ja määrdeaine õigel valikul.
Kinemaatilise paari olemasoluks on vajalikud kolm tingimust:
Kahe lingi olemasolu;
nende suhtelise liikumise võimalus;
Nende linkide pidev kontakt.
Kinemaatilise paari õige valiku hõlbustamiseks klassifitseeritakse need sõltuvalt ühendustingimuste arvust, linkide suhtelise liikumise tüübist, kinemaatikapaaride elementide kokkupuute iseloomust ja sulgemismeetodist. paar.
1.2.2. Kinemaatiliste paaride klassifikatsioon
olenevalt sidetingimuste arvust
Kosmoses vabalt liikuval jäigal kehal on 6 vabadusastet. Selle võimalikke liikumisi saab kujutada pöörlemisena ümber kolme koordinaattelje ja translatsioonilise liikumisena mööda samu telge (joonis 2).
Riis. 2 . Mis tahes keha vabadusastmete arv ruumis
Kinemaatiliste paaridega ühendatud lingid saavad oma suhtelisele liikumisele erineval määral piiranguid.
Kinemaatilise paari moodustavate lülide iseseisvale liikumisele seatud piiranguid nimetatakse sidestustingimusteks S.
N = 6 – S ,
Kus N– linkide vabadusastmete arv;
S– ühendustingimuste arv.
Kui link ei sisaldu kinemaatilises paaris, st ei ole ühendatud teise lingiga, ei ole sellel liikumisel piiranguid: S= 0.
Kui materiaalsetele kehadele kehtestada 6 ühendustingimust, kaotavad nad vastastikuse liikuvuse ja tulemuseks on jäik ühendus, st kinemaatiline paar puudub: S = 6.
Seega võib iga lüli suhtelisele liikumisele kehtestatud sidumistingimuste arv varieeruda vahemikus 1 kuni 5.
Kinemaatilise paari ühendustingimuste arv määrab selle klassi (joonis 3).
Riis. 3. Kinemaatiliste paaride klassid
1.2.3. Kinemaatiliste paaride klassifikatsioon
linkide suhtelise liikumise tüübi järgi
Sõltuvalt lülide suhtelise liikumise tüübist eristatakse kinemaatilisi paare:
Progressiivne;
Rotatsiooniline;
Kruvi.
Kui üks link liigub translatsiooniliselt teise suhtes, siis kutsutakse sellist paari progressiivne . Diagrammil saab esipaare kujutada järgmiselt:
Kui paari moodustavad lülid pöörlevad üksteise suhtes, siis nimetatakse sellist kinemaatilist paari pöörlev , ja see on kujutatud järgmiselt:
Kruvi kinemaatilise paari sümbol diagrammil on järgmine:
1.2.4. Kinemaatiliste paaride klassifikatsioon
paari elementide kokkupuute olemuse järgi
Kinemaatiliste paaride elementide kokkupuute olemuse alusel eristatakse madalamaid ja kõrgemaid paare.
Madalamad kinemaatilised paarid– paarid, milles elemendid puudutavad üksteist mööda lõplike mõõtmetega pindu.
Nende hulka kuuluvad: translatsioonilised (joonis 4), pöörlevad (joonis 5) ja spiraalsed (joonis 6) paarid. Alumised paarid on pööratavad, st liikumise iseloom ei muutu sõltuvalt sellest, milline paaris sisalduv lüli on fikseeritud.
Riis. 4. Translatsioonikinemaatiline paar
Kõrgemad kinemaatilised paarid- need on paarid, mille elemendid puudutavad üksteist piki joont või punktis (joonis 7).
A) 
b) 
Riis. 7. Kõrgema kinemaatilise paariga mehhanismid:
A) kontakt piki joont või punktis (nukk tõukuriga);
b) kahe hamba kokkupuude piki joont (hammasratas)
Kõrgemad paarid on pöördumatud. Kontaktpunktid kirjeldavad erinevaid kõveraid olenevalt sellest, milline paari lüli on kindlustatud.
1.2.5. Kinemaatiliste paaride klassifitseerimine sulgemismeetodi järgi
Sulgemismeetodi (paari lülide vahelise kontakti tagamise) alusel eristatakse jõuga kinemaatilisi paare ja geomeetrilisi sulgemisi.
Jõusulgumine toimub raskusjõudude või vedru elastsusjõu mõjul (joonis 8); geomeetriline – paari tööpindade konstruktsiooni tõttu (joon. 9).
Riis. 8. Kinemaatilise paari sundsulgemine
Riis. 9. Kinemaatilise paari geomeetriline sulgemine
Peamised mehhanismide tüübid
Aktsepteeritakse järgmist mehhanismide klassifikatsiooni:
A) liikumise teisenduse tüübi järgi:
käigukastid (veolüli nurkkiirus on suurem kui veolüli nurkkiirus);
kordajad (juhtlüli nurkkiirus on väiksem kui juhitava lüli nurkkiirus);
Sidurid (veolüli nurkkiirus on võrdne veetava lüli nurkkiirusega).
b) lülide liikumise ja asukoha järgi ruumis:
Ruumiline (kõik lingid liiguvad erinevatel, mitteparalleelsel tasapinnal);
Lame (kõik lingid liiguvad samas tasapinnas).
V) vastavalt mehhanismi liikuvusastmete arvule:
Ühe liikuvusastmega;
Mitme vabadusastmega (integraal - summeerimine, diferentsiaal - eraldamine).
G) kinemaatikapaaride tüübi järgi:
Madalamate kinemaatiliste paaridega (kõik mehhanismi kinemaatilised paarid on madalamad);
Kõrgemate kinemaatiliste paaridega (vähemalt üks kinemaatiline paar on kõrgeim).
Kinemaatiliste paaride klassifikatsioon. Kinemaatiliste paaride klassifikatsioone on mitu
Kinemaatiliste paaride klassifikatsioone on mitu. Vaatame mõnda neist.
Lingiühenduselementide järgi:
- kõrgemale(neid leidub näiteks käigu- ja nukkmehhanismides); neis on lingid omavahel ühendatud piki joont või punktis:
- kehvem, neis on lingid piki pinda üksteisega ühendatud; nemad on:
- pöörlev
- progressiivne
- silindriline
- sfääriline
Kattuvate ühenduste arvu järgi:
Keha, viibides ruumis (Cartesiuse koordinaatsüsteemis X, Y, Z.) on 6 vabadusastet, nimelt liikuda mööda iga kolme telge X, Y Ja Z, ja pöörake ka ümber iga telje (joonis 1.2). Kui keha (link) moodustab teise kehaga (lüliga) kinemaatilise paari, siis ta kaotab ühe või mitu neist 6 vabadusastmest.
Keha (link) kaotatud vabadusastmete arvu alusel jagatakse kinemaatilised paarid 5 klassi. Näiteks kui kinemaatilise paari moodustanud kehad (lingid) on kaotanud igaüks 5 vabadusastet, nimetatakse seda paari 5. klassi kinemaatiliseks paariks. Kui kaotatakse 4 vabadusastet - 4. klass jne. Erinevate klasside kinemaatikapaaride näited on näidatud joonisel fig. 1.2.
Riis. 1.2. Erinevate klasside kinemaatikapaaride näited
Struktuursete ja konstruktiivsete omaduste põhjal võib kinemaatilisi paare jagada:
- pöörlev,
- progressiivne,
- sfääriline,
- silindriline
Kinemaatiline kett.
Moodustuvad mitmed omavahel kinemaatikapaaridega ühendatud lingid kinemaatiline ahel.
Kinemaatilised ahelad on:
suletud
avatud
Kinemaatilisest ahelast hankige varustus, vajalik:
a) muutke üks lüli liikumatuks - moodustage voodi (rack),
b) seadke liikumisseadus ühele või mitmele lingile (need juhtima) nii, et kõik teised lülid toimiksid nõutud sobivad liigutused.
Mehhanismi vabadusastmete arv on kogu kinemaatilise ahela vabadusastmete arv fikseeritud lüli (rack) suhtes.
Sest ruumiline kinemaatilise ahela üldkujul tähistame tinglikult:
liikuvate osade arv n,
kõigi nende linkide vabadusastmete arv – 6n,
klassi 5 kinemaatikapaaride arv – P5,
5. klassi kinemaatiliste paaride poolt neis sisalduvatele linkidele kehtestatud ühenduste arv - 5P 5 ,
4. klassi kinemaatikapaaride arv – R 4,
4. klassi kinemaatiliste paaride poolt neis sisalduvatele linkidele pandud ühenduste arv – 4P 4,
Kinemaatilise ahela lülid, mis moodustavad kinemaatilisi paare teiste lülidega, kaotavad teatud vabadusastmed. Kinemaatilise ahela ülejäänud vabadusastmete arvu raami suhtes saab arvutada valemi abil
See on ruumilise kinemaatilise ahela struktuurivalem ehk Malõševi valem. Selle sai P.I. Somov 1887. aastal ja selle töötas välja A.P. Malõšev 1923. aastal.
Suurus W helistas mehhanismi liikumisaste(kui kinemaatilisest ahelast moodustatakse mehhanism).
Seda valemit nimetatakse P.L. Tšebõšev (1869). Selle saab Malõševi valemist tingimusel, et tasapinnal on kehal mitte 6, vaid 3 vabadusastet:
W = (6–3)n – (5–3)P 5 – (4–3) P 4.
Väärtus W näitab, mitu veolüli peaks mehhanismil olema (kui W= 1 – üks, W= 2 – kaks juhtivat lüli jne).
1.2. Mehhanismide klassifikatsioon
Mehhanismi tüüpide ja tüüpide arv ulatub tuhandetesse, seega on nende klassifitseerimine vajalik ühe või teise mehhanismi valimiseks suure hulga olemasolevate hulgast, samuti mehhanismi sünteesi läbiviimiseks.
Universaalset klassifikatsiooni pole. Kõige tavalisemad 3 klassifikatsiooni tüüpi:
1) funktsionaalne/2/ – vastavalt tehnoloogilise protsessi põhimõttele, nimelt mehhanismidele:
Lõikeriista liikuma panemine;
Toide, laadimine, osade eemaldamine;
Transport;
2) struktuurne ja konstruktiivne/3/ – näeb ette mehhanismide jaotuse nii konstruktsioonitunnuste kui ka ehituspõhimõtete järgi, nimelt mehhanismid:
Vänt-liugur;
rokkar;
Kangi hammastega;
Nukkhoob jne.
3) struktuurne– see klassifikatsioon on lihtne, ratsionaalne, tihedalt seotud mehhanismi kujunemise, selle struktuuri, kinemaatilise ja jõuanalüüsi meetoditega.
Selle pakkus välja L.V. Assur 1916. aastal ja põhineb põhimõttel konstrueerida mehhanism kinemaatilisi ahelaid (struktuurirühmade kujul) kihistamise (kinnitades) algmehhanismile.
Selle klassifikatsiooni järgi saab mis tahes mehhanismi saada lihtsamast, kinnitades viimase külge mitme vabadusastmega kinemaatilised ahelad W= 0, mida nimetatakse struktuurirühmadeks või Assuri rühmadeks. Selle klassifikatsiooni puuduseks on see, et nõutavate omadustega mehhanismi on ebamugav valida.
Kinemaatiline paar on kahe kontaktlüli liikuv ühendus, mis tagab neile teatud suhtelise liikumise. Kinemaatilise paari elemendid on joonte või punktide pindade kogum, mida mööda toimub kahe lüli liikuv ühendus ja mis moodustavad kinemaatilise paari. Paari eksisteerimiseks peavad selle koostisosade elemendid olema pidevas kontaktis T-ga.
Jagage oma tööd sotsiaalvõrgustikes
Kui see töö teile ei sobi, on lehe allosas nimekiri sarnastest töödest. Võite kasutada ka otsingunuppu
Loeng nr 2
Olenemata masina mehhanismist koosneb see alati ainult linkidest ja kinemaatilistest paaridest.
Liikuvatele lülidele mehhanismides kehtestatud ühendustingimusi masinate ja mehhanismide teoorias nimetatakse tavaliselt kinemaatilisteks paarideks.
Kinemaatiline paarnimetatakse kahe kontaktlüli liikuvaks ühenduseks, mis tagab neile teatud suhtelise liikumise.
Tabelis 2.1 näitab praktikas enamlevinud kinemaatikapaaride nimesid, pilte, tähiseid ja ka nende klassifikatsiooni.
Lingid, ühendatuna kinemaatiliseks paariks, võivad üksteisega kokku puutuda piki pindu, jooni ja punkte.
Kinemaatilise paari elemendidkutsuda välja pindade, joonte või punktide kogum, mida mööda on kaks lüli liikuvalt ühendatud ja mis moodustavad kinemaatilise paari. Sõltuvalt kinemaatiliste paaride elementide kokkupuute tüübist eristatakse neid kõrge ja madal kinemaatilised paarid.
Nimetatakse kinemaatilisi paare, mille moodustavad joone või punkti kujul olevad elemendid kõrgeim.
Pinnakujuliste elementide poolt moodustatud kinemaatilisi paare nimetatakse kehvem.
Paari eksisteerimiseks peavad selle moodustavate lülide elemendid olema pidevas kontaktis, s.t. olla suletud. Kinemaatiliste paaride sulgemine võib ollageomeetriliselt või jõuliselt, Näiteks kasutades oma massi, vedrusid jne.
Kinemaatiliste paaride tugevus, kulumiskindlus ja vastupidavus sõltuvad nende tüübist ja konstruktsioonist. Madalamad paarid on kulumiskindlamad kui kõrgemad. Seda seletatakse asjaoluga, et madalamates paarides toimub paaride elementide kokkupuude pinnal ja seetõttu tekivad selles sama koormuse korral madalamad erirõhud kui kõrgemal. Kulumine, kui muud näitajad on võrdsed, on võrdeline erirõhuga ja seetõttu kuluvad madalamad paarid aeglasemalt kui kõrgemad. Seetõttu on masinate kulumise vähendamiseks eelistatav kasutada madalamaid paare, kuid sageli võimaldab kõrgemate kinemaatikapaaride kasutamine oluliselt lihtsustada masinate ehitusskeeme, mis vähendab nende mõõtmeid ja lihtsustab konstruktsiooni. Seetõttu on kinemaatikapaaride õige valik keeruline inseneriülesanne.
Kinemaatilised paarid jagunevad ka vastavaltvabadusastmete arv(liikuvus) mida see pakub selle kaudu või selle kaudu ühendatud linkideleühendustingimuste arv(paariklass), paari poolt pealesunnitud ühendatud lülide suhtelisele liikumisele. Selle klassifikatsiooni kasutamisel saavad masinaarendajad teavet lülide võimalike suhteliste liikumiste ja paari elementide vahelise jõutegurite vastasmõju olemuse kohta.
Tasuta link, mis tavaliselt asub M - mõõtmete ruum Võimaldab P lihtsate liigutuste tüübid, omab mitmeid vabadusastmeid! ( N) või W - liigutatav.
Seega, kui link asub kolmemõõtmelises ruumis, võimaldab kuut tüüpi lihtsaimat liikumist – kolm pöörlevat ja kolm translatsioonilist liikumist ümber ja piki telge X, V, Z , siis nad ütlevad, et sellel on kuus vabadusastet või kuus üldistatud koordinaati või see on kuue liigutatav. Kui link asub kahemõõtmelises ruumis, mis võimaldab kolme tüüpi lihtsaid liigutusi – üks pöörleb ümber Z ja kaks translatsioonilist piki telge X ja Y , siis nad ütlevad, et sellel on kolm vabadusastet või kolm üldistatud koordinaati või see on kolme liigutatav jne.
Tabel 2.1
Kui linke kombineeritakse kinemaatilisi paare kasutades, võetakse neilt vabadusaste. See tähendab, et kinemaatilised paarid panevad ühendatavatele linkidele peale mitmeid ühendusi S.
Olenevalt vabadusastmete arvust, mis kinemaatiliseks paariks ühendatud lülidel on suhtelises liikumises, määravad need paari liikuvuse ( W = H ). Kui N on suhtelises liikumises kinemaatilise paari lülide vabadusastmete arv, juurde Paari liikuvus määratakse järgmiselt:
kus P - selle ruumi liikuvus, kus kõnealune paar eksisteerib; S - paari poolt kehtestatud ühenduste arv.
Tuleb märkida, et paari liikuvus W , defineeritud punktiga (2.1), ei sõltu ruumi tüübist, milles see realiseeritakse, vaid ainult konstruktsioonist.
Näiteks pöörlev (translatsiooniline) (vt tabel 2.1) paar, nii kuue- kui ka kolmeliigutavas ruumis, jääb ikkagi üheliikuvaks, esimesel juhul kehtestatakse sellele 5 ühendust ja teisel juhul - 2 ühendust ja, see tähendab, et meil on vastavalt:
kuue liikuva ruumi jaoks:
kolme liigutatava ruumi jaoks:
Nagu näeme, ei sõltu kinemaatiliste paaride liikuvus ruumi omadustest, mis on selle klassifikatsiooni eelis. Vastupidi, sageli esinev kinemaatikapaaride klassideks jagamine kannatab selle tõttu, et paari klass sõltub ruumi karakteristikutest, mis tähendab, et samal paaril erinevates ruumides on erinev klass. See on praktilistel eesmärkidel ebamugav, mis tähendab, et selline kinemaatiliste paaride klassifikatsioon on irratsionaalne, seega on parem seda mitte kasutada.
Paari elementidele on võimalik valida selline vorm, et ühe iseseisva lihtsaima liigutusega tekib teine, sõltuv (tuletis) liikumine. Sellise kinemaatilise paari näide on kruvi (tabel 2. 1) . Selles paaris põhjustab kruvi (mutri) pöörlev liikumine selle (tema) translatsioonilise liikumise piki telge. Sellist paari tuleks liigitada üksikult liikuvaks, kuna selles realiseerub ainult üks iseseisev, kõige lihtsam Liikumine.
Kinemaatilised ühendused.
Tabelis toodud kinemaatilised paarid. 2.1, lihtne ja kompaktne. Nad rakendavad mehhanismide loomisel peaaegu kõike vajalikku - linkide kõige lihtsamat suhtelist liikumist. Masinate ja mehhanismide loomisel kasutatakse neid aga harva. See on tingitud asjaolust, et paari moodustavate lülide kokkupuutepunktides tekivad tavaliselt suured hõõrdejõud. See põhjustab paari elementide märkimisväärset kulumist ja seega ka selle hävimist. Seetõttu asendatakse kinemaatilise paari lihtsaim kahelüliline kinemaatiline ahel sageli pikemate kinemaatiliste ahelatega, mis koos teostavad sama lülide suhtelist liikumist kui asendatud kinemaatiline paar.
Kinemaatilise paari asendamiseks mõeldud kinemaatilist ahelat nimetatakse kinemaatiliseks ühenduseks.
Toome näiteid kinemaatiliste ahelate kohta praktikas enimlevinud pöörlemis-, translatsiooni-, spiraal-, sfääri- ja tasapind-tasapindade kinemaatikapaaride kohta.
Laualt 2.1 on selge, et pöörleva kinemaatilise paari lihtsaim analoog on veereelementidega laager. Samuti asendavad rulljuhikud translatsioonipaari jne.
Kinemaatilised ühendused on töös mugavamad ja töökindlamad, taluvad oluliselt suuremaid jõude (momente) ja võimaldavad mehhanismidel töötada suure suhtelise ühenduskiirusega.
Peamised mehhanismide tüübid.
Mehhanismi võib käsitleda kui kinemaatilise keti erijuhtumit, kus vähemalt üks lüli on muudetud statiiviks ning ülejäänud lülide liikumise määrab sisendlülide antud liikumine.
Mehhanismi kujutava kinemaatilise ahela eripäraks on selle lülide liikuvus ja liikumise kindlus puistu suhtes.
Mehhanismil võib olla mitu sisend- ja üks väljundlinki, sel juhul nimetatakse seda summeerimismehhanismiks ja vastupidi, üks sisend ja mitu väljundlüli, siis nimetatakse seda diferentseerimismehhanismiks.
Vastavalt nende otstarbele jagunevad mehhanismidjuhikud ja ülekanded.
Edastamise mehhanismon seade, mis on loodud sisend- ja väljundlinkide liikumiste vahelise etteantud funktsionaalse suhte taasesitamiseks.
Juhtmehhanismnad nimetavad mehhanismi, mille puhul lingi teatud punkti trajektoor, moodustades kinemaatilisi paare ainult liikuvate linkidega, langeb kokku antud kõveraga.
Vaatleme peamisi mehhanismide tüüpe, mida tehnoloogias laialdaselt kasutatakse.
Nimetatakse mehhanisme, mille lülid moodustavad ainult madalamaid kinemaatilisi paareliigendhoob. Neid mehhanisme kasutatakse laialdaselt, kuna need on vastupidavad, usaldusväärsed ja hõlpsasti kasutatavad. Selliste mehhanismide peamine esindaja on neljavardaline liigend (joonis 2.1).
Mehhanismide nimetused määratakse tavaliselt nende sisend- ja väljundlinkide nimetuste või nende koostises sisalduva iseloomuliku lingi järgi.
Sõltuvalt sisend- ja väljundlülide liikumisseadustest võib seda mehhanismi nimetada vänt-kang, topeltvänt, topeltklahv, nookur-vänt.
Liigendiga neljalülilist hoovast kasutatakse tööpinkide ehitamisel, instrumentide valmistamisel, aga ka põllumajandus-, toidu-, lumekoristus- ja muudel masinatel.
Kui asendate pöörlemispaari näiteks neljavardalises liigendühenduses D , translatsiooniks saame tuntud vända-liuguri mehhanismi (joonis 2.2).
Riis. 2.2. Erinevat tüüpi vända-liuguri mehhanismid:
1 vänt 2 - ühendusvarras; 3 - liugur
Vänt-liugur (liugur-vänt) mehhanismi kasutatakse laialdaselt kompressorites, pumpades, sisepõlemismootorites ja muudes masinates.
Pöörlemispaari asendamine neljavardalises hinges KOOS translatsiooniks saame klahvmehhanismi (joon. 2.3).
P ja c peal .2.3, saadakse klahvmehhanism neljavardalisest hingest, asendades selles olevad pöörlemispaarid S ja O progressiivsetele.
Nookurmehhanismid on leidnud laialdast rakendust höövelmasinates, kuna neil on töö- ja tühikäigulöökide asümmeetria omadus. Tavaliselt on neil pikk töökäik ja kiire tühikäigukäik, mis tagab lõikuri naasmise algsesse asendisse.
Riis. 2.3. Erinevat tüüpi nookurmehhanismid:
1 vänt; 2 kivi; 3 lava taga.
Robootikas kasutatakse laialdaselt liigendkangi mehhanisme (joonis 2.4).
Nende mehhanismide eripära on see, et neil on suur hulk vabadusastmeid, mis tähendab, et neil on palju ajamid. Sisendlülide ajamite koordineeritud töö tagab haaratsi liikumise ratsionaalset trajektoori pidi ja etteantud asukohta ümbritsevas ruumis.
Tehnoloogias laialdaselt kasutatavnukkmehhanismid. Nukkmehhanismide abil on struktuurselt kõige lihtsam saavutada peaaegu igasugune veolüli liikumine vastavalt antud seadusele,
Praegu on palju erinevaid nukkmehhanisme, millest mõned on näidatud joonisel fig. 2.5.
Nukkmehhanismi väljundlüli vajalik liikumisseadus saavutatakse sisendlülile (nukile) sobiva kuju andmisega. Nukk saab pöörata (joonis 2.5, a, b ), translatsiooniline (joonis 2.5, c, d ) või keeruline liikumine. Väljundlink, kui see teeb translatsioonilist liikumist (joonis 2.5, a, c ), nimetatakse tõukuriks ja kui see kõigub (joonis 2.5, G ) - nookur. Hõõrdekadude vähendamiseks kõrgemas kinemaatilises paaris IN kasutage täiendavat ühendusrulli (joonis 2.5, G).
Nukkmehhanisme kasutatakse nii töömasinates kui ka erinevat tüüpi käsuseadmetes.
Väga sageli kasutatakse kruvimehhanisme metalli lõikamismasinates, pressides, erinevates instrumentides ja mõõteseadmetes, millest lihtsaim on näidatud joonisel fig. 2.6:
Riis. 2.6 Kruvimehhanism:
1 - kruvi; 2 - pähkel; A, B, C - kinemaatilised paarid
Kruvimehhanisme kasutatakse tavaliselt seal, kus on vaja muuta pöörlev liikumine vastastikku sõltuvaks translatsiooniliikumiseks või vastupidi. Liikumiste vastastikune sõltuvus määratakse kindlaks kruvipaari geomeetriliste parameetrite õige valikuga IN .
Kiil mehhanisme (joon. 2.7) kasutatakse erinevat tüüpi kinnitusseadmetes ja seadmetes, mille puhul on vaja tekitada väljundis suur jõud, mille sisendis mõjuvad piiratud jõud. Nende mehhanismide eripäraks on disaini lihtsus ja usaldusväärsus.
Mehhanisme, mille puhul toimub hõõrdejõudude toimel liikumise ülekanne kontaktis olevate kehade vahel, nimetatakse hõõrdejõuks. Kõige lihtsamad kolme lüliga hõõrdemehhanismid on näidatud joonisel fig. 2.8
Riis. 2.7 Kiilmehhanism:
1, 2 - lingid; L, V, C - kinemaatilised peod.
Riis. 2.8 Hõõrdemehhanismid:
A - paralleelsete telgedega hõõrdemehhanism; b - ristuvate telgedega hõõrdemehhanism; V - hammaslatt ja hammasratas hõõrdemehhanism; 1 - sisendrull (ratas);
2 väljundrulli (ratas); 2" - rööp
Tulenevalt asjaolust, et lingid 1 ja 2 on üksteise külge kinnitatud, piki nendevahelist kokkupuutejoont tekib hõõrdejõud, mis tõmbab veolüli endaga kaasa 2 .
Hõõrdülekandeid kasutatakse laialdaselt instrumentides, lindiajamite mehhanismides ja variaatorites (pidevalt muutuva kiiruse reguleerimisega mehhanismid).
Pöörleva liikumise edastamiseks vastavalt etteantud seadusele paralleelsete, lõikuvate ja lõikuvate telgedega võllide vahel kasutatakse erinevat tüüpi hammasrattaid mehhanismid . Hammasrataste abil on võimalik võllide vahel liikumist edastadafikseeritud teljed, nii ka ruumis liikumine.
Ülekandemehhanisme kasutatakse väljundlüli pöörlemissageduse ja -suuna muutmiseks, liigutuste summeerimiseks või jagamiseks.
Joonisel fig. Joonisel 2.9 on näidatud fikseeritud telgedega hammasrataste peamised esindajad.
Joonis 2.9. Fikseeritud telgedega käiguajamid:
a - silindriline; b - kooniline; c - lõpp; g - hammaslatt ja hammasratas;
1 - käik; 2 - käik; 2 * hammas
Kahest haardest väiksemat nimetatakse varustus ja palju muud - hammasratas.
Rack on hammasratta erijuhtum, mille kõverusraadius on lõpmatuseni.
Kui käigukastil on liikuvate telgedega hammasrattad, nimetatakse neid planetaarseteks (joonis 2.10):
Võrreldes fikseeritud telgedega jõuülekannetega võimaldavad planetaarülekanded väiksema käiguga suurema võimsuse ja ülekandearvu ülekandmist. Neid kasutatakse laialdaselt ka summeerimis- ja diferentsiaalmehhanismide loomisel.
Liikumise ülekanne ristuvate telgede vahel toimub tiguülekande abil (joonis 2.11).
Tiguülekanne saadakse kruvi-mutterülekandest, lõigates mutrit pikisuunas ja voltides selle kaks korda vastastikku risti asetsevates tasandites. Tigukäigul on isepidurdusvõime ja see võimaldab ühes etapis realiseerida suuri ülekandearvu.
Riis. 2.11. Ussikäik:
1 - uss, 2 - ussiratas.
Katkendliku liikumise hammasrataste mehhanismide hulka kuulub ka Malta ristmehhanism. Joonisel fig. Z-L"2. näitab nelja teraga "Malta risti" mehhanismi.
"Malta risti" mehhanism muudab juhtiva ühtlase pöörlemise - laternaga vända 1 3 "risti" vahelduva pöörlemise korral 2, Tsevka 3 sobib ilma löögita "risti" radiaalsesse soonde 2 ja keerab selle nurga alla, kus z on soonte arv.
Ainult ühes suunas liikumiseks kasutatakse põrkmehhanisme. Joonisel 2.13 on kujutatud põrkmehhanism, mis koosneb nookurist 1, põrkrattast 3 ning käppadest 3 ja 4.
Kui nookur kõigub 1 kiik koer 3 annab põrkrattale pöörlemise 2 ainult siis, kui klahv liigub vastupäeva. Rooli hoidmiseks 2 et vältida spontaanset päripäeva pöörlemist, kui klahv liigub vastupäeva, toimib lukustuskäpp 4 .
Malta ja põrkmehhanisme kasutatakse laialdaselt tööpinkides ja instrumentides,
Kui mehaanilist energiat on vaja üle kanda suhteliselt pika vahemaa tagant ühest ruumipunktist teise, siis kasutatakse painduvate lülidega mehhanisme.
Vööd, köied, kettid, niidid, teibid, kuulid jne kasutatakse painduvate lülidena, mis edastavad liikumise ühelt ühtlaselt mehhanismilt teisele.
Joonisel fig. Joonisel 2.14 on kujutatud paindliku lingiga lihtsa mehhanismi plokkskeem.
Painduvate lülidega hammasrattaid kasutatakse laialdaselt masinaehituses, instrumentide valmistamisel ja muudes tööstusharudes.
Kõige tüüpilisemaid lihtsaid mehhanisme käsitleti eespool. mehhanismid on toodud näiteks spetsiaalsetes kirjanduses, tunnistustes ja teatmeteostes, näiteks.
Mehhanismide struktuurivalemid.
Paljude mehhanismide struktuuris (struktuuris) on üldisi mustreid, mis seovad vabadusastmete arvu W mehhanism linkide arvu ning selle kinemaatikapaaride arvu ja tüübiga. Neid mustreid nimetatakse mehhanismide struktuurivalemiteks.
Ruumiliste mehhanismide puhul on praegu kõige levinum Malõševi valem, mille tuletamine toimub järgmiselt.
Laske sisse mehhanism, millel on m lingid (sealhulgas alus), - ühe-, kahe-, kolme-, nelja- ja viieliikuvate paaride arv. Tähistagem liikuvate linkide arvu. Kui kõik liikuvad lülid oleksid vabad kehad, oleks vabadusastmete koguarv 6 n . Siiski iga üksikult liikuv paar V klass kehtestab paari moodustavate lülide suhtelise liikumise, 5 ühendust, iga kahe liikuv paar IV klass - 4 ühendust jne. Järelikult väheneb vabadusastmete koguarv, mis võrdub kuuega
kus on kinemaatilise paari liikuvus, on paaride arv, mille liikuvus on võrdne i . Ühendatud ühenduste koguarv võib sisaldada teatud arvu q üleliigsed (korduvad) ühendused, mis dubleerivad teisi ühendusi, vähendamata mehhanismi mobiilsust, vaid muutes selle ainult staatiliselt määramatuks süsteemiks. Seetõttu määratakse ruumilise mehhanismi vabadusastmete arv, mis on võrdne selle liikuva kinemaatilise ahela vabadusastmete arvuga puistu suhtes, järgmise Malõševi valemiga:
või lühivormis
(2.2)
mil mehhanismiks on staatiliselt determinantne süsteem, millal - staatiliselt määramatu süsteem.
Üldiselt on võrrandi (2.2) lahendamine keeruline ülesanne, kuna seda pole teada W ja q ; olemasolevad lahendused on keerulised ja neid selles loengus ei käsitleta. Kuid erijuhul, kui W , mis on võrdne mehhanismi üldistatud koordinaatide arvuga, leiti geomeetrilistest kaalutlustest lähtuvalt sellest valemist on võimalik leida üleliigsete ühenduste arv (vt Reshetov L.N. Ratsionaalsete mehhanismide projekteerimine. M;., 1972)
(2.3)
ja lahendada mehhanismi staatilise määratletavuse küsimus; või, teades, et mehhanism on staatiliselt kindlaks määratud, leida (või kontrollida) W.
Oluline on märkida, et struktuurivalemid ei sisalda linkide mõõtmeid, mistõttu mehhanismide struktuurianalüüsis võib eeldada, et need on suvalised (teatud piirides). Kui üleliigseid ühendusi () pole, toimub mehhanismi kokkupanek ilma lülide deformatsioonita, viimased näivad ise paigaldavat; Seetõttu nimetatakse selliseid mehhanisme isejoonduvateks. Kui on üleliigseid ühendusi (), on mehhanismi kokkupanek ja selle lülide liikumine võimalik alles siis, kui viimased on deformeerunud.
Üleliigsete ühendusteta lamedate mehhanismide puhul on struktuurivalem saanud P. L. Tšebõševi nime, kes pakkus selle esmakordselt välja 1869. aastal pöördepaaride ja ühe vabadusastmega kangmehhanismide jaoks. Praegu kehtib Tšebõševi valem mis tahes tasapinnalise mehhanismi kohta ja see tuletatakse, võttes arvesse üleliigseid ühendusi järgmiselt
Olgu m lüliga lamedas mehhanismis (kaasa arvatud alus) liikuvate lülide arv, - madalamate paaride arv ja - kõrgemate paaride arv. Kui kõik liikuvad lülid oleksid tasapinnalist liikumist sooritavad vabad kehad, oleks vabadusastmete koguarv 3 n . Iga madalam paar seab aga paari moodustavate lülide suhtelisele liikumisele kaks piirangut, jättes ühe vabadusastme ja iga kõrgem paar ühe piirangu, jättes 2 vabadusastet.
Kattuvate ühenduste arv võib sisaldada teatud arvu üleliigseid (korduvaid) ühendusi, mille kõrvaldamine ei suurenda mehhanismi mobiilsust. Järelikult määratakse tasapinnalise mehhanismi vabadusastmete arv, st selle liikuva kinemaatilise ahela vabadusastmete arv puistu suhtes, järgmise Tšebõševi valemiga:
(2.4)
Kui on teada, siis üleliigsete ühenduste arvu leiate siit
(2.5)
Indeks “p” tuletab meelde, et jutt on täiesti lamedast mehhanismist, täpsemalt selle lameda disainiga, kuna valmistamise ebatäpsuste tõttu on lamemehhanism mingil määral ruumiline.
Valemite (2.2)-(2.5) abil viiakse läbi olemasolevate mehhanismide struktuurianalüüs ja uute mehhanismide struktuuriskeemide süntees.
Struktuurianalüüs ja mehhanismide süntees.
Üleliigsete ühenduste mõju masinate jõudlusele ja töökindlusele.
Nagu eespool mainitud, ei saa suvaliste (teatud piirides) lülide suuruste korral üleliigsete ühendustega () mehhanismi kokku panna ilma linke deformeerimata. Seetõttu nõuavad sellised mehhanismid suuremat tootmistäpsust, vastasel juhul deformeeruvad mehhanismi lülid, mis põhjustab kinemaatiliste paaride ja lülide koormamist oluliste lisajõududega (lisaks nendele põhilistele välisjõududele, mille jaoks mehhanism on ette nähtud; edastada). Kui liigsete ühendustega mehhanismi tootmistäpsus on ebapiisav, võib hõõrdumine kinemaatilistes paarides oluliselt suureneda ja viia lülide kinnikiilumiseni, mistõttu sellest vaatenurgast on liigsed ühendused mehhanismides ebasoovitavad.
Mis puutub mehhanismi kinemaatiliste ahelate üleliigsetesse ühendustesse, siis masinate projekteerimisel tuleks püüda need kõrvaldada või jätta minimaalne summa, kui nende täielik kõrvaldamine osutub konstruktsiooni keerukuse või mõnel muul põhjusel kahjumlikuks. Üldjuhul tuleks otsida optimaalset lahendust, võttes arvesse vajalike tehnoloogiliste seadmete olemasolu, valmistamise maksumust, nõutavat kasutusiga ja masina töökindlust. Seetõttu on see iga konkreetse juhtumi puhul väga raske ülesanne.
Vaatleme näidete abil mehhanismide kinemaatilistes ahelates üleliigsete ühenduste määramise ja kõrvaldamise metoodikat.
Laske lame neljavardaline mehhanism nelja üksikult liikuva pöörlemispaariga (joonis 2.15, A ) valmistamise ebatäpsuste tõttu (näiteks telgede mitteparalleelsuse tõttu A ja D ) osutus ruumiliseks. Kinemaatiliste ahelate kokkupanek 4, 3, 2 ja eraldi 4, 1 ei tekita raskusi, vaid punkte B, B saab paigutada teljele X . Küll aga pöördepaari kokku panemiseks IN , moodustatud linkidest 1 ja 2 , on see võimalik ainult koordinaatsüsteemide kombineerimisel Bxyz ja B x y z , mis nõuab punkti lineaarset liikumist (deformatsiooni). B ühendab 2 piki x-telge ja lüli nurkdeformatsioonid 2 ümber x- ja z-telje (näidatud nooltega). See tähendab kolme üleliigse ühenduse olemasolu mehhanismis, mida kinnitab valem (2.3): . Et see ruumiline mehhanism oleks staatiliselt määratav, vajab see teist struktuuriskeemi, näiteks joonisel fig. 2.15, b , kus Sellise mehhanismi kokkupanek toimub ilma häireteta, kuna punktide kombinatsioon B ja B on võimalik punkti liigutamisega KOOS silindrilises paaris.
Võimalik on mehhanismi variant (joonis 2.15, V ) kahe sfäärilise paariga (); sel juhul lisakspõhiline liikuvusmehhanism ilmubkohalik liikuvus- ühendusvarda pöörlemise võimalus 2 ümber oma telje Päike ; see liikuvus ei mõjuta mehhanismi põhilist liikumisseadust ja võib olla isegi kasulik hingede kulumise tasandamise seisukohalt: ühendusvarras 2 võib dünaamiliste koormuste tõttu mehhanismi töötamise ajal ümber oma telje pöörata. Malõševi valem kinnitab, et selline mehhanism on staatiliselt kindel:
Riis. 2.15
Lihtsaim ja tõhusaim viis üleliigsete ühenduste kõrvaldamiseks seadme mehhanismides on kasutada kahe madalama paariga lingi asemel kõrgemat punktkontaktiga paari; lamemehhanismi liikuvuse aste sel juhul ei muutu, kuna vastavalt Tšebõševi valemile (at):
Joonisel fig. 2.16, a, b, c Näide on toodud üleliigsete ühenduste kõrvaldamise kohta nukkmehhanismis, millel on järk-järgult liikuv rulljälgija. Mehhanism (joonis 2.16, A ) - neljalüliline (); lisaks põhilisele liikuvusele (nuki pöörlemine 1
) on lokaalne liikuvus (ümmarguse silindrilise rulli iseseisev pöörlemine 3
ümber oma telje); seega,. Lameahelal pole üleliigseid ühendusi (mehhanism on kokku pandud ilma häireteta). Kui valmistamise ebatäpsuste tõttu peetakse mehhanismi ruumiliseks, siis rulli lineaarse kontaktiga 3 koos nukiga 1 Malõševi valemi järgi saame, kuid teatud tingimustel. Kinemaatiline paarisilinder - silinder (joon. 2.16, 6
), kui linkide suhteline pöörlemine on võimatu 1 , 3 ümber z-telje oleks kolmest liigutatav paar. Kui valmistamise ebatäpsuse tõttu selline pöörlemine toimub, kuid see on väike ja lineaarne kontakt praktiliselt säilib (koormamisel on kontaktplaaster kuju poolest ristküliku lähedal), siis see 
kinemaatiline paar on nelja liigutatav, seega
Joon.2.17
Kõrgeima paari klassi vähendamine tünnikujulise rulliga (viis liikuv punktkontaktiga paar, joonis 2.16, V ), saame ja – mehhanism on staatiliselt määratud. Siiski tuleb meeles pidada, et lülide lineaarne kontakt, kuigi see nõuab suuremat tootmistäpsust, võimaldab üle kanda suuremaid koormusi kui punktkontakt.
Joonisel 2.16 on d, e Veel üks näide on toodud üleliigsete ühenduste kõrvaldamiseks nelja baariga käigukastis (, ratta hammaste kokkupuude 1, 2 ja 2, 3 - lineaarne). Sel juhul pole Tšebõševi valemi kohaselt tasasel vooluringil üleliigseid ühendusi; Malõševi valemi kohaselt on mehhanism staatiliselt määramatu, seetõttu on vaja suurt tootmistäpsust, eelkõige kõigi kolme ratta geomeetriliste telgede paralleelsuse tagamiseks.
Tühikäigu hammaste vahetus 2 tünnikujulisteni (joon. 2.16, d ), saame staatiliselt määratletava mehhanismi.