Kinematički par. Vrste kinematičkih parova i njihov kratak opis Veze višeg kinematičkog para
| Broj uslova komunikacije S | Broj stepeni slobode H | Kinematička oznaka para | Kinematička klasa para | Ime za par | Slika | Simbol |
| I | Petokretni kuglični avion |  |  |
|||
| II | Četvorokretni cilindrični avion |  |  |
|||
| III | Tri-pokretni planar |  |  |
|||
| III | Tri-pokretni sferni |  |  |
|||
| IV | Dvopokretni sferni sa prstom |  |  |
|||
| IV | Dvopokretni cilindrični |  |  |
|||
| V | Jednokretni vijak |  |  |
|||
| V | Jednokretni rotirajući |  |  |
|||
| V | Jednokretni prevod |  |  |
Sistem karika koje međusobno formiraju kinematičke parove naziva se kinematičkog lanca.
mehanizam naziva se takav kinematički lanac u kojem, za dano kretanje jedne ili više karika, koje se obično nazivaju ulaznim ili vodećim, u odnosu na bilo koju od njih (na primjer, stalci), sve ostale izvode jedinstveno definirane pokrete.
Mehanizam se naziva ravan ako sve tačke veza koje ga formiraju opisuju putanje koje leže u paralelnim ravnima.
Kinematička shema mehanizam je grafički prikaz mehanizma, napravljen u mjerilu pomoću simbola karika i kinematičkih parova. Daje potpunu sliku strukture mehanizma i dimenzija karika neophodnih za kinematičku analizu.
Strukturna shema mehanizam, za razliku od kinematičkog dijagrama, može se izvesti bez promatranja skale i daje ideju samo o strukturi mehanizma.
Broj stupnjeva slobode mehanizma naziva se broj nezavisnih koordinata koje određuju položaj svih karika u odnosu na stalak. Svaka od ovih koordinata se zove generalizovano. To jest, broj stupnjeva slobode mehanizma jednak je broju generaliziranih koordinata.
Za određivanje broja stupnjeva slobode prostornih mehanizama koristi se strukturna formula Somov-Malyshev:
W = 6n - 5p 1 - 4p 2 - 3p 3 - 2p 4 - 1p 5 , (1.1)
gdje je: W - broj stupnjeva slobode mehanizma;
n je broj pokretnih veza;
p 1, p 2, p 3, p 4, p 5 - redom, broj jedan, dva, tri, četiri i
pet pokretnih kinematičkih parova;
6 - broj stepeni slobode jednog tela u prostoru;
5, 4, 3, 2, 1 - broj nametnutih uslova komunikacije
za jedno-, dvo-, tro-, četvoro- i petokretne parove.
Za određivanje broja stupnjeva slobode ravnog mehanizma koristi se strukturna formula Čebiševa:
W = 3n - 2p 1 , - 1p 2 , (1.2)
gdje je: W broj stupnjeva slobode ravnog mehanizma;
n je broj pokretnih veza;
p 1 - broj jednokretnih kinematičkih parova koji se nalaze u
ravni po nižim kinematičkim parovima;
p 2 - broj dvostruko pokretnih kinematičkih parova koji se nalaze u ravni
su najviši;
3 - broj stepeni slobode tela u ravni;
2 - broj veza postavljenih na najnižu kinematiku
1 je broj veza nametnutih na najvišem kinematičkom paru.
Stepen mobilnosti određuje broj ulaznih karika mehanizma. Prilikom izračunavanja stepena pokretljivosti koji je jednak 0 ili veći od 1, potrebno je provjeriti da li mehanizam ima pasivna ograničenja ili dodatne stupnjeve slobode.
Zovu se formule Somov-Malyshev i Chebyshev strukturno, jer povezuju broj stepena slobode mehanizma sa brojem njegovih karika i brojem i vrstom kinematičkih parova.
Prilikom izvođenja ovih formula pretpostavljeno je da su sve superponirane veze nezavisne, tj. nijedan od njih se ne može dobiti kao posledica drugih. U nekim mehanizmima ovaj uslov nije ispunjen; ukupan broj superponiranih veza može uključivati određeni broj q redundantnih (ponovljenih, pasivnih) veza koje dupliciraju druge veze bez promjene mobilnosti mehanizma, već ga samo pretvaraju u statički neodređen sistem. U ovom slučaju, kada se koriste formule Somov-Malyshev i Chebyshev, ove ponovljene veze moraju se oduzeti od broja superponiranih veza:
W \u003d 6n - (5p 1 + 4p 2 + Zr 3 + 2p 4 + p 5 - q),
W \u003d 3n - (2p 1 + p 2 - q),
odakle q \u003d W - 6n + 5p 1 + 4p 2 + Zp 3 + 2p 4 + p 5,
ili q \u003d W - 3n + 2p 1 + p 2.
U opštem slučaju, u posljednjoj jednadžbi postoje dvije nepoznate (W i q) i njihovo pronalaženje je težak zadatak.
Međutim, u nekim slučajevima, W se može naći iz geometrijskih razmatranja, što nam omogućava da odredimo q koristeći posljednje jednačine.
Rice. 1.1 a) Pokretno-klizni mehanizam sa redundantnim
veze (kada osi šarki nisu paralelne).
b) isti mehanizam bez suvišnih veza (zamijenjen
kinematičke parove B i C).
a mehanizam postaje prostoran. U ovom slučaju, formula Somov-Malyshev daje sljedeći rezultat:
W \u003d 6n - 5p 1, \u003d 6 3-5 4 \u003d -2,
one. ispada da nije mehanizam, već farma, statički neodređena. Broj redundantnih veza će biti (jer je u stvarnosti W=l): q=l-(-2) = 3.
Prekomjerne veze u većini slučajeva treba eliminirati promjenom pokretljivosti kinematičkih parova.
Na primjer, za mehanizam koji se razmatra (slika 1.1, b), zamjenjujući šarku B kinematičkim parom s dva pokreta (p 2 \u003d 1), a šarku C trokretnim (p 3 = 1) , dobijamo:
q = 1 - 6 3 + 5 2 + 4 1 + 3 1 = 0,
one. nema redundantnih veza, a mehanizam je statički odrediv.
Ponekad se suvišne veze namjerno uvode u sastav mehanizma, na primjer, kako bi se povećala njegova krutost. Rad takvih mehanizama je osiguran kada su ispunjeni određeni geometrijski odnosi. Kao primjer, razmotrite mehanizam zglobnog paralelograma (slika 1.2, a), u kojem AB / / CD, BC / / AD; n = 3, p 1 = 4, W = 1 i q = 0.
 |
 |
Rice. 1.2. Zglobni paralelogram:
a) bez pasivnih veza,
b) sa pasivnim vezama
Da bi se povećala krutost mehanizma (slika 1.2, b), uvodi se dodatna veza EF, a sa EF / / BC se ne uvode nova geometrijska ograničenja, kretanje mehanizma se ne mijenja i u stvarnosti je i dalje W = 1 , iako prema Čebiševovoj formuli imamo: W = 3 4 – 2 6 = 0, tj. formalno, mehanizam je statički neodređen. Međutim, ako EF nije paralelan sa BC, kretanje postaje nemoguće, tj. W je zaista 0.
U skladu sa idejama L.V. Assura, svaki mehanizam se formira uzastopnim povezivanjem na mehanički sistem sa određenim kretanjem (ulazne karike i stalak) kinematičkih lanaca koji zadovoljavaju uslov da je stepen njihove pokretljivosti 0. Takvi lanci, uključujući samo najniže kinematičke parove 5. klase, nazivaju se asirske grupe.
Assur grupa se ne može razložiti na manje grupe koje imaju nulti stepen mobilnosti.
Grupe asura se dijele na klase ovisno o njihovoj strukturi.
Ulazna veza, koja formira najniži kinematički par sa stalkom, naziva se mehanizmom prve klase (slika 1.3). Stepen mobilnosti ovog mehanizma je 1.
Slika 1.3. Prvoklasni mehanizmi
Stepen mobilnosti grupe Assur je 0
Iz ovog uvjeta može se odrediti odnos između broja nižih kinematičkih parova pete klase i broja karika uključenih u grupu Assur.
Otuda je očigledno da broj karika u grupi mora biti paran, a broj parova pete klase uvek je višekratnik od 3.
Grupe asura su podijeljene na klase i redove. Kada se spoje n=2 i p 5 =3, formiraju se grupe Assur druge klase.
Osim toga, grupe su podijeljene u redove. Redoslijed grupe Assur određen je brojem elemenata (vanjskih kinematičkih parova) kojima je grupa pričvršćena za mehanizam.
Postoji 5 tipova assur grupa druge klase (tabela 1.3).
Klasa grupe Assur iznad druge određena je brojem unutrašnjih kinematičkih parova koji čine najsloženiju zatvorenu konturu.
Kombinacijom n \u003d 4 p 5 \u003d 6 formiraju se grupe Assur treće i četvrte klase (tablica 1.3). Ove grupe se ne razlikuju po vrstama.
Opšta klasa mehanizma određena je najvišom klasom grupa Assur uključenih u dati mehanizam.
Formula za strukturu mehanizma pokazuje redosled kojim su grupe Assur pridružene mehanizmu prve klase.
Na primjer, ako je formula za strukturu mehanizma
1 (1) 2 (2,3) 3 (4,5,6,7) ,
onda to znači da su Assur grupa druge klase, uključujući veze 2 i 3, i Assur grupa treće klase, uključujući veze 4, 5, 6, 7, priključene na mehanizam prve klase (veza 1 sa stalak) mehanizam, je treća klasa. Dakle, imamo mehanizam treće klase.
Kinematički par je pokretna veza dviju uzastopnih karika koja im osigurava određeno relativno kretanje. Elementi kinematičkog para su skup površina linija ili tačaka duž kojih dolazi do pomične veze dviju karika i koje čine kinematski par. Da bi par postojao, elementi njegovih sastavnih karika moraju biti u stalnom kontaktu T.
Podijelite rad na društvenim mrežama
Ako vam ovaj rad ne odgovara, na dnu stranice nalazi se lista sličnih radova. Možete koristiti i dugme za pretragu
Predavanje 2
Kakav god da je mehanizam mašine, on se uvek sastoji samo od karika i kinematičkih parova.
Uslovi povezivanja koji se nameću u mehanizmima na pokretnim karikama, u teoriji mašina i mehanizama Uobičajeno je da se nazivaju kinematičkim parovima.
Kinematički parnazivamo pokretnom vezom dviju susjednih karika, osiguravajući im određeno relativno kretanje.
U tabeli. 2.1 prikazani su nazivi, crteži, simboli najčešćih kinematičkih parova u praksi, kao i njihova klasifikacija.
Karike, kada se kombinuju u kinematski par, mogu doći u kontakt jedna s drugom duž površina, linija i tačaka.
Elementi kinematičkog paraoni nazivaju skup površina, linija ili tačaka duž kojih se javlja pokretna veza dviju karika i koje čine kinematski par. U zavisnosti od vrste kontakta elemenata kinematičkih parova, postoje sve više i niže kinematičke parove.
Kinematički parovi formirani elementima u obliku prave ili tačke nazivaju se viši.
Kinematički parovi formirani elementima u obliku površina nazivaju se niže.
Da bi par postojao, elementi njegovih sastavnih karika moraju biti u stalnom kontaktu, tj. biti zatvoren. Zatvaranje kinematičkih parova može bitigeometrijski ili nasilno, Na primjer, uz pomoć vlastite mase, opruga itd.
Čvrstoća, otpornost na habanje i trajnost kinematičkih parova ovise o njihovoj vrsti i dizajnu. Niži parovi su otporniji na habanje od viših. To se objašnjava činjenicom da se u nižim parovima kontakt elemenata parova javlja duž površine, pa stoga, s istim opterećenjem, u njoj nastaju niži specifični pritisci nego u višem. Habanje, ceteris paribus, proporcionalno je specifičnom pritisku, pa se stoga niži parovi troše sporije od viših. Stoga je u cilju smanjenja trošenja strojeva poželjno koristiti niže parove, međutim, često korištenje viših kinematičkih parova omogućava značajno pojednostavljenje strukturnih dijagrama strojeva, što smanjuje njihove dimenzije i pojednostavljuje dizajn. Stoga je ispravan izbor kinematičkih parova složen inženjerski problem.
Kinematički parovi su također podijeljeni pobroj stepena slobode(mobilnost), koje čini dostupnim linkovima povezanim preko njega, ilibroj uslova veze(razred u paru), koju par nameće na relativno kretanje povezanih karika. Kada koriste takvu klasifikaciju, programeri mašina dobijaju informacije o mogućim relativnim pomeranjima veza i o prirodi interakcije faktora sile između elemenata para.
Besplatna veza koja je u opštem slučaju u M - dimenzionalni prostor, dozv P vrste najjednostavnijih pokreta, ima niz stupnjeva slobode! ( H) ili W - pokretno.
Dakle, ako je veza u trodimenzionalnom prostoru, omogućava šest vrsta jednostavnih pokreta - tri rotirajuća i tri translacijska oko i duž osi X, V, Z , onda kažemo da ima šest stupnjeva slobode, ili da ima šest generaliziranih koordinata, ili da je šestokretno. Ako je veza u dvodimenzionalnom prostoru koji dozvoljava tri vrste jednostavnih pokreta - jednu rotaciju okolo Z i dva translaciona duž osi X i Y , onda kažu da ima tri stepena slobode, ili tri generalizovane koordinate, ili da je tropokretna, itd.
Tabela 2.1
Kada se veze kombinuju pomoću kinematičkih parova, one gube stepen slobode. To znači da kinematski parovi nameću veze koje spajaju brojem S.
Ovisno o broju stupnjeva slobode koje veze spojene u kinematički par imaju u relativnom kretanju, odredite mobilnost para ( W = H ). Ako je H broj stupnjeva slobode karika kinematičkog para u relativnom kretanju, to mobilnost para se određuje na sljedeći način:
gdje je P - mobilnost prostora u kojem postoji par koji se razmatra; S - broj obveznica nametnutih od strane para.
Treba napomenuti da je mobilnost para W , definisan sa (2.1), ne zavisi od tipa prostora u kome se implementira, već samo od konstrukcije.
Na primjer, rotacijski (translacijski) (vidi tabelu 2.1) par, iu šesto- i tropokretnom prostoru, i dalje će ostati jednopokretni, u prvom slučaju će mu biti nametnuto 5 veza, au drugom slučaju - 2 obveznice, i tako ćemo imati, respektivno:
za šestokretni prostor:
za tropokretni prostor:
Kao što vidite, mobilnost kinematičkih parova ne zavisi od karakteristika prostora, što je prednost ove klasifikacije. Naprotiv, česta podjela kinematičkih parova na klase pati od činjenice da klasa para ovisi o karakteristikama prostora, što znači da isti par u različitim prostorima ima različitu klasu. Ovo je nezgodno za praktične svrhe, što znači da je takva klasifikacija kinematičkih parova iracionalna, pa je bolje da je ne koristite.
Moguće je izabrati takav oblik elemenata para, tako da jednim nezavisnim elementarnim kretanjem nastane drugi - zavisni (derivat). Primjer takvog kinematičkog para je vijak (tabela 2. 1) . U ovom paru, rotacijsko kretanje vijka (matice) uzrokuje njegovo (njeno) translacijsko kretanje duž ose. Takav par treba pripisati jednokretnom, jer se u njemu ostvaruje samo jedan nezavisni najjednostavniji Pokret.
Kinematske veze.
Kinematički parovi dani u tabeli. 2.1, jednostavan i kompaktan. Oni implementiraju gotovo sva najjednostavnija relativna kretanja veza neophodna za stvaranje mehanizama. Međutim, pri stvaranju strojeva i mehanizama oni se rijetko koriste. To je zbog činjenice da velike sile trenja obično nastaju na mjestima dodira karika koje čine par. To dovodi do značajnog trošenja elemenata para, a time i do njegovog uništenja. Stoga se najjednostavniji kinematički lanac s dvije karike kinematičkog para često zamjenjuje dužim kinematičkim lancima, koji zajedno ostvaruju isto relativno kretanje karika kao i kinematski par koji se zamjenjuje.
Kinematički lanac dizajniran da zamijeni kinematičku paru naziva se kinematička veza.
Navedimo primjere kinematičkih lanaca, za najčešće u praksi rotacijske, translacijske, spiralne, sferne i kinematičke parove ravan-ravan.
Iz tabele. 2.1 može se vidjeti da je najjednostavniji analog rotacijskog kinematičkog para ležaj sa kotrljajućim elementima. Isto tako, vodilice s valjcima zamjenjuju linearni par, itd.
Kinematske veze su pogodnije i pouzdanije u radu, izdržavaju mnogo veće sile (momente) i omogućavaju mehanizmima da rade pri velikim relativnim brzinama karika.
Glavne vrste mehanizama.
Mehanizam Može se smatrati posebnim slučajem kinematičkog lanca, u kojem je barem jedna karika pretvorena u stalak, a kretanje preostalih karika je određeno određenim kretanjem ulaznih karika.
Prepoznatljive karakteristike kinematičkog lanca, koji predstavlja mehanizam, su mobilnost i sigurnost kretanja njegovih karika u odnosu na stalak.
Mehanizam može imati nekoliko ulaznih i jednu izlaznu vezu, u kom slučaju se naziva mehanizam za sabiranje, i obrnuto, jedan ulaz i nekoliko izlaznih veza, tada se naziva diferencirajući mehanizam.
Mehanizmi se dijele navodilice i prenos.
mehanizam prenosanaziva se uređaj dizajniran za reprodukciju datog funkcionalnog odnosa između kretanja ulaznih i izlaznih veza.
mehanizam za vođenjeoni nazivaju mehanizam u kojem se putanja određene tačke veze koja formira kinematičke parove samo sa pokretnim karikama poklapa sa datom krivom.
Razmotrite glavne vrste mehanizama koji su našli široku primjenu u tehnologiji.
Mehanizmi, čije karike čine samo donje kinematičke parove, nazivaju sezglobna poluga. Ovi mehanizmi se široko koriste zbog činjenice da su izdržljivi, pouzdani i jednostavni za rukovanje. Glavni predstavnik ovakvih mehanizama je zglobna četverokraka (slika 2.1).
Nazivi mehanizama se obično određuju nazivima njihovih ulaznih i izlaznih veza ili karakterističnom karikom uključenom u njihov sastav.
Ovisno o zakonima kretanja ulaznih i izlaznih karika, ovaj mehanizam se može nazvati klackalica, dvostruka klackalica, dvostruka klackalica, klackalica.
Zglobna četverokraka koristi se u mašinogradnji, izradi instrumenata, kao iu poljoprivrednim, prehrambenim, snježnim i drugim mašinama.
Ako zamijenimo rotacijski par u zglobnoj četverokraki, na primjer D , na translacijski, onda dobijamo dobro poznati mehanizam klizača radilice (slika 2.2).
Rice. 2.2. Različite vrste mehanizama radilice:
1 - radilica 2 - klipnjača; 3 - klizač
Mehanizam radilica-klizač (slider-crank) našao je široku primenu u kompresorima, pumpama, motorima sa unutrašnjim sagorevanjem i drugim mašinama.
Zamjena rotacijskog para u zglobnoj četverokraki OD translacijski, dobijamo preklopni mehanizam (slika 2.3).
Na p i c .2.3, u mehanizmu klackalice se dobija od zglobne četverokrake zamjenom rotacijskih parova u njemu C i O za progresivne.
Mehanizmi za klackanje našli su široku primenu u mašinama za rendisanje zbog svoje inherentne osobine asimetričnosti rada i praznog hoda. Obično imaju dug radni hod i brz hod u praznom hodu koji osigurava povratak rezača u prvobitni položaj.
Rice. 2.3. Različite vrste klackalica:
1 - radilica; 2 - kamen; 3 - backstage.
Mehanizmi sa šarkom su našli veliku upotrebu u robotici (slika 2.4).
Karakteristika ovih mehanizama je da imaju veliki broj stupnjeva slobode, što znači da imaju mnogo pogona. Koordinirani rad pogona ulaznih karika osigurava kretanje hvataljke po racionalnoj putanji i do zadanog mjesta u okolnom prostoru.
Široka primjena u inženjerstvubregasti mehanizmi. Uz pomoć bregastih mehanizama, strukturno je najlakši način da se postigne gotovo svako pomicanje vođene karike prema datom zakonu,
Trenutno postoji veliki broj varijanti grebenastih mehanizama, od kojih su neki prikazani na Sl. 2.5.
Potreban zakon kretanja izlazne karike bregastog mehanizma postiže se davanjem odgovarajućeg oblika ulaznoj karici (bregasti). Gredica može vršiti rotaciju (slika 2.5, a, b ), translacijski (sl. 2.5, c, g ) ili složeno kretanje. Izlazna veza, ako napravi translacijsko kretanje (slika 2.5, a, in ), koji se naziva potiskivač, a ako se ljulja (slika 2.5, G ) - rocker. Za smanjenje gubitaka trenja u višem kinematičkom paru AT koristite dodatni valjak (sl. 2.5, G).
Grebenasti mehanizmi se koriste kako u radnim mašinama tako iu raznim vrstama komandnih uređaja.
Vrlo često se u mašinama za rezanje metala, presama, raznim instrumentima i mjernim uređajima koriste vijčani mehanizmi, od kojih je najjednostavniji prikazan na sl. 2.6:
Rice. 2.6 Vijčani mehanizam:
1 - vijak; 2 - matica; A, B, C - kinematički parovi
Vijčani mehanizmi se obično koriste tamo gdje je potrebno rotacijsko kretanje pretvoriti u međuzavisno translacijsko kretanje ili obrnuto. Međuzavisnost kretanja uspostavlja se pravilnim odabirom geometrijskih parametara vijčanog para AT .
Klin Mehanizmi (slika 2.7) se koriste u raznim vrstama steznih uređaja i uređaja kod kojih je potrebno stvoriti veliku izlaznu silu sa ograničenim ulaznim silama. Posebnost ovih mehanizama je jednostavnost i pouzdanost dizajna.
Mehanizmi u kojima se prijenos gibanja između dodirujućih tijela vrši zbog sila trenja nazivaju se frikcioni. Najjednostavniji trokraki frikcioni mehanizmi prikazani su na sl. 2.8
Rice. 2.7 Klinasti mehanizam:
1, 2 - karike; L, V, C - kinematičke gozbe.
Rice. 2.8 Mehanizmi trenja:
a - frikcioni mehanizam sa paralelnim osovinama; b - frikcioni mehanizam sa osama koje se ukrštaju; in - frikcioni mehanizam zupčanika; 1 - ulazni valjak (točak);
2 – izlazni valjak (točak); 2" - šina
Zbog činjenice da su linkovi 1 i 2 pričvršćeni jedno na drugo, duž linije kontakta između njih, nastaje sila trenja koja vuče pogonsku kariku zajedno sa sobom 2 .
Frikcioni zupčanici se široko koriste u uređajima, trakama, varijatorima (mehanizmi sa glatkom kontrolom brzine).
Za prijenos rotacijskog kretanja prema datom zakonu između osovina s paralelnim, ukrštanim i ukrštajućim osama koriste se različite vrste zupčanika. mehanizama . Uz pomoć zupčanika moguće je prenijeti kretanje i između osovina safiksne osovine, tako sa kretanje u prostoru.
Mehanizmi zupčanika se koriste za promjenu frekvencije i smjera rotacije izlazne karike, zbrajanje ili razdvajanje pokreta.
Na sl. 2.9 prikazani su glavni predstavnici zupčanika sa fiksnim osovinama.
Slika 2.9. Zupčanici sa fiksnim osovinama:
a - cilindrična; b - konusno; u - kraj; g - stalak;
1 - zupčanik; 2 - zupčanik; 2 * šina
Manji od dva zupčanika se zove oprema i još mnogo toga - zupčanik.
Zupčanik je poseban slučaj zupčanika u kojem je polumjer zakrivljenosti jednak beskonačnosti.
Ako zupčanik ima zupčanike sa pokretnim osovinama, oni se nazivaju planetarni (slika 2.10):
Planetarni zupčanici, međutim, u poređenju sa zupčanicima fiksne osovine, omogućavaju prijenos veće snage i prijenosnih odnosa s manjim brojem stupnjeva prijenosa. Oni se također široko koriste u stvaranju mehanizama za sumiranje i diferencijale.
Prijenos kretanja između osa koje se sijeku vrši se pomoću pužnog zupčanika (slika 2.11).
Pužni zupčanik se dobiva iz prijenosa s navrtkom uzdužno sečenjem matice i preklapanjem dvaput u međusobno okomitim ravninama. Pužni zupčanik ima svojstvo samokočenja i omogućava da se veliki omjeri prijenosa ostvare u jednoj fazi.
Rice. 2.11. pužna oprema:
1 - puž, 2 - puž točak.
Mehanizmi zupčanika s prekidnim kretanjem također uključuju malteški križni mehanizam. Na sl. Z-L "2. prikazuje mehanizam četvorokrakog "malteškog krsta".
Mehanizam "Malteškog križa" pretvara kontinuiranu rotaciju vodeće ravnomjerne - ručice 1 s fenjerom 3 u isprekidanu rotaciju "križa" 2, fenjer 3 ulazi u radijalni žlijeb "križa" bez udara 2 i okreće ga do ugla gde z je broj žljebova.
Za izvođenje kretanja samo u jednom smjeru koriste se začepni mehanizmi. Na slici 2.13 prikazan je čegrtaljki mehanizam, koji se sastoji od klackalice 1, začepnog točka 3 i papučica 3 i 4.
Prilikom zamaha klackalice 1 psa za ljuljanje 3 daje rotaciju začepnom točku 2 samo kada se klackalica pomera suprotno od kazaljke na satu. Da držim volan 2 od spontane rotacije u smjeru kazaljke na satu kada se klackalica pomiče u odnosu na sat, koristi se papučica za zaključavanje 4 .
Malteški i čegrtaljki mehanizmi se široko koriste u alatnim mašinama i instrumentima,
Ako je potrebno prenijeti mehaničku energiju s jedne točke prostora na drugu na relativno velikoj udaljenosti, tada se koriste mehanizmi sa fleksibilnim karikama.
Pojasevi, užad, lanci, konci, vrpce, kuglice itd. koriste se kao fleksibilne karike koje prenose kretanje s jednog mehanizma na drugi,
Na sl. 2.14 prikazuje blok dijagram najjednostavnijeg mehanizma sa fleksibilnom vezom.
Zupčanici sa fleksibilnim karikama se široko koriste u mašinstvu, izradi instrumenata i drugim industrijama.
Najtipičniji jednostavni mehanizmi su razmatrani gore. mehanizmi su dati iu posebnoj literaturi, pa-sertifikatima i priručnicima, npr.
Strukturne formule mehanizama.
Postoje opći obrasci u strukturi (strukturi) različitih mehanizama koji povezuju broj stupnjeva slobode W mehanizam sa brojem karika i brojem i vrstom njegovih kinematičkih parova. Ovi obrasci se nazivaju strukturne formule mehanizama.
Za prostorne mehanizme trenutno je najčešća Malyshevova formula čije je izvođenje slijedeće.
Pustite mehanizam sa m karike (uključujući stalak), - broj jedno-, dvo-, tro-, četvero- i petokretnih parova. Označimo broj pokretnih veza. Da su sve pokretne karike slobodna tijela, ukupan broj stupnjeva slobode bio bi 6 n . Međutim, svaki par u pokretu V klasa nameće relativno kretanje karika koje formiraju par, 5 veza, svaki par koji se kreće po dva IV klasa - 4 veze, itd. Dakle, ukupan broj stepeni slobode, jednak šest, biće smanjen za iznos
gdje je pokretljivost kinematičkog para, broj parova čija je pokretljivost jednaka i . Ukupan broj superponiranih veza može uključivati određeni broj q redundantne (ponovljene) veze koje dupliciraju druge veze bez smanjenja mobilnosti mehanizma, već ga samo pretvaraju u statički neodređen sistem. Stoga je broj stupnjeva slobode prostornog mehanizma, koji je jednak broju stupnjeva slobode njegovog kinematičkog lanca koji se kreće u odnosu na stalak, određen sljedećom Malyshev formulom:
ili stenografski
(2.2)
na , mehanizam je statički određen sistem, na , statički neodređen sistem.
U opštem slučaju, rešenje jednačine (2.2) je težak problem, pošto je nepoznato W i q ; dostupna rješenja su složena i ne razmatraju se u ovom predavanju. Međutim, u posebnom slučaju, ako W , jednak broju generaliziranih koordinata mehanizma, pronađenih iz geometrijskih razmatranja, iz ove formule možete pronaći broj redundantnih veza (vidi Reshetov L. N. Dizajniranje racionalnih mehanizama. M., 1972)
(2.3)
i riješiti problem statičke odredivosti mehanizma; ili, znajući da je mehanizam statički određen, pronaći (ili provjeriti) W.
Važno je napomenuti da strukturne formule ne uključuju veličine karika, pa se u strukturnoj analizi mehanizama može pretpostaviti da su bilo koje (u određenim granicama). Ako nema redundantnih veza (), montaža mehanizma se odvija bez deformacije karika, čini se da se potonje samopodešavaju; stoga se takvi mehanizmi nazivaju samousklađujućim. Ako postoje suvišne veze (), tada montaža mehanizma i pomicanje njegovih karika postaju mogući tek kada se potonji deformiraju.
Za ravne mehanizme bez redundantnih veza, strukturna formula nosi ime P. L. Čebiševa, koji ju je prvi predložio 1869. za polužne mehanizme sa rotacionim parovima i jednim stepenom slobode. Trenutno je formula Čebiševa proširena na sve ravne mehanizme i izvedena je uzimajući u obzir prekomjerna ograničenja kako slijedi
Pustiti ravan mehanizam sa m karika (uključujući stalak), - broj pomičnih karika, - broj nižih parova i - broj viših parova. Kada bi sve pokretne karike bile slobodna tijela koja se kreću u ravnini, ukupan broj stupnjeva slobode bio bi jednak 3 n . Međutim, svaki niži par nameće dvije veze na relativno kretanje karika koje čine par, ostavljajući jedan stepen slobode, a svaki viši par nameće jednu vezu, ostavljajući 2 stepena slobode.
Broj superponiranih veza može uključivati određeni broj redundantnih (ponovljenih) veza čije eliminiranje ne povećava mobilnost mehanizma. Prema tome, broj stupnjeva slobode ravnog mehanizma, odnosno broj stupnjeva slobode njegovog pokretnog kinematičkog lanca u odnosu na stalak, određen je sljedećom Čebiševljevom formulom:
(2.4)
Ako je poznato, ovdje možete pronaći broj redundantnih veza
(2.5)
Indeks "p" nas podsjeća da je riječ o savršeno ravnom mehanizmu, tačnije o njegovoj ravnoj shemi, jer je zbog nepreciznosti u izradi ravan mehanizam u određenoj mjeri prostoran.
Prema formulama (2.2)-(2.5) vrši se strukturna analiza postojećih mehanizama i sinteza strukturnih dijagrama novih mehanizama.
Strukturna analiza i sinteza mehanizama.
Utjecaj redundantnih priključaka na performanse i pouzdanost strojeva.
Kao što je gore spomenuto, s proizvoljnim (u određenim granicama) veličinama karika, mehanizam sa redundantnim vezama () ne može se sastaviti bez deformiranja karika. Stoga takvi mehanizmi zahtijevaju povećanu preciznost izrade, inače se u procesu montaže karike mehanizma deformišu, što uzrokuje opterećenje kinematičkih parova i karika značajnim dodatnim silama (pored onih glavnih vanjskih sila za koje je mehanizam namijenjen predviđeno za prenos). Uz nedovoljnu preciznost u izradi mehanizma s prekomjernim karikama, trenje u kinematskim parovima može se uvelike povećati i dovesti do zaglavljivanja karika, stoga su, s ove točke gledišta, prekomjerne veze u mehanizmima nepoželjne.
Što se tiče redundantnih karika u kinematičkim lancima mehanizma, pri projektovanju mašina treba ih eliminisati ili ostaviti na minimum ako se njihovo potpuno eliminisanje pokaže neisplativo zbog složenosti konstrukcije ili iz nekih drugih razloga. U općem slučaju, potrebno je tražiti optimalno rješenje, uzimajući u obzir dostupnost potrebne tehnološke opreme, cijenu proizvodnje, potrebni vijek trajanja i pouzdanost stroja. Stoga je ovo vrlo težak zadatak za svaki konkretan slučaj.
Na primjerima ćemo razmotriti metodologiju za određivanje i eliminaciju suvišnih karika u kinematičkim lancima mehanizama.
Neka je ravni mehanizam sa četiri karike sa četiri jednokretna rotirajuća para (slika 2.15, a ) zbog nepreciznosti u proizvodnji (na primjer, zbog neparalelnosti osi A i D ) se pokazalo prostornim. Montaža kinematičkih lanaca 4 , 3 , 2 i zasebno 4 , 1 ne izaziva poteškoće, već bodova B, B' može se postaviti na osovinu X . Međutim, sastaviti rotacijski par AT , formirana vezama 1 i 2 , to će biti moguće samo kombinovanjem koordinatnih sistema Bxyz i B ’ x ’ y ’ z ’ , što zahtijeva linearni pomak (deformaciju) tačke B ’ veza 2 duž x-ose i ugaone deformacije veze 2 oko x i z osi (prikazano strelicama). To znači da u mehanizmu postoje tri redundantne veze, što potvrđuje i formula (2.3): . Da bi ovaj prostorni mehanizam bio statički odrediv, potrebna je njegova druga strukturna shema, na primjer, prikazana na sl. 2.15, b , gdje će se montaža takvog mehanizma odvijati bez zategnutosti, od poravnanja tačaka B i B' biće moguće pomeranjem tačke OD u cilindričnom paru.
Moguća je varijanta mehanizma (slika 2.15, in ) sa dva sferna para (); U ovom slučaju, osimosnovna mobilnostpojavljuje se mehanizamlokalna mobilnost- mogućnost rotacije klipnjače 2 oko svoje ose sunce ; ova pokretljivost ne utiče na osnovni zakon kretanja mehanizma i čak može biti korisna u smislu izravnavanja habanja šarki: klipnjača 2 tokom rada mehanizma, može se rotirati oko svoje ose zbog dinamičkih opterećenja. Formula Malysheva potvrđuje da će takav mehanizam biti statički određen:
Rice. 2.15
Najjednostavniji i najefikasniji način da se eliminišu redundantne veze u mehanizmima uređaja je upotreba višeg para sa tačkastim kontaktom umesto veze sa dva niža para; stupanj pokretljivosti ravnog mehanizma u ovom slučaju se ne mijenja, jer, prema Čebiševovoj formuli (at):
Na sl. 2.16, a, b, c dat je primjer eliminacije suvišnih karika u zupčastom mehanizmu s progresivno pomičnim guračem valjka. Mehanizam (slika 2.16, a ) - četverovezni (); osim glavne mobilnosti (rotacija brega 1
) postoji lokalna pokretljivost (nezavisna rotacija okruglog cilindričnog valjka). 3
oko svoje ose) Shodno tome, . Ravna shema nema redundantne veze (mehanizam je sastavljen bez smetnji). Ako se zbog nepreciznosti u izradi mehanizam smatra prostornim, onda s linearnim kontaktom valjka 3 sa ekscentrom 1 prema Malyshevoj formuli na , dobijamo, ali pod određenim uslovom. Kinematički par cilindar - cilindar (sl. 2.16, 6
) kada je relativna rotacija karika nemoguća 1 , 3 oko z-ose bio bi tročlani par. Ako se takva rotacija, zbog nepreciznosti u izradi, dogodi, ali je mala, a linearni kontakt je praktično očuvan (pod opterećenjem kontaktna površina je u obliku pravokutnika), onda je ovo 
kinematički par će biti četvoropokretni, dakle, i
Sl.2.17
Smanjenje klase najvišeg para pomoću valjka u obliku bačve (petokretni par sa tačkastim kontaktom, sl. 2.16, in ), dobijamo za i - mehanizam je statički određen. Međutim, treba imati na umu da linearni kontakt karika, iako zahtijeva povećanu točnost proizvodnje, omogućava prijenos većeg opterećenja od kontakta u tački.
Na slici 2.16, d, e dat je još jedan primjer eliminacije suvišnih veza u zupčaniku sa četiri karike (, kontakt zuba kotača 1, 2 i 2, 3 - linearni). U ovom slučaju, prema formuli Čebiševa, - ravna šema nema redundantne veze; prema formuli Malysheva, mehanizam je statički neodređen, stoga će biti potrebna visoka točnost izrade, posebno kako bi se osigurala paralelnost geometrijskih osa sva tri kotača.
Zamjena kliznih zuba 2 na bačvastom obliku (sl. 2.16, d ), dobijamo statički određen mehanizam.
1.2.1. Uslovi za postojanje kinematičkih parova
Kinematički parovi (KP) u velikoj meri određuju performanse mašine, jer se sile prenose preko njih sa jedne veze na drugu. Zbog trenja, elementi para su u napregnutom stanju i podložni su habanju. Stoga je pri projektovanju mehanizma od velike važnosti ispravan izbor vrste kinematičkog para, njegovog geometrijskog oblika, dimenzija, konstrukcijskih materijala i maziva.
Za postojanje kinematičkog para neophodna su tri uslova:
Prisutnost dvije veze;
Mogućnost njihovog relativnog kretanja;
Stalni kontakt ovih linkova.
Da bi se olakšao ispravan izbor kinematičkog para, oni se klasifikuju u zavisnosti od broja uslova veze, prema vrsti relativnog kretanja karika, prema prirodi kontakta elemenata kinematičkih parova i način zatvaranja para.
1.2.2. Klasifikacija kinematičkih parova
zavisno od broja uslova komunikacije
Kruto tijelo koje se slobodno kreće u prostoru ima 6 stupnjeva slobode. Njegova moguća kretanja mogu se predstaviti kao rotacija oko tri koordinatne ose i translatorno kretanje duž istih ose (slika 2).
Rice. 2 . Broj stupnjeva slobode bilo kojeg tijela u prostoru
Veze povezane kinematičkim parovima dobijaju, u jednom ili drugom stepenu, ograničenja u svom relativnom kretanju.
Ograničenja nametnuta nezavisnim kretanjima karika koje formiraju kinematičku paru nazivaju se uvjeti veze S.
H = 6 – S ,
gdje H je broj stupnjeva slobode veza;
S je broj uslova veze.
Ako veza nije uključena u kinematički par, tj. nije povezana s drugom vezom, tada nema ograničenja kretanja: S= 0.
Ako se materijalnim tijelima nametne 6 uslova veze, ona će izgubiti međusobnu pokretljivost i nastat će kruta veza, odnosno neće biti kinematičkog para: S = 6.
Dakle, broj komunikacijskih uslova nametnutih relativnom kretanju svake veze može varirati od 1 do 5.
Broj uslova povezivanja kinematičkog para određuje njegovu klasu (slika 3).
Rice. 3. Klase kinematičkih parova
1.2.3. Klasifikacija kinematičkih parova
po prirodi relativnog kretanja veza
Po prirodi relativnog kretanja karika razlikuju se kinematski parovi:
Translational;
Rotational;
Screw.
Ako se jedna veza pomiče progresivno u odnosu na drugu, tada se takav par naziva progresivan . Na dijagramu se translacijski parovi mogu prikazati na sljedeći način:
Ako se karike koje tvore par rotiraju jedna u odnosu na drugu, onda se takav kinematski par naziva rotacijski , a to je prikazano ovako:
Simbol kinematičkog para vijaka na dijagramu je sljedeći:
1.2.4. Klasifikacija kinematičkih parova
po prirodi kontakta elemenata para
Prema prirodi kontakta elemenata kinematičkih parova, razlikuju se parovi nižih i viših.
Niži kinematički parovi su parovi u kojima se elementi međusobno dodiruju duž površina konačnih dimenzija.
Tu spadaju: translatorni (slika 4), rotacioni (sl. 5) i vijčani (sl. 6) parovi. Donji parovi su reverzibilni, odnosno priroda kretanja se ne mijenja ovisno o tome koja je karika uključena u par fiksna.
Rice. 4. Translacijski kinematički par
Viši kinematički parovi su parovi čiji se elementi međusobno dodiruju duž linije ili u tački (slika 7).
a) 
b) 
Rice. 7. Mehanizmi sa višim kinematičkim parom:
a) kontakt duž linije ili u tački (brigač sa potiskom);
b) dva zuba su u kontaktu u liniji (zupčanik)
Viši parovi su nepovratni. Dodirne tačke opisuju različite krive u zavisnosti od toga koja je karika u paru fiksirana.
1.2.5. Klasifikacija kinematičkih parova prema načinu zatvaranja
Prema načinu zatvaranja (obezbeđivanje kontakta karika para) razlikuju se kinematičke parove sa energetskim i geometrijskim zatvaranjima.
Snaga zatvaranja nastaje zbog djelovanja sila težine ili elastičnosti opruge (slika 8); geometrijski - zbog dizajna radnih površina para (slika 9).
Rice. 8. Energetsko zatvaranje kinematičkog para
Rice. 9. Geometrijsko zatvaranje kinematičkog para
Glavne vrste mehanizama
Usvojena je sljedeća klasifikacija mehanizama:
a) po vrsti transformacije kretanja:
Reduktori (ugaona brzina pogonske karike je veća od ugaone brzine pogonjene karike);
Multiplikatori (ugaona brzina vodeće veze je manja od ugaone brzine vođene veze);
Spojnice (ugaona brzina pogonske karike jednaka je ugaonoj brzini pogonske karike).
b) prema kretanju i rasporedu karika u prostoru:
Prostorni (sve veze se kreću u različitim, neparalelnim ravnima);
Ravan (sve karike se kreću u istoj ravni).
u) prema broju stupnjeva slobode mehanizma:
Sa jednim stepenom mobilnosti;
Sa nekoliko stupnjeva pokretljivosti (integralni - sumirajući, diferencijalni - razdvajajući).
G) po vrsti kinematičkih parova:
Sa nižim kinematičkim parovima (svi kinematički parovi mehanizma su niži);
Sa višim kinematičkim parovima (najmanje jedan kinematički par je viši).
Klasifikacija kinematičkih parova. Postoji nekoliko klasifikacija kinematičkih parova
Postoji nekoliko klasifikacija kinematičkih parova. Hajde da razmotrimo neke od njih.
Po elementima veze linkova:
- viši(dostupni su, na primjer, u zupčanicima i zupčastim mehanizmima); u njima su veze povezane jedna s drugom duž linije ili u tački:
- niže, u njima se povezivanje karika međusobno odvija duž površine; oni su:
- rotacijski
- prevoditeljski
– cilindrični
– sferni
Po broju priključaka:
Tijelo, koje se nalazi u prostoru (u kartezijanskom koordinatnom sistemu X, Y, Z.) ima 6 stepeni slobode, odnosno da se kreće duž svake od tri ose X, Y i Z, kao i rotirati oko svake ose (slika 1.2). Ako tijelo (karika) formira kinematski par sa drugim tijelom (karicom), onda gubi jedan ili više od ovih 6 stupnjeva slobode.
Prema broju stupnjeva slobode koje tijelo gubi (veza), kinematički parovi se dijele u 5 klasa. Na primjer, ako su tijela (karike) koja su formirala kinematski par izgubila po 5 stupnjeva slobode, ovaj par se naziva kinematičkim parom 5. klase. Ako se izgube 4 stepena slobode - 4. klasa itd. Primjeri kinematičkih parova različitih klasa prikazani su na sl. 1.2.
Rice. 1.2. Primjeri kinematičkih parova različitih klasa
Prema strukturnim i konstruktivnim karakteristikama kinematičke parove možemo podijeliti na:
- rotacijski
- progresivna
- sferni,
– cilindrični
Kinematički lanac.
Formira se nekoliko karika međusobno povezanih kinematičkim parovima kinematičkog lanca.
Kinematički lanci su:
zatvoreno
otvoren
Do iz kinematičkog lanca nabavi opremu, potrebno:
a) učiniti jednu kariku nepomičnom - formirati okvir (rack),
b) postaviti zakon kretanja za jednu ili više karika (učiniti ih vodećim) na takav način da sve ostale karike rade potrebno svrsishodnih pokreta.
Broj stepeni slobode mehanizma- ovo je broj stupnjeva slobode cijelog kinematičkog lanca u odnosu na fiksnu kariku (rack).
Za prostorni kinematički lanac u opštem obliku, uslovno označavamo:
broj pokretnih veza n,
broj stepeni slobode svih ovih karika je 6n,
broj kinematičkih parova 5. klase - P5,
broj veza nametnutih kinematičkim parovima 5. klase na karike uključene u njih, - 5R 5 ,
broj kinematičkih parova 4. klase - R 4,
broj veza nametnutih kinematičkim parovima 4. klase na karike uključene u njih, - 4P 4,
Karike kinematičkog lanca, formirajući kinematičke parove sa drugim karikama, gube neke od stupnjeva slobode. Preostali broj stupnjeva slobode kinematičkog lanca u odnosu na stalak može se izračunati po formuli
Ovo je strukturna formula prostornog kinematičkog lanca, ili Malyshevova formula. Primio ga je P.I. Somov 1887. godine, a razvio A.P. Malyshev 1923. godine.
vrijednost W pozvao stepen pokretljivosti mehanizma(ako je mehanizam formiran iz kinematičkog lanca).
Ova formula se zove P.L. Čebišev (1869). Može se dobiti iz formule Malysheva, pod uslovom da na ravni tijelo ima ne 6, već 3 stepena slobode:
W \u003d (6 - 3) n - (5 - 3) P 5 - (4 - 3) P 4.
Vrijednost W pokazuje koliko pogonskih karika mehanizam treba da ima (ako W= 1 - jedan, W= 2 - dvije vodeće veze, itd.).
1.2. Klasifikacija mehanizama
Broj tipova i tipova mehanizama je hiljadama, pa je njihova klasifikacija neophodna da bi se iz velikog broja postojećih izdvojio jedan ili drugi mehanizam, kao i da bi se sintetizovao mehanizam.
Ne postoji univerzalna klasifikacija. Najčešća 3 tipa klasifikacije:
1) funkcionalan/2/ - po principu tehnološkog procesa i to mehanizmi:
Pogon reznog alata;
Napajanje, punjenje, uklanjanje dijelova;
transport;
2) strukturalne i konstruktivne/3/ - predviđa razdvajanje mehanizama kako po konstrukcijskim karakteristikama tako i po principima konstrukcije, odnosno mehanizama:
Crank-slider;
rocker;
Nazubljena poluga;
Cam-poluga itd.
3) strukturalni- ova klasifikacija je jednostavna, racionalna, usko povezana sa formiranjem mehanizma, njegovom strukturom, metodama kinematičke i analize sila.
Predložio ga je L.V. Assur 1916. godine i zasniva se na principu konstrukcije mehanizma raslojavanjem (pričvršćivanjem) kinematičkih lanaca (u obliku strukturnih grupa) na početni mehanizam.
Prema ovoj klasifikaciji, bilo koji mehanizam se može dobiti od jednostavnijeg spajanjem kinematičkih lanaca na potonje s brojem stupnjeva slobode W= 0, koje se nazivaju strukturne grupe ili Assur grupe. Nedostatak ove klasifikacije je neugodnost pri odabiru mehanizma sa potrebnim svojstvima.
Veza dviju susjednih karika, koja omogućava njihovo relativno kretanje, naziva se kinematičkog para. Na dijagramima, kinematički parovi su označeni velikim slovima latinice.
Skup površina, pravih i pojedinačnih tačaka veze, duž kojih ona može doći u dodir sa drugom karikom, tvoreći kinematički par, naziva se elementi kinematičkog para.
Kinematički parovi (KP) se klasifikuju prema sledećim kriterijumima:
1. Po vrsti kontaktne tačke (tačke spajanja) površina veze:
- donji, u kojem se kontakt karika vrši duž ravnine ili površine konačnih dimenzija (klizni parovi);
- viši, kod kojih se kontakt karika vrši duž linija ili tačaka (parovi koji omogućavaju klizanje uz kotrljanje).
Od ravnih parova, najniži kinematički parovi uključuju translacijske i rotacijske. (Niži kinematički parovi omogućavaju vam da prenesete veće sile, tehnološki su napredniji i manje se troše od viših kinematičkih parova).
2. Prema relativnom kretanju karika koje formiraju par:
- rotacijski;
- progresivna;
- vijak;
- stan;
- prostorni;
- sferni.
3. Prema načinu zatvaranja (osiguranje kontakta između karika para):
- snaga (slika 2) (zbog djelovanja sila težine ili elastičnosti opruge);
- geometrijski (sl. 3.) (zbog dizajna radnih površina para).
Na sl. 3. može se vidjeti da se u rotacijskim i translacijskim kinematičkim parovima zatvaranje povezanih karika vrši geometrijski. U kinematskim parovima "cilindar-ravnina" i "loptica-ravan" (vidi tabelu 2) silom, tj. zbog vlastite mase cilindra i kugle ili drugih dizajnerskih rješenja (na primjer, u sferičnoj šarki, lopta se može pritisnuti na žensku površinu zbog elastičnih sila opruge koja se dodatno uvodi u dizajn kugličnog zgloba automobila). Elementi geometrijski zatvorenog para ne mogu se odvojiti jedan od drugog zbog karakteristika dizajna.
4. Prema broju uslova komunikacije, superponirano na relativno kretanje karika ( broj uslova povezivanja određuje klasu kinematičkog para );
U zavisnosti od načina povezivanja karika u kinematičku paru, broj uslova povezivanja može varirati od jednog do pet. Stoga se svi kinematički parovi mogu podijeliti u pet klasa.
5. Prema broju pokreta u relativnom kretanju karika (broj stepeni slobode određuje tip kinematičkog para);
Kinematički parovi su označeni sa P i , gde je i =1 - 5 klasa kinematičkog para. (Kinematički par pete klase je par prve vrste).
Klasifikacija CP prema broju mobilnosti i broju veza prikazana je u tabeli 2.
U tabeli su prikazani neki tipovi kinematičkih parova svih pet klasa. Strelice pokazuju moguće relativne pomake veza. Oblikom najjednostavnijih nezavisnih kretanja ostvarenih u kinematičkim parovima uvodi se notacija (označuje se cilindrični par PV, sferni VVV itd., gde P – progresivan, AT – rotaciono kretanje).
Mobilnost kinematičkog para je broj stepeni slobode u relativnom kretanju njegovih karika. Postoje jedno-, dvo-, tro-, četvoro- i petokretni kinematičke parove.
Tabela 2. Klasifikacija kinematičkih parova
Jednokretni ( par klase V) je kinematski par sa jednim stepenom slobode u relativnom kretanju svojih karika i pet nametnutih uslova veze. Par sa jednim pokretom može biti rotacijski, translatorni ili spiralni.
Rotacioni par omogućava jedno rotaciono relativno kretanje svojih karika oko ose X. Elementi karika rotacionih parova dolaze u dodir duž bočne površine okruglih cilindara. Stoga su ovi parovi među najnižima.
Prevodni par naziva se jednokretni par koji omogućava pravolinijsko-translaciono relativno kretanje svojih karika. Translacijski parovi su također najniži, jer se kontakt elemenata njihovih karika događa duž površina.
par vijaka naziva se jednokretni par koji omogućava spiralno (sa konstantnim korakom) relativno kretanje svojih karika i pripada broju nižih parova.
Prilikom formiranja kinematičkog para, oblik elemenata kinematičkih parova može se odabrati na način da jednim nezavisnim jednostavnim pomakom nastane drugo derivacijsko gibanje, kao na primjer kod pužnog para. Takvi kinematski parovi se nazivaju putanja .
Dvokretni kinematički par(par IV klasa) karakterišu dva stepena slobode u relativnom kretanju njegovih karika i četiri uslova veze. Takvi parovi mogu biti ili s jednim rotacijskim i jednim translacijskim relativnim pomakom karika, ili sa dva rotirajuća kretanja.
Prvi tip je tzv cilindrični par, one. najniži kinematički par, koji omogućava nezavisna rotirajuća i oscilatorna (duž ose rotacije) relativna kretanja svojih karika.
Primjer para druge vrste je sferni par sa prstom. Ovo je najniži geometrijski zatvoreni par koji dozvoljava relativnu rotaciju svojih karika oko X i Y osi.
Tri pokretni par naziva se kinematski par sa tri stepena slobode u relativnom kretanju njegovih karika, što ukazuje na prisustvo tri nametnuta uslova veze. U zavisnosti od prirode relativnog kretanja karika, razlikuju se tri tipa parova: sa tri rotirajuća kretanja; sa dva rotirajuća i jednim translatornim pokretom; sa jednom rotacijskom i dvije translatorne.
Glavni predstavnik prve vrste je sferni par. Ovo je najniži geometrijski zatvoreni par, koji omogućava sferno relativno kretanje svojih karika.
Treći tip je tzv planarni par , tj. najniži kinematički par, koji omogućava ravnoparalelno relativno kretanje njegovih karika.
Četvorokretni par(par klase II) je kinematski par sa četiri stepena slobode u relativnom kretanju svojih karika, tj. sa dva nametnuta uslova komunikacije. Svi četvorokretni parovi su najviši. Primjer je par koji dozvoljava dva rotirajuća i dva translacijska pokreta.
Petokretni par(par I klase) je kinematski par sa pet stepeni slobode u relativnom kretanju svojih karika, tj. sa jednim nametnutim uslovom veze. Takav par, sastavljen od dvije sfere, dozvoljava tri rotirajuća i dva translacijska kretanja i uvijek će biti najviši.
Kinematička veza- kinematski par sa više od dvije karike.