Կինեմատիկական զույգերի դասակարգում. Կինեմատիկական զույգերի մի քանի դասակարգում կա. Կինեմատիկական զույգեր և միացումներ Կինեմատիկական զույգերի դասակարգման նշաններ

ռոտացիոն;

առաջադեմ;

պտուտակ;

գնդաձեւ.

Կինեմատիկական դիագրամների վրա հղումների և կինեմատիկական զույգերի նշանները:

Մեխանիզմի կինեմատիկական սխեման կինեմատիկական զույգերում ընդգրկված կապերի հարաբերական դիրքի ընտրված մասշտաբի գրաֆիկական պատկերն է՝ օգտագործելով ԳՕՍՏ 2770-68 սիմվոլները: Դիագրամների վրա լատինական այբուբենի մեծ տառերը ցույց են տալիս ծխնիների կենտրոնները և այլ բնորոշ կետերը: Մուտքային կապերի շարժման ուղղությունները նշվում են սլաքներով։ Կինեմատիկական դիագրամը պետք է ունենա մեխանիզմի կինեմատիկական ուսումնասիրության համար անհրաժեշտ բոլոր պարամետրերը՝ կապերի չափերը, փոխանցման ատամների քանակը, բարձրագույն կինեմատիկական զույգերի տարրերի պրոֆիլները: Շղթայի մասշտաբը բնութագրվում է Kl երկարության մասշտաբի գործակցով, որը հավասար է մետրերով կապի AB l երկարության հարաբերակցությանը գծապատկերում այս կապը պատկերող AB հատվածի երկարությանը, միլիմետրերով. Kl = l: AB / AB

Կինեմատիկական սխեման, ըստ էության, մոդել է, որը փոխարինվում է իր կառուցվածքային և կինեմատիկական վերլուծության խնդիրների լուծման իրական մեխանիզմով։ Մենք նշում ենք հիմնական ենթադրությունները, որոնք ենթադրվում են այս սխեմատիկացման մեջ.

ա) մեխանիզմի կապերը բացարձակապես կոշտ են.

բ) կինեմատիկական զույգերում բացեր չկան

Կինեմատիկական շղթաները և դրանց դասակարգումը.

Կինեմատիկական շղթաները, ըստ կապերի հարաբերական շարժման բնույթի, բաժանվում են հարթ և տարածական։ Կինեմատիկական շղթան կոչվում է հարթ, եթե դրա օղակների կետերը նկարագրում են զուգահեռ հարթություններում ընկած հետագծերը: Կինեմատիկական շղթան կոչվում է տարածական, եթե նրա օղակների կետերը նկարագրում են ոչ հարթ հետագծեր կամ հետագծեր, որոնք ընկած են հատվող հարթություններում։

Կինեմատիկական շղթաների դասակարգում.

Հարթ - երբ մեկ հղումը ֆիքսված է, մնացած օղակները հարթ շարժում են կատարում՝ զուգահեռ որոշ ֆիքսված հարթության:

Տարածական - երբ մեկ հղումը ամրագրված է, մնացած հղումները շարժվում են տարբեր հարթություններում:

Պարզ - յուրաքանչյուր հղում ներառում է ոչ ավելի, քան երկու կինեմատիկական զույգ:

Բարդ - առնվազն մեկ հղում ունի ավելի քան երկու կինեմատիկական զույգ:

Փակ - ներառված են ոչ ավելի, քան երկու կինեմատիկական զույգեր, և այս հղումները կազմում են մեկ կամ մի քանի փակ օղակ

Բաց - հղումները փակ օղակ չեն կազմում:

Կինեմատիկական շղթայի ազատության աստիճանների թիվը, մեխանիզմի շարժունակությունը։

Կինեմատիկական շղթան մեխանիզմի վերածելու համար մուտքային օղակների թիվը պետք է հավասար լինի այս կինեմատիկական շղթայի ազատության աստիճանների թվին:

Կինեմատիկական շղթայի ազատության աստիճանների թիվը այս դեպքում նշանակում է շարժական օղակների ազատության աստիճանների թիվը դարակաշարի նկատմամբ (հղումը վերցված է որպես ֆիքսված): Այնուամենայնիվ, դարակն ինքնին իրական տարածքում կարող է շարժվել:

Ներկայացնենք հետևյալ նշումը.

k-ն կինեմատիկական շղթայի օղակների թիվն է

p1-ը տվյալ շղթայում առաջին դասի կինեմատիկական զույգերի թիվն է

p2-ը երկրորդ դասի զույգերի թիվն է

p3-ը երրորդ դասի զույգերի թիվն է

p4-ը չորրորդ դասի զույգերի թիվն է

p5-ը հինգերորդ դասի զույգերի թիվն է։

Տիեզերքում տեղադրված ազատ կապերի k ազատության աստիճանների ընդհանուր թիվը 6k է։ Կինեմատիկական շղթայում դրանք միացված են կինեմատիկական զույգերի (այսինքն՝ կապերը դրվում են իրենց հարաբերական շարժման վրա)։

Բացի այդ, որպես մեխանիզմ օգտագործվում է դարակաշարով կինեմատիկական շղթա (որպես ֆիքսված վերցված օղակ)։ Հետևաբար, կինեմատիկական շղթայի ազատության աստիճանների թիվը հավասար կլինի բոլոր օղակների ազատության աստիճանների ընդհանուր թվին` հանած նրանց հարաբերական շարժման վրա դրված սահմանափակումները.

I դասի բոլոր զույգերի կողմից պարտադրված պարտատոմսերի թիվը հավասար է նրանց թվին, քանի որ Առաջին դասի յուրաքանչյուր զույգ պարտադրում է մեկ կապ նման զույգով միացված կապերի հարաբերական շարժման վրա. II դասի բոլոր զույգերի պարտատոմսերի թիվը հավասար է նրանց կրկնապատկված թվին (երկրորդ դասի յուրաքանչյուր զույգ պարտադրում է երկու կապ) և այլն։

Ազատության բոլոր վեց աստիճանները վերցված են կապից, վերցված են որպես ֆիքսված (վեց կապանքները դրված են դարակի վրա): Այս կերպ:

S1=p1, S2=2p2, S3=3p3, S4=4p4, S5=5p5, Spillars=6,

և բոլոր կապերի գումարը

∑Si=p1+2p2+3p3+4p4+5p5+6:

Ստացվում է տարածական կինեմատիկական շղթայի ազատության աստիճանների թիվը որոշելու հետևյալ բանաձևը.

W=6k–p1–2p2–3p3–4p4–5p5–6։

Խմբավորելով հավասարման առաջին և վերջին անդամները՝ ստանում ենք.

W=6 (k–1)–p1–2p2–3p3–4p4–5p5,

կամ վերջապես.

W=6n–p1–2p2–3p3–4p4–5p5,

Այսպիսով, բաց կինեմատիկական շղթայի ազատության աստիճանների թիվը հավասար է այս շղթայում ներառված կինեմատիկական զույգերի շարժունակությունների (ազատության աստիճանների) գումարին։ Բացի ազատության աստիճաններից, մանիպուլյատորների և արդյունաբերական ռոբոտների աշխատանքի որակի վրա մեծ ազդեցություն ունի նրանց մանևրելու ունակությունը:

Փոխանցման մեխանիզմների տեսակները, դրանց կառուցվածքը և համառոտ նկարագրությունը:

Հաղորդման փոխանցումը երեք կապող մեխանիզմ է, որում երկու շարժվող օղակները փոխանցումներ են, կամ անիվ և դարակ ատամներով, որոնք ֆիքսված կապով (մարմնի) հետ կազմում են պտտվող կամ թարգմանական զույգ:

Փոխանցման գնացքը բաղկացած է երկու անիվներից, որոնց միջոցով դրանք միախառնվում են միմյանց հետ: Ավելի փոքր թվով ատամներով հանդերձը կոչվում է հանդերձում, իսկ մեծ թվով ատամներով՝ անիվ:

«Փոխադրում» տերմինը ընդհանուր է: Փոխանցման պարամետրերին վերագրվում է ինդեքս 1, իսկ անիվի պարամետրերը 2:

Փոխանցումների հիմնական առավելություններն են.

Փոխանցման գործակիցի կայունությունը (առանց սայթաքման);

Կոմպակտություն՝ համեմատած շփման և գոտիների շարժիչների հետ;

Բարձր արդյունավետություն (մինչև 0,97 ... 0,98 մեկ փուլով);

Գործողության մեջ մեծ ամրություն և հուսալիություն (օրինակ, ընդհանուր նշանակության փոխանցումատուփերի համար սահմանված է 30,000 ժամ ռեսուրս);

Արագությունների լայն տիրույթում (մինչև 150 մ/վ), հզորության (մինչև տասնյակ հազարավոր կՎտ) կիրառման հնարավորություն։

Թերություններ:

Բարձր արագությամբ աղմուկ;

Փոխանցման հարաբերակցության անկայուն փոփոխության անհնարինությունը.

Բարձր ճշգրտության արտադրության և տեղադրման անհրաժեշտություն;

Գերբեռնվածության պաշտպանություն;

Թրթռումների առկայություն, որոնք առաջանում են ոչ ճշգրիտ արտադրության և շարժակների ոչ ճշգրիտ հավաքման հետևանքով:

Ծալքավոր պրոֆիլային շարժակներ լայնորեն կիրառվում են մեքենաշինության և գործիքաշինության բոլոր ճյուղերում: Դրանք օգտագործվում են բացառապես լայն աշխատանքային պայմաններում: Անցանցների միջոցով փոխանցվող հզորությունը տատանվում է աննշանից (գործիքներ, ժամացույցի մեխանիզմ) մինչև հազարավոր կՎտ (ինքնաթիռի շարժիչի փոխանցման տուփեր): Ամենատարածվածը գլանաձև անիվներով շարժակներն են, քանի որ դրանք արտադրվում և շահագործվում են ամենահեշտը, հուսալի և փոքր: Կտրուկ, պտուտակավոր և ճիճու շարժակներ օգտագործվում են միայն այն դեպքերում, երբ դա անհրաժեշտ է մեքենայի դասավորության համաձայն:

Ներգրավման հիմնական օրենքը.

Ապահովել հանդերձանքի կայունությունը

հարաբերություններ. անհրաժեշտ է, որ զուգավորվող ատամների պրոֆիլները ուրվագծվեն այնպիսի կորերով, որոնք կբավարարեն փոխանցման հիմնական թեորեմի պահանջները.

Ներգրավման հիմնական օրենքը. ընդհանուր N-N նորմալ պրոֆիլներին, գծված դրանց շփման կետում C, կենտրոնական հեռավորությունը բաժանում է անկյունային արագություններին հակադարձ համեմատական ​​մասերի: Փոխանցման հաստատուն հարաբերակցությամբ ( = const) և O 1 և O 2 ֆիքսված կենտրոններով, W կետը հաստատուն դիրք կզբաղեցնի կենտրոնների գծի վրա: Այս դեպքում արագության կանխատեսումները  k 1 և  k 2 հավասար չեն: Դրանց տարբերությունը ցույց է տալիս պրոֆիլների հարաբերական սահումը K-K տանգենտի ուղղությամբ, որն էլ առաջացնում է դրանց մաշվածությունը։ Արագությունների կանխատեսումների հավասարությունը և հնարավոր է միայն մեկ դիրքում, երբ պրոֆիլների C կոնտակտային կետը համընկնում է N-N նորմալի հատման W կետի և O 1 O 2 կենտրոնների գծի հետ: W կետը կոչվում է ձգման բևեռ, իսկ d w1 և d w2 տրամագծերով շրջանները, որոնք դիպչում են կապի բևեռին և առանց սահելու գլորվում են միմյանց վրայով, կոչվում են սկզբնական:

Փոխանցման հարաբերակցության կայունությունն ապահովելու համար, տեսականորեն, պրոֆիլներից մեկը կարող է կամայականորեն ընտրվել, սակայն զուգակցող ատամի պրոֆիլի ձևը պետք է խստորեն սահմանվի՝ պայմանը կատարելու համար (1.82): Արտադրության և շահագործման մեջ ամենաառաջադեմը տեխնոլոգիական պրոֆիլներն են: Կան նշանադրության այլ տեսակներ՝ ցիկլոիդ, լապտեր, նովիկովյան նշանադրություն՝ բավարարելով այս պահանջը։

Կինեմատիկական զույգերի տեսակները և դրանց համառոտ նկարագրությունը.

Կինեմատիկական զույգը երկու կապող օղակների միացում է, որը թույլ է տալիս նրանց հարաբերական շարժումը:

Հղման մակերևույթների, գծերի, կետերի ամբողջությունը, որոնց երկայնքով այն կարող է շփվել մեկ այլ օղակի հետ՝ կազմելով կինեմատիկական զույգ, կոչվում է կապող տարր (կինեմատիկական զույգի տարր)։

Կինեմատիկական զույգերը (KP) դասակարգվում են ըստ հետևյալ չափանիշների.

ըստ կապի մակերևույթների շփման կետի (միացման կետի).

ստորինները, որոնցում կապերի շփումն իրականացվում է հարթության կամ մակերեսի երկայնքով (լոգարիթմական զույգեր);

ավելի բարձր, որի դեպքում կապերի շփումն իրականացվում է գծերի կամ կետերի երկայնքով (զույգեր, որոնք թույլ են տալիս սահել գլորումով):

ըստ զույգ կազմող օղակների հարաբերական շարժման.

ռոտացիոն;

առաջադեմ;

պտուտակ;

գնդաձեւ.

ըստ փակման մեթոդի (զույգի կապերի կապի ապահովում).

հզորություն (քաշի ուժերի գործողության կամ զսպանակի առաձգականության ուժի շնորհիվ);

երկրաչափական (զույգի աշխատանքային մակերեսների նախագծման շնորհիվ):

Ֆիզիկական մեծություններ և չափման միավորներ,

Օգտագործվում է մեխանիկայի մեջ

Ֆիզիկական քանակություն	Չափման միավոր
Անուն	Նշանակում	Անուն	Նշանակում
Երկարություն Զանգված Ժամանակ Հարթության անկյուն Կետի տեղաշարժ Գծային արագություն Անկյունային արագություն Գծային արագացում Անկյունային արագացում Պտտման հաճախականություն Նյութի խտություն Իներցիայի պահ Ուժ Ուժի մոմենտի ոլորող մոմենտ Աշխատանք Կինետիկ էներգիա Հզորությունը	Լ, լ, ռ մ Տ, տ ա, բ, է, դ Ս u w ա ե n r Ջ F, P, Q, G Մ Տ Ա Ե Ն	Մետր կիլոգրամ վայրկյան ռադիան, աստիճան մետր մետր վայրկյանում Ռադիան վայրկյանում Մետր վայրկյան քառակուսի ռադիան վայրկյանում քառակուսի պտույտ րոպեում Կիլոգրամ մեկ խորանարդ մետր կիլոգրամ քառակուսի Նյուտոն նյուտոն մետր Նյուտոն մետր Ջուլ Ջուլ Վատ	մ կգ ս ռադ, α 0 մ մ / վ ռադ / վ, 1 / վ մ / վ 2 ռադ / վ 2, 1 / վ 2 ռ / վ կգ / մ 3 կգ: m 2 N (կգ. մ / վ 2) Nm Nm J \u003d Nm J W (J / վ)

ՄԵԽԱՆԻԶՄՆԵՐԻ ԿԱՌՈՒՑՎԱԾՔ ԵՎ ԴԱՍԱԿԱՐԳՈՒՄ

Մեխանիզմի կառուցվածքը

Մեխանիզմները ներառում են պինդ մարմիններովքեր կոչվում են հղումներ. Հղումները կարող են ամուր չլինել (օրինակ, գոտի): Հիդրավլիկ և օդաճնշական մեխանիզմներում հեղուկներն ու գազերը կապ չեն համարվում:

Մեխանիզմների կինեմատիկական դիագրամների վրա կապերի պայմանական ներկայացումը կարգավորվում է ԳՕՍՏ-ով: Որոշ հղումների պատկերների օրինակներ ներկայացված են նկ. 1.1.

Բրինձ. 1.1. Կապել պատկերների օրինակները

մեխանիզմների կինեմատիկական դիագրամների վրա

Հղումները տեղի են ունենում:

– մուտքագրում(առաջատար) - նրանց տարբերակիչ առանձնահատկությունն այն է, որ նրանց վրա կիրառվող ուժերի տարրական աշխատանքը դրական է (ուժի աշխատանքը համարվում է դրական, եթե ուժի ուղղությունը համընկնում է դրա կիրառման կետի շարժման ուղղության հետ կամ դրա սուր անկյուն);

– հանգստյան օրերը(ստրուկ) - նրանց վրա կիրառվող ուժերի տարրական աշխատանքը բացասական է (ուժի աշխատանքը համարվում է բացասական, եթե ուժի ուղղությունը հակառակ է դրա կիրառման կետի շարժման ուղղությանը).

– բջջային;

– անշարժ(մահճակալ, դարակ):

Կինեմատիկական դիագրամների վրա հղումները նշվում են արաբական թվերով՝ 0, 1, 2 և այլն։ (տե՛ս նկ. 1.1):

Երկու հարակից օղակների շարժական կապը կոչվում է կինեմատիկական զույգ. Այն թույլ է տալիս մեկ կապի շարժման հնարավորությունը մյուսի նկատմամբ:

Կինեմատիկական զույգերի դասակարգում

1. Հղումների միացման տարրերովԿինեմատիկական զույգերը բաժանվում են.

- ավելի բարձրի համար(դրանք հասանելի են, օրինակ, հանդերձում և խցիկի մեխանիզմներում) - կապերը միմյանց հետ կապված են գծի կամ կետի երկայնքով.

– ավելի ցածր- կապերի կապը միմյանց հետ տեղի է ունենում մակերեսի վրա: Իր հերթին, ստորին միացությունները բաժանվում են.

ռոտացիոն համար

առաջադեմ

գլանաձեւ

	տարածական մեխանիզմներում։

գնդաձեւ

2. Գերադրված միացումների քանակով. Մարմինը, լինելով տարածության մեջ (Դեկարտյան կոորդինատային համակարգում X, Y, Z) ունի 6 աստիճան ազատություն։ Այն կարող է շարժվել երեք առանցքներից յուրաքանչյուրով X, Yև Զ, ինչպես նաև պտտվել յուրաքանչյուր առանցքի շուրջ (նկ. 1.2): Եթե ​​մարմինը (կապը) կինեմատիկական զույգ է կազմում մեկ այլ մարմնի (կապ), ապա այն կորցնում է ազատության այս 6 աստիճաններից մեկը կամ մի քանիսը։

Ըստ մարմնի կորցրած ազատության աստիճանների քանակի (կապ) կինեմատիկական զույգերը բաժանվում են 5 դասի. Օրինակ, եթե կինեմատիկական զույգ կազմող մարմինները (կապերը) կորցրել են 5-ական աստիճան ազատություն, ապա այս զույգը կոչվում է 5-րդ դասի կինեմատիկական զույգ։ Եթե ​​կորել է ազատության 4 աստիճան՝ 4-րդ դաս և այլն։ Տարբեր դասերի կինեմատիկական զույգերի օրինակներ ներկայացված են նկ. 1.2.

Բրինձ. 1.2. Տարբեր դասերի կինեմատիկական զույգերի օրինակներ

Կառուցվածքային և կառուցողական հիմունքներովԿինեմատիկական զույգերը կարելի է բաժանել պտտվող, թարգմանական, գնդաձև, գլանային և այլն։

Կինեմատիկական շղթա

Կինեմատիկական զույգերով փոխկապակցված մի քանի օղակներ են ձևավորվում կինեմատիկական շղթա.

Կինեմատիկական շղթաներն են.

փակված

բացել

Դեպի կինեմատիկական շղթայից ձեռք բերել հանդերձանք, անհրաժեշտ:

- մեկ հղում անշարժ դարձնել, այսինքն. ձևավորել շրջանակ (դարակ);

- սահմանել շարժման օրենքը մեկ կամ մի քանի հղումների համար (դրանց դարձնել առաջատար) այնպես, որ մյուս բոլոր հղումները կատարվեն պահանջվում էնպատակային շարժումներ.

Մեխանիզմի ազատության աստիճանների քանակը- սա ամբողջ կինեմատիկական շղթայի ազատության աստիճանների թիվն է ֆիքսված կապի (դարակի) նկատմամբ:

Համար տարածականԿինեմատիկական շղթան ընդհանուր ձևով պայմանականորեն նշում ենք.

շարժվող մասերի քանակը - n,

այս բոլոր կապերի ազատության աստիճանների թիվը 6n,

5-րդ դասի կինեմատիկական զույգերի քանակը - P5,

5-րդ դասի կինեմատիկական զույգերի կողմից դրանցում ընդգրկված կապերի վրա դրված կապերի քանակը. 5R 5 ,

4-րդ դասի կինեմատիկական զույգերի թիվը - Ռ 4,

4-րդ դասի կինեմատիկական զույգերի կողմից դրանցում ընդգրկված կապերի վրա դրված կապերի քանակը. 4P 4և այլն:

Համար հարթկինեմատիկական շղթա և, համապատասխանաբար, հարթ մեխանիզմի համար

Այս բանաձեւը կոչվում է P.L. Չեբիշև (1869)։ Այն կարելի է ստանալ Մալիշևի բանաձևից, պայմանով, որ ինքնաթիռում մարմինն ունի ոչ թե վեց, այլ երեք աստիճան ազատության.

W \u003d (6 - 3)n - (5 - 3)P 5 - (4 - 3) P 4:

W-ի արժեքը ցույց է տալիս, թե քանի շարժիչ օղակ պետք է ունենա մեխանիզմը (եթե Վ= 1 - մեկ, Վ= 2 - երկու առաջատար հղում և այլն):

Կինեմատիկ զույգերկու կապող օղակների շարժական միացում է, որը թույլ է տալիս հարաբերական շարժումներ

ըստ հղումների հարաբերական շարժման.

ռոտացիոն; առաջադեմ; պտուտակ; հարթաչափ; գնդաձև;

ըստ կապի կապի տեսակի.

ավելի ցածր- սրանք կինեմատիկական զույգեր են, որոնցում դրանք կազմող կապերի շփումն իրականացվում է հարթության կամ մակերեսի երկայնքով.

ավելի բարձր- դրանք կինեմատիկական զույգեր են, որոնցում դրանք կազմող կապերի շփումն իրականացվում է գծի կամ կետի երկայնքով.

Կինեմատիկական զույգեր ձևավորող կապերի շփման ապահովման մեթոդի համաձայն. ուժ- սրանք կինեմատիկական զույգեր են, որոնցում կապերի շփման կայունությունն ապահովված է ձգողականության ուժերի կամ զսպանակի առաձգական ուժի շնորհիվ. երկրաչափական- սրանք կինեմատիկական զույգեր են, որոնցում կապերի շփման կայունությունը իրականացվում է կապերի աշխատանքային մակերեսների նախագծման շնորհիվ.

ըստ կինեմատիկական զույգը կազմող կապերի հարաբերական շարժման վրա դրված միացման պայմանների քանակի (միացման պայմանների թիվը որոշում է կինեմատիկական զույգի դասը).

ըստ կապերի հարաբերական շարժման շարժունակության քանակի (շարժումների թիվը որոշում է կինեմատիկական զույգի շարժունակությունը)։

Միացումներ- սրանք սահմանափակումներ են, որոնք դրվում են մեխանիզմի օղակների տեղաշարժի վրա՝ դրանք դարձնելով ոչ ազատ և նախատեսված այդ օղակների միջև էներգիայի կամ տեղեկատվության փոխանցման համար։

Կինեմատիկական զույգի ձևավորման համար անհրաժեշտ է ունենալ առնվազն մեկ կապ, քանի որ եթե կապերի թիվը հավասար է զրոյի, ապա կապերը չեն փոխազդում, այսինքն՝ չեն շոշափվում, հետևաբար կինեմատիկական զույգ գոյություն չունի։

6. Կինեմատիկական շղթաներ. Կինեմատիկական շղթաների տեսակները

Բոլոր մեխանիզմները բաղկացած են մի շարք օղակներից, որոնք կազմում են կինեմատիկական զույգեր, որոնք կազմում են կինեմատիկական շղթաներ:

Կինեմատիկական շղթակապերի համակարգ է, որոնք միմյանց հետ կազմում են կինեմատիկական զույգեր

Կինեմատիկական շղթաները բաժանվում են.

ըստ դիզայնի՝

պարզ- սա կինեմատիկական շղթա է, որի յուրաքանչյուր օղակը մաս է կազմում ոչ ավելի, քան երկու կինեմատիկական զույգերի, այսինքն, այն պարունակում է ընդամենը մեկ կամ երկու գագաթային օղակ:

համալիր- սա կինեմատիկական շղթա է, որն ունի երեք կամ ավելի կինեմատիկական զույգերի մաս կազմող օղակներ, այսինքն՝ պարունակում է երեք կամ ավելի գագաթներով առնվազն մեկ օղակ։

հղումների փոխազդեցության վրա.

փակ կամ բացկինեմատիկական շղթա է, որի առնվազն մեկ օղակն ունի ազատ տարր, որը չի փոխազդում այլ օղակների հետ և նրանց հետ կինեմատիկական զույգեր չի կազմում։

փակված- սա կինեմատիկական շղթա է, որի յուրաքանչյուր օղակը առնվազն երկու կինեմատիկական զույգի մասն է

Կինեմատիկական կապկինեմատիկական զույգ է, որը ձևավորվում է մի քանի կինեմատիկական շղթաների կապերով։

Կախված կառուցվածքի բարդությունից՝ մեխանիզմում կարող են լինել մի քանի կինեմատիկական կապեր։

Կինեմատիկական զույգի կողմից թույլատրված կապերի հարաբերական շարժման բնույթը կախված է նրանց շփման կետերում գտնվող կապերի ձևից:

Երկու հղումներից յուրաքանչյուրի վրա հնարավոր շփման ձևերի հավաքածու տարր կինեմատիկական զույգ. Կինեմատիկական զույգի տարրը կարող է լինել կետ , տող , մակերեւույթ.

Կինեմատիկական զույգեր, որոնց տարր կետ կամ տող , կոչվում են ավելի բարձր ; կինեմատիկական զույգեր, որոնց տարրը մակերեւույթ , կանչեց ստորադաս .

Կախված շփման օղակներից մեկի (կամ երկուսի) երկրաչափությունից՝ առանձնանում են կինեմատիկական զույգեր՝ գնդաձև, կոնաձև, գլանաձև, հարթ, պտուտակավոր։

Կինեմատիկական զույգով թույլատրված կապերի հարաբերական շարժման բնույթով առանձնանում են պտտական ​​(B), թարգմանական (P), պտտվող-թարգմանական (B + P) և VP-ի պտուտակային շարժումով. . B + P և VP տիպերի զույգերի տարբերությունն այն է, որ առաջինում հարաբերական շարժումները (պտտվող և թարգմանական) անկախ են, իսկ երկրորդում մի շարժումը չի կարող իրականացվել առանց մյուսի:

Միևնույն մակերևույթի, գծի կամ կետի երկայնքով շփվող զույգերի հետ միասին գործնականում օգտագործվում են բազմակի շփում ունեցող զույգերը: Սա կա՛մ փոխազդեցության տարրերի կրկնություն է (փռված, բազմասկզբի պտուտակ, փոխանցումատուփի զույգեր), կա՛մ միաժամանակյա շփման օգտագործումը մակերևույթի և գծի երկայնքով (գնդաձև զույգ քորոցով), գլանաձև և հարթ մակերևույթների երկայնքով (զույգը սահող բանալիով): ): Հղումների միջև շփման կրկնությունը բնութագրում է տարբեր տեսակների զույգերի համարժեքությունը: Երեք կետանոց կոնտակտ ունեցող զույգը կապերի շարժման բնույթով կարող է համարժեք լինել հարթ կամ գնդաձև ստորին զույգին:

Տիեզերքում ազատ շարժվող կոշտ մարմնի համար ազատության աստիճանների թիվը (միմյանցից անկախ մեխանիկական համակարգի հնարավոր շարժումների թիվը) վեց է. երեքը՝ առանցքների երկայնքով։ X, Y, Zև երեք պտտվող այս առանցքների շուրջ (նկ. 2.1 ).

Կինեմատիկական զույգում ընդգրկված կապերի համար ազատության աստիճանը միշտ վեցից պակաս է, քանի որ շփման պայմանները (կապերը) նվազեցնում են մեկ կապի հնարավոր շարժումների թիվը մյուսի նկատմամբ. դրանից հեռու:

Ընդհանուր դեպքում յուրաքանչյուր կինեմատիկական զույգ կապերի հարաբերական շարժման վրա պարտադրում է S կապեր՝ թույլ տալով H=6 - S կապերի հարաբերական շարժումները։ Կախված S վերադրված կապերի քանակից (ազատության մնացած աստիճանները H) առանձնանում են կինեմատիկական զույգերի 5 դաս։ Կինեմատիկական զույգերի նման դասակարգումն առաջարկվել է Ի.Ի.Արտոբոլևսկու կողմից (աղյուսակ 2.1)

Աղյուսակներ 2.2-2.4 ցույց են տալիս կինեմատիկական զույգերի նախագծման օրինակներ: Աղյուսակներ 2.2-ում և 2.4-ում ներկայացված զույգերը դասակարգվում են այն ենթադրության հիման վրա, որ կապերի շփում և դեֆորմացիա չկա: Շփումը թույլ է տալիս առանձին զույգեր օգտագործել շփման շարժակների մեջ: Հաշվի առնելով դեֆորմացիան, կետային շփում ունեցող զույգերը կարող են վերածվել մակերևույթի հետ շփման զույգերի:

Աղյուսակ 2.1

Կինեմատիկական զույգերի տեսակները

Հիմնական հասկացություններն ու սահմանումները մեխանիզմների տեսության մեջ

Մեխանիզմների և մեքենաների տեսությունը ուսումնասիրում է մեխանիզմների և մեքենաների կառուցվածքը, կինեմատիկան և դինամիկան։

մեխանիզմ Մարմինների արհեստականորեն ստեղծված համակարգ է կոչվում, որը նախատեսված է մեկ կամ մի քանի մարմինների շարժումը փոխակերպելու այլ մարմինների պահանջվող շարժումների։

Մեխանիզմը կազմող պինդ մարմինները կոչվում են հղումներ.

Յուրաքանչյուր շարժական մաս կամ մասերի խումբ, որը կազմում է մարմինների մեկ կոշտ շարժական համակարգ, կոչվում է շարժվող կապի մեխանիզմ.

Բոլոր ֆիքսված մասերը կազմում են մարմինների մեկ կոշտ ֆիքսված համակարգ, որը կոչվում է ֆիքսված կապ կամ դարակ:

Հետևաբար, ցանկացած մեխանիզմ ունի մեկ ֆիքսված և մեկ կամ մի քանի շարժվող հղումներ:

Երկու շփման օղակների միացումը, որը թույլ է տալիս նրանց հարաբերական շարժումը, կոչվում է կինեմատիկական զույգ։

Կապի մակերևույթները, գծերը, կետերը, որոնց երկայնքով այն կարող է շփվել մեկ այլ կապի հետ՝ կազմելով կինեմատիկական զույգ, կոչվում են կապի տարրեր։

Շղթաների միացված համակարգը, որոնք միմյանց հետ կազմում են կինեմատիկական զույգեր, կոչվում է կինեմատիկական շղթա։

Մեխանիզմ- կա կինեմատիկական շղթա, որն օգտագործվում է պահանջվող շարժումն իրականացնելու համար:

Մեքենաները կազմող մեխանիզմները բազմազան են: Իրենց գործառական նշանակության տեսանկյունից մեքենայական մեխանիզմները բաժանվում են հետևյալ տեսակների.

ա) շարժիչների և փոխարկիչների մեխանիզմներ:

շարժիչի մեխանիզմները տարբեր տեսակի էներգիան վերածում են մեխանիկական աշխատանքի.

փոխարկիչ մեխանիզմներն իրականացնում են մեխանիկական աշխատանքի փոխակերպումը էներգիայի այլ տեսակների.

բ) փոխանցման մեխանիզմներ,շարժման փոխանցումը շարժիչից տեխնոլոգիական մեքենայի կամ գործադիր մարմնին.

մեջ) գործադիր մեխանիզմներ, անմիջականորեն ազդելով մշակված միջավայրի կամ օբյեկտի վրա.

է) կառավարման մեխանիզմներ, վերահսկում և կարգավորում, գործընթացի վերահսկում, վերահսկում և այլն;

ե) ավտոմատ հաշվման մեխանիզմներ, զանգվածային արտադրանք արտադրող մեքենաներում օգտագործվող կշռում և փաթեթավորում:

Կինեմատիկական զույգերը և դրանց դասակարգումը

Զույգի հիմնական հատկությունը երկրաչափական պարամետրերի քանակն է, որոնք կարող են օգտագործվել միացված կապերի հարաբերական դիրքը որոշելու համար։ Օրինակ, հեղափոխության մակերևույթին դիպչելիս, կապերի հարաբերական դիրքն ամբողջությամբ որոշվում է՝ սահմանելով միայն մեկ պարամետր՝ պտտման առանցքին ուղղահայաց հարթության մեջ կապերի հարաբերական պտույտի անկյունը:

Գնդաձև մակերևույթին դիպչելիս արդեն կան երեք այդպիսի պարամետր՝ սրանք պտտման անկյուններն են երեք փոխադարձ ուղղահայաց առանցքների շուրջ, որոնք հատվում են ոլորտի կենտրոնում։

Հետևաբար, կինեմատիկական զույգի տարրերը որոշակի սահմանափակումներ են դնում կապերի հարաբերական շարժման վրա՝ որոշակի ձևով կապելով երկու օղակների կետերի կոորդինատները։

Կինեմատիկական զույգի տարրերի կողմից զույգը կազմող կապերի հարաբերական շարժման վրա դրված սահմանափակումները կոչվում են սահմանափակումներ, իսկ այդ սահմանափակումներն արտահայտող կարգավորիչները՝ սահմանափակման հավասարումներ։

Եկեք դիտարկենք, թե ինչ կապեր և ինչ քանակությամբ կարող են դրվել կինեմատիկական զույգի կապերի հարաբերական շարժման վրա։

Ինչպես հայտնի է, ընդհանուր դեպքում տարածության մեջ ազատ շարժվող ցանկացած բացարձակ կոշտ մարմին ունի ազատության վեց աստիճան.

երեք պտույտ X, Y, Z առանցքների շուրջ և երեք թարգմանական շարժումներ նույն առանցքներով:

Կինեմատիկական զույգի կապի հարաբերական շարժման վրա դրված սահմանափակումները սահմանափակում են նույն հնարավոր հարաբերական շարժումները, որոնք կապերն ունեն ազատ վիճակում։

Այս սահմանափակումների արդյունքում ազատ շարժվող կապի վեց հնարավոր հարաբերական շարժումներից մի քանիսը կապված են դրա համար: Մնացած անկախ հնարավոր շարժումները որոշում են կինեմատիկական զույգի կապերի ազատության աստիճանները իրենց հարաբերական շարժման մեջ։

Կինեմատիկական զույգերը, կախված իր կապերի հարաբերական շարժման վրա դրված կապի պայմանների քանակից, բաժանվում են հինգ դասի.

I դասի զույգը - (նկ. 1 ա) հինգ շարժվող զույգ, ունի կապերի ազատության մի շարք աստիճաններ, որոնք հավասար են հինգին և միացման մի շարք պայմաններ, որոնք հավասար են 1-ի;

II դասի զույգ - (նկ. 1բ) չորս շարժվող զույգ, կինեմատիկական զույգի կապի ազատության աստիճանների թիվը չորս է, միացման պայմանների թիվը՝ 2;

III դասի զույգ - (նկ. 1 գ, i, դ) եռաշարժվող զույգ, կինեմատիկական զույգի կապի ազատության աստիճանների թիվը երեք է, միացման պայմանների թիվը՝ 3;

IV դասի զույգ - (նկ. 1 e, i, f) երկշարժվող զույգ, կապի ազատության աստիճանների թիվը 2 է, միացման պայմանների թիվը՝ 4;

V դասի զույգը (նկ. 1 գ, հ. i) միաշարժ (պտտվող զույգ) է, կապի ազատության աստիճանների թիվը հավասար է մեկի, միացման պայմանների թիվը՝ 5։

Կինեմատիկական զույգերը բաժանվում են տարածական և հարթ: Տարածական կինեմատիկական զույգը այն զույգն է, որի կապի կետերը հարաբերական շարժման մեջ նկարագրում են տարածական կորերը: Հարթական կինեմատիկական զույգերը կոչվում են այնպիսի զույգեր, որոնց կապերի կետերը հարաբերական շարժման մեջ շարժվում են զուգահեռ հարթություններով, այսինքն. նրանց հետագծերը հարթ կորեր են: Ժամանակակից մեքենաշինության մեջ հատկապես լայնորեն կիրառվում են հարթ մեխանիզմները, որոնց օղակները ներառված են IV և V դասերի զույգերում։

Կինեմատիկական զույգերը տարբերվում են նաև կապերի շփման բնույթով։ Եթե ​​կինեմատիկական զույգի տարրերն այնպիսին են, որ շղթաների յուրաքանչյուր հարաբերական դիրքում նրանք շփում ունեն մակերեսի վրա, ապա զույգը կոչվում է ամենացածր: Եթե ​​հպումը տեղի է ունենում առանձին կետերում կամ գծերի երկայնքով, ապա զույգը կոչվում է ամենաբարձրը:

Ստորին զույգը կազմող օղակների հարաբերական շարժումով նրանց շփման մակերեսները սահում են միմյանց վրայով։ Եթե ​​կապերը կազմում են ավելի բարձր զույգ, ապա դրանց հարաբերական շարժումը կարող է առաջանալ ինչպես զույգի տարրերի սահումով, այնպես էլ առանց դրա՝ գլորվելով։