КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕХАНИЗМОВ

Основные виды механизмов и их структура

Структура механизмов.

Как известно любой привод или машина состоит из механизмов.

Механизм — это механическая система тел, предназначенных для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемое движение других тел. Механизм представляет собой совокупность тел, связанных между собой подвижно. Каждое из тел, входящих в состав механизма и состоящее очень часто из комплекса неподвижно сочлененных между собой деталей, называется звеном. Например, звеном является шатун механизма двигателя внутреннего сгорания, так как все детали (их четыре) жестко соединены между собой.

Звенья разделяются на подвижные и неподвижные; жесткие (геометрически неизменные), упругие (пружины, рессоры) и гибкие (канаты, ремни, цепи), жидкие (гидравлические или пневматические); входные, выходные и промежуточные. Все неподвижные детали, входящие в состав одного механизма, называются неподвижным звеном, или стойкой.

Входным звеном (ведущим) называется звено, которому сообщается движение, преобразуемое механизмом в требуемое движение других звеньев.

Выходным звеном называется звено, совершающее движение, для выполнения которого предназначен механизм. Остальные звенья называются промежуточными.

Кинематическая пара.

Звенья соединяются между собой подвижно. В общем случае звено может образовывать подвижные соединения с несколькими звеньями, но для удобства изучения кинематических свойств этих соединений принято рассматривать соединения двух соприкасающихся звеньев. Подвижное соединение двух соприкасающихся звеньев называется кинематической парой. Кинематическую пару можно определить также как соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающее их относительное движение.

Звенья могут соприкасаться по точке, по линии и по поверхности. Совокупность поверхностей, линий и отдельных точек звена, по которым оно может соприкасаться с другим звеном, образуя кинематическую пару, называется элементом кинематической пары. Если элементом кинематической пары является линия или точка, то такая кинематическая пара называется высшей кинематической парой; если элементом кинематической пары является поверхность, то такая кинематическая пара называется низшей кинематической парой. К низшим парам принадлежат вращательная, поступательная, винтовая, цилиндрическая, сферическая и плоскостная. Низшие пары обладают свойством обратимости, т.е. вид траектории точек звеньев в их относительном движении одинаков. У низших пар возможно только скольжение элементов, у высших — скольжение и качение. Примеры высших и низших кинематических пар приведены рис. 4.1.

Прочность и износостойкость в низших кинематических парах значительно выше, так как там меньше удельное давление и меньше контактные напряжения. Низшие кинематические пары допускают большую нагрузку. Однако высшие кинематические пары могут осуществлять требуемые движения с меньшим числом звеньев. Поэтому механизмы с высшими кинематическими парами меньше по габариту и весу.

Чтобы сохранить постоянный контакт звеньев в кинематических парах, необходимо выполнить условие замыкания. Замыкание может быть геометрическим и силовым.

Виды кинематических пар

Рис. 4.1. Виды кинематических пар:

а, б — высшие кинематические пары; в, г — низшие кинематические пары: а — элемент — точка (шар — плоскость); б — элемент — линия (цилиндр — плоскость); в — элемент — плоская поверхность; г — элемент — цилиндрическая

поверхность

Виды замыканий в кинематических парах

Рис. 4.2. Виды замыканий в кинематических парах:

а — геометрическое; б — силовое

Геометрическое замыкание осуществляется конструктивной формой элементов кинематической пары, например, охват толкателя кулачковым барабаном (рис. 4.2, а).

Силовое замыкание обычно осуществляется в высших парах силами тяжести G или пружины F (рис. 4.3, б).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >