İletişim koşullarının sayısı S	Serbestlik derecesi sayısı H	Kinematik çift tanımı	Kinematik çift sınıfı	Çift adı	Çizim	Sembol
			BEN	Beş hareketli küresel düzlem
			II	Dört hareketli silindir düzlemi
			III	Üç hareketli düzlemsel
			III	Üç hareketli küresel
			IV	Parmakla iki hareketli küresel
			IV	İki hareketli silindirik
			V	Tek hareketli vida
			V	Tek hareketli döner
			V	Tek hareketli öteleme

Birbirleriyle kinematik çiftler oluşturan bağlantılar sistemine denir. kinematik zincir.

mekanizma böyle bir kinematik zincir denir; burada, genellikle giriş veya yönlendirme olarak adlandırılan bir veya daha fazla bağlantının herhangi birine (örneğin raflara) göre belirli bir hareketi için, diğerlerinin tümü benzersiz şekilde tanımlanmış hareketler gerçekleştirir.

Bir mekanizmayı oluşturan bağlantıların tüm noktaları paralel düzlemlerde uzanan yörüngeleri tanımlıyorsa, bu mekanizmaya düz denir.

Kinematik şema mekanizma, bağlantı sembolleri ve kinematik çiftler aracılığıyla ölçeğe göre yapılmış, mekanizmanın grafiksel bir temsilidir. Mekanizmanın yapısının ve kinematik analiz için gerekli bağlantıların boyutlarının tam bir resmini verir.

Yapısal şema Mekanizma kinematik diyagramdan farklı olarak ölçeğe dikkat edilmeden gerçekleştirilebilir ve sadece mekanizmanın yapısı hakkında fikir verir.

Mekanizmanın serbestlik derecesi sayısı rafa göre tüm bağlantıların konumunu belirleyen bağımsız koordinatların sayısı denir. Bu koordinatların her birine denir genelleştirilmiş. Yani mekanizmanın serbestlik derecesi sayısı genelleştirilmiş koordinat sayısına eşittir.

Mekansal mekanizmaların serbestlik derecesinin sayısını belirlemek için Somov-Malyshev yapısal formülü kullanılır:

W = 6n - 5p 1 - 4p 2 - 3p 3 - 2p 4 - 1p 5 , (1,1)

burada: W - mekanizmanın serbestlik derecesi sayısı;

n, hareketli bağlantıların sayısıdır;

p 1, p 2, p 3, p 4, p 5 - sırasıyla bir, iki, üç, dört ve sayısı

beş hareketli kinematik çift;

6 - uzayda tek bir cismin serbestlik derecesi sayısı;

5, 4, 3, 2, 1 - sırasıyla uygulanan iletişim koşullarının sayısı

bir, iki, üç, dört ve beş hareketli çiftler için.

Düz bir mekanizmanın serbestlik derecesinin sayısını belirlemek için Chebyshev yapısal formülü kullanılır:

W = 3n - 2p 1 , - 1p 2 , (1,2)

burada: W, düz mekanizmanın serbestlik derecesinin sayısıdır;

n, hareketli bağlantıların sayısıdır;

p 1 - tek hareketli kinematik çiftlerin sayısı

daha düşük kinematik çiftlere göre düzlemler;

p 2 - düzlemde bulunan çift hareketli kinematik çiftlerin sayısı

en yüksek olanlardır;

3 - vücudun düzlemdeki serbestlik derecesi sayısı;

2 - en düşük kinematik üzerine bindirilen bağların sayısı

1, en yüksek kinematik çifte uygulanan bağların sayısıdır.

Hareketlilik derecesi, mekanizmanın giriş bağlantılarının sayısını belirler. Hareketlilik derecesi 0'a eşit veya 1'den büyük hesaplanırken mekanizmanın pasif kısıtlamalara veya ekstra serbestlik derecelerine sahip olup olmadığının kontrol edilmesi gerekir.

Somov-Malyshev ve Chebyshev formüllerine denir yapısal,Çünkü mekanizmanın serbestlik derecesi sayısını bağlantıların sayısı ve kinematik çiftlerin sayısı ve türü ile ilişkilendiriyorlar.

Bu formüller türetilirken, üst üste binen tüm bağların bağımsız olduğu varsayılmıştır; hiçbiri diğerlerinin sonucu olarak elde edilemez. Bazı mekanizmalarda bu koşul sağlanmamaktadır; Üst üste binen bağların toplam sayısı, mekanizmanın hareketliliğini değiştirmeden diğer bağları kopyalayan, ancak onu yalnızca statik olarak belirsiz bir sisteme dönüştüren belirli sayıda q fazlalık (tekrarlanan, pasif) bağ içerebilir. Bu durumda, Somov-Malyshev ve Chebyshev formüllerini kullanırken, bu tekrarlanan bağların üst üste binen bağ sayısından çıkarılması gerekir:

W \u003d 6n - (5p 1 + 4p 2 + Zr 3 + 2p 4 + p 5 - q),

W \u003d 3n - (2p 1 + p 2 - q),

dolayısıyla q \u003d W - 6n + 5p 1 + 4p 2 + Zp 3 + 2p 4 + p 5,

veya q \u003d W - 3n + 2p 1 + p 2.

Genel durumda, son denklemlerde iki bilinmeyen (W ve q) vardır ve bunları bulmak zor bir iştir.

Ancak bazı durumlarda W geometrik değerlendirmelerden bulunabilir ve bu da son denklemleri kullanarak q'yu belirlememize olanak tanır.

Pirinç. 1.1 a) Yedekli krank-kaydırma mekanizması

bağlantılar (menteşe eksenleri paralel olmadığında).

b) fazladan bağlar olmadan aynı mekanizma (değiştirildi)

kinematik çiftler B ve C).

ve mekanizma uzaysal hale gelir. Bu durumda Somov-Malyshev formülü aşağıdaki sonucu verir:

W \u003d 6n - 5p 1, \u003d 6 3-5 4 \u003d -2,

onlar. bir mekanizma değil, statik olarak belirsiz bir çiftlik ortaya çıkıyor. Yedekli bağlantıların sayısı şu şekilde olacaktır (çünkü gerçekte W=l): q=l-(-2) = 3.

Çoğu durumda kinematik çiftlerin hareketliliği değiştirilerek aşırı bağlantılar ortadan kaldırılmalıdır.

Örneğin, söz konusu mekanizma için (Şekil 1.1, b), B menteşesini iki hareketli kinematik çiftle (p 2 \u003d 1) ve C menteşesini üç hareketli bir kinematik çiftle (p 3 \u003d 1) değiştirmek , şunu elde ederiz:

q = 1 - 6 3 + 5 2 + 4 1 + 3 1 = 0,

onlar. gereksiz bağlantı yoktur ve mekanizma statik olarak belirlenebilir.

Bazen, örneğin sertliğini arttırmak için mekanizmanın bileşimine fazladan bağlar kasıtlı olarak dahil edilir. Bu tür mekanizmaların performansı belirli geometrik ilişkilerin karşılanmasıyla sağlanır. Örnek olarak, AB / / CD, BC / / AD'nin olduğu menteşeli bir paralelkenarın mekanizmasını (Şekil 1.2, a) düşünün; n = 3, p 1 = 4, W = 1 ve q = 0.

Pirinç. 1.2. Mafsallı paralelkenar:

a) pasif bağlantılar olmadan,

b) pasif bağlantılarla

Mekanizmanın sağlamlığını arttırmak için (Şekil 1.2, b), ek bir EF bağlantısı eklenir ve EF / / BC ile yeni geometrik kısıtlamalar getirilmez, mekanizmanın hareketi değişmez ve gerçekte hala W = 1 , Chebyshev formülüne göre şuna sahip olmamıza rağmen: W = 3 4 – 2 6 = 0, yani. resmi olarak mekanizma statik olarak belirsizdir. Ancak EF BC'ye paralel değilse hareket imkansız hale gelir, yani. W aslında 0'dır.

L.V.'nin fikirlerine uygun olarak. Herhangi bir mekanizma, hareketlilik derecesinin 0 olması koşulunu sağlayan kinematik zincirlerin belirli bir hareket (giriş bağlantıları ve kremayer) ile mekanik bir sisteme sıralı olarak bağlanmasıyla oluşturulur. Bu tür zincirler, yalnızca 5. sınıfın en düşük kinematik çiftlerini içerir. , arandı Süryani grupları.

Assur grubu sıfır hareketlilik derecesine sahip daha küçük gruplara ayrıştırılamaz.

Assur grupları yapılarına göre sınıflara ayrılmaktadır.

Raf ile en düşük kinematik çifti oluşturan giriş bağlantısına birinci sınıf mekanizma adı verilir (Şekil 1.3). Bu mekanizmanın hareketlilik derecesi 1'dir.

Şekil 1.3. Birinci sınıf mekanizmalar

Assur grubunun hareketlilik derecesi 0

Bu koşuldan yola çıkarak beşinci sınıfın alt kinematik çiftlerinin sayısı ile Assur grubuna dahil olan bağlantıların sayısı arasındaki ilişki belirlenebilir.

Dolayısıyla gruptaki bağlantı sayısının çift olması gerektiği ve beşinci sınıfın çiftlerinin sayısının her zaman 3'ün katı olması gerektiği açıktır.

Assur grupları sınıflara ve tarikatlara bölünmüştür. n=2 ve p 5 =3 birleştirildiğinde ikinci sınıfın Assur grupları oluşur.

Ayrıca gruplar siparişlere ayrılmıştır. Assur grubunun sırası, grubun mekanizmaya bağlandığı elemanların (dış kinematik çiftler) sayısına göre belirlenir.

İkinci sınıfın 5 tip Assur grubu vardır (Tablo 1.3).

Assur grubunun ikincinin üzerindeki sınıfı, en karmaşık kapalı konturu oluşturan iç kinematik çiftlerin sayısına göre belirlenir.

N \u003d 4 p 5 \u003d 6'nın birleşimi ile üçüncü ve dördüncü sınıfların Assur grupları oluşturulur (Tablo 1.3). Bu gruplar türlere göre farklılık göstermez.

Bir mekanizmanın genel sınıfı, söz konusu mekanizmaya dahil olan Assur gruplarının en yüksek sınıfına göre belirlenir.

Bir mekanizmanın yapısına ilişkin formül, Assur gruplarının birinci sınıf bir mekanizmaya bağlanma sırasını gösterir.

Örneğin, bir mekanizmanın yapısının formülü şöyle ise

1 (1) 2 (2,3) 3 (4,5,6,7) ,

o zaman bu, 2 ve 3 numaralı bağlantıları içeren ikinci sınıfın Assur grubunun ve 4, 5, 6, 7 numaralı bağlantıları içeren üçüncü sınıfın Assur grubunun birinci sınıfın mekanizmasına eklendiği anlamına gelir (bağlantı 1 ile raf) mekanizması üçüncü sınıftır. Dolayısıyla üçüncü sınıf bir mekanizmamız var.

MEKANİZMALARIN YAPISI

Temel kavramlar ve tanımlar.

Terimler sistemi herhangi bir bilgi sisteminin tanımına tek tip bir yaklaşım sağlar. Bu nedenle kullanılan ifadelerin anlamını ve anlamını açıklığa kavuşturmakla başlayalım.

Mekanizma - bir veya daha fazla katı cismin ve/veya bunlara etki eden kuvvetlerin hareketini diğer cisimlerin ve/veya kuvvetlerin gerekli hareketlerine dönüştürmek için tasarlanmış bir cisimler sistemi. Mekanizmalar ve makineler teorisinde, katı cisimler hem kesinlikle katı hem de deforme olabilen cisimler olarak anlaşılmaktadır.

Araba- Enerjiyi, malzemeleri ve bilgiyi dönüştürmek için mekanik hareketler gerçekleştiren bir cihaz. Malzemeler emeğin nesneleri anlamına gelir: işlenmiş ürünler, taşınan mallar vb.

Detay - Montaj işlemleri kullanılmadan, isme ve markaya göre tek tip bir malzemeden yapılmış bir ürün.

Bağlantı belirli bir hareket dönüşümüne katılan katı bir cisimdir. Bir bağlantı, aralarında göreceli hareket olmayan birkaç parçadan oluşabilir.

Raf -şartlı olarak sabit olarak kabul edilen bir bağlantı.

Giriş bağlantısı- mekanizma tarafından diğer bağlantıların gerekli hareketlerine dönüştürülen, hareketin rapor edildiği bir bağlantı.

çıkış bağlantısı- mekanizmanın amaçlandığı hareketi gerçekleştiren bir bağlantı.

Başlangıç ​​bağlantısı - bir mekanizmanın bir veya daha fazla genelleştirilmiş koordinatının atandığı bir bağlantı.

Genelleştirilmiş mekanizma koordinatı- mekanizmanın tüm bağlantılarının rafa göre konumunu belirleyen bağımsız koordinatların her biri.

Mekanizmanın serbestlik derecesi sayısı mekanizmanın genelleştirilmiş koordinatlarının sayısıdır.

Bağlantı- mekanizmanın serbestlik derecesi sayısını azaltan herhangi bir koşul. Herhangi bir bağlantı, eylemini bir tepkiyle değiştirerek atılabilir.

Yedekli bağlantı- ortadan kaldırılması mekanizmanın serbestlik derecesi sayısını değiştirmeyen bir bağ.

Kinematik çift– Mekanizmanın iki katı gövdesinin bağlantısı, bunların belirli göreceli hareketlerine izin verir. Bir çiftin varlığının koşulu şudur: iki bağlantının varlığı, bunların teması ve bağlantıların göreceli hareketi.

Kinematik zincir- birbirleriyle kinematik çiftler oluşturan mekanizmanın bir bağlantıları ve (veya) katı hal elemanları sistemi. Kinematik zincirleri ayırt edin açık Ve kapalı. açık yalnızca bir kinematik çiftte en az bir bağlantıya sahip olan böyle bir kinematik zincir denir. Şu tarihte: kapalı zincirde kinematik çiftlerin serbest elemanlarına sahip hiçbir bağlantı yoktur. Böyle bir zincirin her bağlantısı en az iki çifte dahil edilir.

mekanizma elemanı- birbirleriyle doğrudan temas halinde olmayan bağlantılarının etkileşimini sağlayan bir mekanizmanın katı hal, sıvı veya gaz bileşeni.

Kinematik çift arayüz elemanı- diğer iki gövdenin birleşme elemanları tarafından oluşturulan ortak bir yüzey, çizgi veya nokta.

Bir kinematik çiftin serbestlik derecesi (hareketlilik) sayısı (N)- kinematik çiftlerin bağlantılarının göreceli konumunu tanımlamak için gereken bağımsız koordinatların sayısı.

Uzayda serbestçe hareket eden bir cismin altı serbestlik derecesine sahip olduğu bilinmektedir. İletişim koşullarının sayısı S Bir kinematik çiftin bir bağlantısının bağıl hareketi üzerine bindirilmiş olan değer, içinde değişebilir. Bir, iki, üç, dört ve beş hareketli kinematik çift vardır. Bu nedenle ilişkimiz var H = 6 - S.

Tek hareketli çift– bağlı katı cisimlerin göreceli hareketinde bir serbestlik derecesine sahip kinematik bir çift.

Çift hareketli çift– bağlı katı cisimlerin göreceli hareketinde iki serbestlik derecesine sahip kinematik bir çift.

Üç hareketli çift– bağlı katı cisimlerin göreceli hareketinde üç serbestlik derecesine sahip kinematik bir çift.

Dört hareketli çift– bağlı katı cisimlerin göreceli hareketinde dört serbestlik derecesine sahip kinematik bir çift.

Beş hareketli çift– bağlı katı cisimlerin göreceli hareketinde beş serbestlik derecesine sahip kinematik bir çift.

Yapısal formül- mekanizmanın serbestlik derecesi sayısı, hareketli bağlantıların sayısı, kinematik çiftlerin sayısı ve hareketliliği arasında ilişki kuran cebirsel bir ifade.

Assura Grubu- mekanizmaya bağlantısı veya bağlantısının kesilmesi, orijinal mekanizmanın hareketliliğine eşit hareketliliğe sahip, aynı özelliklere sahip başka zincirlere bölünmeyen bir mekanizma oluşturan kinematik zincir.

Ölçek faktörü- karakteristik birimlerindeki fiziksel bir miktarın sayısal değerinin, bu miktarı (bir diyagramda, grafikte vb.) gösteren bölümün uzunluğuna (mm) oranı.

Ölçekölçek faktörünün tersidir.

Kinematik çiftlerin sınıflandırılması

1. Sayıya bağlı olarak H ayırt etmek bir, iki, üç, dört ve beş hareketli kinematik çiftler. Kısıt denklemlerinin sayısı sınıf numarası olarak alınır.

2. Bağlantı elemanlarının temasının doğası gereği (daha doğrusu elemanların türü), çiftler ayrılır daha düşük ve daha yüksek(F. Relo'nun teklifi). İLE kalitesiz elemanları yüzey olan kinematik çiftleri içerir (Şekil 1.2). Elementler daha yüksekçiftler çizgiler veya noktalardır (Şekil 1.2).

3. Eşleştirmenin doğası gereği, kinematik çiftler kuvvet kapatma (bağlantıların teması, örneğin bir ağırlık veya yay gibi bir kuvvetin etkisiyle sağlanır) ve kinematik (bağlantıların sürekli teması sağlanır) ile ayırt edilir. elemanların yapısal şekli nedeniyle).

4. Bağlantıların göreceli hareketinin niteliğine bağlı olarak kinematik çiftler öteleme, dönme, sarmal, silindirik, küresel, düzlemsel olarak ayrılır.

Şek. 1.1, tek hareketli çiftleri (V sınıfının kinematik çiftleri) gösterir, bunları daha ayrıntılı olarak ele alalım.

		V
		B
	A

	Şekil 1.1. Tek hareketli kinematik çiftler.

Çift tek hareketli:

1) rotasyonel(Şekil 1.1.a) - silindirik bir menteşe. Beş bağlantı koşulu uygulanır: dönme hariç tüm hareketler hariç tutulur.

2) Çevirisel(Şekil 1.1.b) - beş bağlantı koşulu uygulanır: bir öteleme hariç tüm hareketler hariç tutulur.

3) vida(Şekil 1.1.c) - beş bağlantı koşulu uygulanır: öteleme hariç tüm hareketler hariç tutulur. (Dönme, serbestlik derecesi getirmez çünkü bu durumda öteleme ve dönme hareketleri bağımsız değildir).

Şek. 1.2 çiftleri gösterir iki, üç, dört ve beş hareketli(IV, III, II ve I sınıflarının kinematik çiftleri) bunları daha ayrıntılı olarak ele alacağız.

	A		V		G
		B

	Şekil 1.2. Kinematik çiftler

İki hareketli çift(Şekil 1.2.a) - silindir üzerindeki burç. Dört bağlantı koşulu uygulanır, ОХ ve ОZ eksenleri boyunca öteleme ve dönme hareketleri hariç tutulur.

Üç hareketli çift(Şekil 1.2.b) - küresel bir silindir. Üç bağlantı koşulu uygulanır: üç eksenin tümü boyunca öteleme hareketleri hariç tutulur.

Çift dört hareketli(Şekil 1.2.c) - düzlemdeki bir silindir. İki bağlantı koşulu uygulanır: O Z ekseni boyunca öteleme hareketi ve O X ekseni etrafında dönme hareketi hariç tutulur.

Beş hareketli çift(Şekil 1.2.d) - düzlemdeki bir top. Bir bağlantı koşulu uygulanır: OZ ekseni boyunca öteleme hareketi hariç tutulur.

kinematik çift, Yukarıda bahsedildiği gibi bu, iki bitişik bağlantının göreceli hareketlerine izin veren bağlantısıdır. Bu hareketlerin modelleri şekil 2'de gösterilmektedir. 1.16. Bağlantılar kinematik bir çift halinde birleştirildiğinde yüzeyler, çizgiler ve noktalar boyunca birbirleriyle temasa geçebilir. Kinematik bir çiftin elemanları iki bağlantının hareketli bağlantısının meydana geldiği ve kinematik bir çift oluşturan yüzeyler, çizgiler veya noktalar kümesi olarak adlandırılır. Daha kesin olarak, bir kinematik çiftin elemanlarına, bağlantıların birbirleriyle temas ederek kinematik bir çift oluşturduğu, bağlı bağlantılarda ortak olan yüzeyler, çizgiler veya noktalar denir. Dolayısıyla temas halinde olmayan cisimler tarafından kinematik bir çift oluşturulamaz. Bir kinematik çiftin bir bağlantısının diğerine göre hareket özgürlüğünün kısıtlanma derecesi, yalnızca temas noktalarının geometrik şekillerine, yani kinematik çiftin elemanlarına bağlı olabilir. Ne bağlantıların yapıldığı malzemeler ne de birbirine değmeyen parçaların şekli, bağlantıların göreceli hareketliliğine kısıtlama getiremez ve bu nedenle bunlar mekanizmalar ve makineler teorisinde dikkate alınmaz.

Pirinç. 1.16. Soldan sağa kinematik çift modelleri: üst sıra - düzlemde top, düzlemde silindir, silindirde top, düzlem çifti, küresel çift ve alt sıra - pimli küresel, silindirik, öteleme, sarmal

Kinematik çiftler çeşitli kriterlere göre sınıflandırılır. Bir çiftin var olabilmesi için, onu oluşturan bağlantıların elemanlarının kapalı olması, yani sürekli temas halinde olması gerekir.

Kinematik çiftlerin sınıflandırılması

Tablo 1.2

Çift tipi ve serbestlik derecesi	Yarı yapılı görüntü	Çift hareketliliği w, bağ sayısı	Koşullu atama
rotasyonel		» € ve ve ^ „
vida [ШЖ00]
silindirik
küresel
düzlemsel
doğrusal;
		w = 4 5=2
nokta

Yüzeylerin geometrik bağlantı tipine ve kapatma yöntemine göre

kinematik çiftler kuvvet veya geometrik kapanma ile alt ve üst olarak ikiye ayrılır. kapatmaçiftlerin karşılık gelen elemanlarının sürekli temasının sağlanması denir. Şu tarihte: daha düşük bağlantıların teması, yüzeylerin bağlantısı bir veya daha fazla yüzey boyunca gerçekleştirilir. Bunlar kayan çiftlerdir (göreceli hareketleri her zaman kayar) ve bu tür çiftler, çiftin elemanlarının yapısal şekli nedeniyle geometrik kapanma ile karakterize edilir. Şu tarihte: daha yüksek kinematik bağlantı çiftleri bir çizgi boyunca veya bir noktada temas halindedir. Bu nedenle, yalnızca göreceli kayma değil, aynı zamanda yuvarlanma, dönme de mümkündür. Bu tür çiftler için kuvvet kapanması daha sık karakteristiktir, yani elemanlar ağırlık kuvvetleri, elastik kuvvetler vb. ile birbirlerine bastırılır. Şek. Şekil 1.16'da daha yüksek çiftler, düzlem üzerinde bir top (bir noktada temas), düzlem üzerinde bir silindir (düz bir çizgi parçası boyunca temas) ve silindir içinde bir top (daire boyunca temas) içerir. Diğer tüm çiftler daha düşüktür.

Bağlantıların göreceli hareketine göreçiftler rotasyonel (B) (eng, döner mafsal (R)), öteleme (P) (eng, prizmatik mafsal (P)), vida (Vi) (eng, helisel mafsal (H) vidası veya çifti) olarak ayrılır ) ), düz veya düzlemsel (Pl) (eng, düzlemsel mafsal (E)), silindirik (C) (eng, silindirik mafsal (C)) küresel (C) (eng, küresel veya bilyeli mafsal (S)) doğrusal (L) ve nokta (T).

Hareket sayısına görew(serbestlik derecesi sayısı) çiftin bağlantılarının göreceli hareketinde bir, iki, üç, dört ve beş hareketli olarak ayrılırlar.

Bağlantı sayısına göreS, Bağlantıların göreceli hareketi üzerine bindirilen kinematik çiftler sınıflara ayrılır: 1-, 2-, 3-, 4-, 5-bağlı çiftler sırasıyla 1, 11, III, IV ve V sınıf çiftlerini oluşturur. Daha yüksek kinematik çiftler tüm sınıflarda ve birçok türde olabilir ve düşük kinematik çiftler yalnızca III, IV ve V sınıfları ve 6 tür olabilir. Tablo 1.2 farklı kinematik çift türlerini, bunların yarı yapıcı ve şematik temsillerinin yanı sıra w çiftinin hareketliliğini ve bağ sayısını göstermektedir. S.

Bir w çiftinin hareketliliği aşağıdaki formülle belirlenir:

burada P, çiftin yapıcı bir şekilde uygulandığı alanın hareketliliğidir, S- çiftin empoze ettiği tahvil sayısı.

Üç boyutlu bir uzayda kesinlikle katı bir cismin (ve dolayısıyla onun tarafından modellenen bağlantıların) altı serbestlik derecesine sahip olduğunu hatırlayın. Bunlar, örneğin koordinat eksenleri boyunca üç derecelik öteleme hareketi serbestliğidir. Ve üç derecelik dönme hareketi serbestliği, örneğin aynı koordinat eksenleri etrafında dönme.

Tablo 1.3

Kinematik çiftlere eşdeğer kinematik bağlantılar

Bağlantı kişisi	Çift türleri	Hareketlilik	Kinematik çift türleri	Resim	eş değer kinematik birleştirmek
Yüzey	Alt kinematik çift
	Daha yüksek kinematik çift	w = 4 5 = 2

Tablo 1.4

GOST 2.770-68'e göre kinematik çiftlerin sembolleri

		derece	İsim		Koşullu atama
			küre düzlemi
			bilyeli silindir
			küresel
			düzlemsel
			silindirik
			parmakla küresel
			ilerici
			rotasyonel
			vida

Düzlemsel harekette, tamamen katı bir cismin üç serbestlik derecesi vardır: iki derece öteleme hareketi ve bir derece dönme hareketi. Bu nedenle üç boyutlu uzay altı hareketli, iki boyutlu uzay ise üç hareketlidir. Tablo 1.2'deki veriler bu akılda tutularak okunmalıdır. Örneğin, hem 6-hareketli hem de 3-hareketli bir alanda bulunan bir dönme çifti ve bir öteleme çifti tek-hareketli olacaktır, yani w- 1. İlk durumda üzerine 5 adet tahvil konulacak (s= 5) ve ikincide - 2 bağ (s= 2).

Çiftin elemanlarının böyle bir biçimini seçmek mümkündür, böylece bağımsız bir temel hareketle ikinci bir bağımlı hareket ortaya çıkar. Böyle bir kinematik çiftin bir örneği sarmaldır. Bu çiftte vidanın (somunun) dönme hareketi eksen boyunca öteleme hareketine neden olur. Böyle bir çift, tek hareketli olarak sınıflandırılmalıdır (w = 1), çünkü içinde yalnızca bir bağımsız en basit hareket gerçekleştirilir.

Kinematik çiftin rolü aynı zamanda kinematik bağlantı- Belirli bir kinematik çifte eşdeğer, karşılık gelen tipte göreceli hareket imkanı sağlayan, elemanların yüzey, doğrusal veya nokta temasıyla birkaç hareketli parçadan oluşan kompakt bir tasarım. Yani, kinematik bağlantı kinematik bir çiftin yerini alacak şekilde tasarlanmış kinematik zincir denir. Rulmanlar böyle bir kinematik bağlantının örneğidir. Kinematik eklemler çoğunlukla çok sayıda yedek yerel bağa sahiptir, ancak yapısal üretim nedeniyle bu, kinematik çiftlerin ana hareketliliğini etkilemez. Mekanizmadaki her bir çift, çiftin nihai hareketliliğini etkilemeyen yerel hareketliliğe sahip birkaç parça formunda kinematik bağlantıların farklı varyantlarına karşılık gelebilir (bir makaralı rulman, iki hareketli silindirik bir çifte, bir itme bilyasına eşdeğerdir). Konik bir yüzey üzerine monte edilmiş küresel bir dış yüzeye sahip bir yatak, beş hareketli nokta çiftine eşdeğerdir. Tablo 1.3 kinematik çiftleri ve eşdeğer kinematik bağlantıları göstermektedir.

Bu paragrafın sonunda GOST 2770-68'e göre kinematik çiftlerin sembollerini veriyoruz (Tablo 1.4).

Kinematik çiftlerin sınıflandırılması. Kinematik çiftlerin çeşitli sınıflandırmaları vardır

Kinematik çiftlerin çeşitli sınıflandırmaları vardır. Bunlardan bazılarını ele alalım.

Bağlantıların bağlantısının unsurlarına göre:

- daha yüksek(örneğin dişli ve kam mekanizmalarında mevcutturlar); içlerinde bağlantılar bir çizgi boyunca veya bir noktada birbirine bağlanır:

- daha düşük içlerinde yüzey boyunca bağlantıların birbirleriyle bağlantısı meydana gelir; bunlar:

- rotasyonel

düz mekanizmalarda

- öteleme

– silindirik

uzaysal mekanizmalarda

– küresel

Bağlantı sayısına göre:

Uzayda bulunan vücut (Kartezyen koordinat sisteminde X,Y,Z.) 6 serbestlik derecesine sahiptir, yani üç eksenin her biri boyunca hareket etme X, Y Ve Z, ayrıca her eksen etrafında dönün (Şekil 1.2). Bir cisim (bağlantı) başka bir cisimle (bağlantı) kinematik bir çift oluşturursa bu 6 serbestlik derecesinden bir veya birkaçını kaybeder.

Cismin (bağlantı) kaybettiği serbestlik derecesi sayısına göre kinematik çiftler 5 sınıfa ayrılır. Örneğin kinematik bir çift oluşturan cisimlerin (bağlantıların) her biri 5 serbestlik derecesi kaybetmişse bu çifte 5. sınıf kinematik çift denir. 4 serbestlik derecesi kaybolursa - 4. sınıf vb. Farklı sınıflardaki kinematik çiftlerin örnekleri şekil 2'de gösterilmektedir. 1.2.

Pirinç. 1.2. Çeşitli sınıfların kinematik çiftlerine örnekler

Yapısal ve yapıcı özelliğe göre kinematik çiftler şu şekilde ayrılabilir:

- rotasyonel

- ilerici

- küresel,

– silindirik

Kinematik zincir.

Kinematik çiftler formuyla birbirine bağlanan çeşitli bağlantılar kinematik zincir.

Kinematik zincirler:

kapalı

açık

karmaşık

Kinematik zincirden ekipman al, gerekli:

a) bir bağlantıyı taşınmaz hale getirin - bir çerçeve (raf) oluşturun,

b) bir veya daha fazla bağlantı için hareket yasasını, diğer tüm bağlantıların performans göstermesini sağlayacak şekilde belirleyin (onları yönlendirin). gerekli amaçlı hareketler.

Mekanizmanın serbestlik derecesi sayısı- bu, tüm kinematik zincirin sabit bağlantıya (raf) göre serbestlik derecesinin sayısıdır.

İçin uzaysal kinematik zinciri genel bir biçimde şartlı olarak belirtiriz:

hareketli bağlantı sayısı N,

tüm bu bağlantıların serbestlik derecesi sayısı 6n,

5. sınıfın kinematik çiftlerinin sayısı - P5,

5. sınıf kinematik çiftlerin içerdikleri bağlantılara uyguladığı bağların sayısı, - 5Р 5 ,

4. sınıfın kinematik çiftlerinin sayısı - R4,

4. sınıf kinematik çiftlerin içerdikleri bağlantılara uyguladığı bağların sayısı, - 4P 4,

Diğer bağlantılarla kinematik çiftler oluşturan kinematik zincirin bağlantıları, bazı serbestlik derecelerini kaybeder. Kinematik zincirin rafa göre kalan serbestlik derecesi sayısı formülle hesaplanabilir.

W = 6n - 5P 5 - 4P 4 - 3P 3 - 2P 2 - P 1

Bu, uzaysal kinematik zincirin yapısal formülü veya Malyshev formülüdür. P.I. tarafından alındı. Somov tarafından 1887'de geliştirildi ve A.P. 1923'te Malyshev.

değer W isminde mekanizmanın hareketlilik derecesi(eğer kinematik zincirden bir mekanizma oluşturulmuşsa).

W = 3n - 2P 5 - P 4 İçin düz kinematik zincir ve buna göre düz bir mekanizma için:

Bu formüle P.L denir. Çebyşev (1869). Düzlemde vücudun 6 değil 3 serbestlik derecesine sahip olması koşuluyla Malyshev formülünden elde edilebilir:

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

W değeri mekanizmanın kaç tane tahrik bağlantısına sahip olması gerektiğini gösterir (eğer W= 1 - bir, W= 2 - iki öncü bağlantı vb.).

1.2. Mekanizmaların sınıflandırılması

Mekanizma türlerinin ve türlerinin sayısı binlercedir, bu nedenle sınıflandırmaları, çok sayıda mevcut mekanizmadan bir veya başka bir mekanizmayı seçmek ve mekanizmayı sentezlemek için gereklidir.

Evrensel bir sınıflandırma yoktur. En yaygın 3 sınıflandırma türü:

1) fonksiyonel/2/ - teknolojik süreç prensibine göre, yani mekanizmalara göre:

Kesici takımın tahriki;

Güç kaynağı, yükleme, parçaların çıkarılması;

toplu taşıma;

2) yapısal ve yapıcı/3/ - mekanizmaların hem tasarım özelliklerine hem de yapısal ilkelere, yani mekanizmalara göre ayrılmasını sağlar:

Krank kaydırıcı;

sallanan;

Kaldıraç dişli;

Kam kolu vb.

3) yapısal- bu sınıflandırma basit, rasyoneldir, mekanizmanın oluşumu, yapısı, kinematik ve kuvvet analizi yöntemleriyle yakından ilgilidir.

L.V. tarafından önerildi. Assur tarafından 1916 yılında geliştirilmiş ve başlangıç ​​mekanizmasına kinematik zincirlerin (yapısal gruplar halinde) katmanlaştırılması (bağlanması) yoluyla bir mekanizma oluşturulması ilkesine dayanmaktadır.

Bu sınıflandırmaya göre, daha basit olandan, serbestlik derecesi sayısına sahip kinematik zincirler eklenerek herhangi bir mekanizma elde edilebilir. W= 0, bunlara yapısal gruplar veya Assur grupları denir. Bu sınıflandırmanın dezavantajı gerekli özelliklere sahip bir mekanizmanın seçilmesinin zorluğudur.

Kinematik çift göreceli hareketlere izin veren, temas eden iki bağlantının hareketli bir bağlantısıdır

bağlantıların göreceli hareketine göre:

rotasyonel; ilerici; vida; düzlemsel; küresel;

bağlantıların iletişim türüne göre:

daha düşük- bunlar, kendilerini oluşturan bağlantıların temasının bir düzlem boyunca veya bir yüzey boyunca gerçekleştirildiği kinematik çiftlerdir;

daha yüksek- bunlar, kendilerini oluşturan bağlantıların temasının bir çizgi boyunca veya bir noktada gerçekleştirildiği kinematik çiftlerdir;

kinematik çiftler oluşturan bağlantıların temasını sağlama yöntemine göre: güç- bunlar, yerçekimi kuvvetlerinin etkisi veya yayın elastik kuvveti nedeniyle bağlantıların temasının sabitliğinin sağlandığı kinematik çiftlerdir; geometrik- bunlar, bağlantıların çalışma yüzeylerinin tasarımı nedeniyle bağlantıların temasının sabitliğinin gerçekleştiği kinematik çiftlerdir;

kinematik çifti oluşturan bağlantıların göreceli hareketine uygulanan bağlantı koşullarının sayısına göre (bağlantı koşullarının sayısı kinematik çiftin sınıfını belirler);

bağlantıların göreceli hareketindeki hareketlilik sayısına göre (hareketlilik sayısı kinematik çiftin hareketliliğini belirler).

Bağlantılar- bunlar, mekanizmanın bağlantılarının hareketlerine uygulanan, onları serbest olmayan ve bu bağlantılar arasında enerji veya bilgi aktarımına yönelik olan kısıtlamalardır.

Bir kinematik çiftin oluşması için en az bir bağın olması gerekir, çünkü bağ sayısı sıfıra eşitse bağlantılar etkileşime girmez, yani birbirine değmezler, dolayısıyla kinematik çift mevcut değildir.

6.Kinematik zincirler. Kinematik zincir türleri

Tüm mekanizmalar, kinematik zincirleri oluşturan kinematik çiftleri oluşturan bir dizi bağlantıdan oluşur.

Kinematik zincir birbirleriyle kinematik çiftler oluşturan bir bağlantı sistemidir

Kinematik zincirler aşağıdakilere ayrılır:

tasarım gereği:

basit- bu, her bir bağlantısı ikiden fazla kinematik çiftin parçası olmayan, yani yalnızca bir veya iki köşe bağlantısı içeren kinematik bir zincirdir.

karmaşık- bu, üç veya daha fazla kinematik çiftin parçası olan bağlantılara sahip kinematik bir zincirdir, yani üç veya daha fazla köşeye sahip en az bir bağlantı içerir

bağlantıların etkileşimi hakkında:

kapalı veya açık en az bir bağlantının, diğer bağlantılarla etkileşime girmeyen ve onlarla kinematik çiftler oluşturmayan serbest bir elemana sahip olduğu kinematik bir zincirdir.

kapalı her bir bağlantısı en az iki kinematik çiftin parçası olan kinematik bir zincirdir

Kinematik bağlantıçeşitli kinematik zincirlerin bağlantılarından oluşan kinematik bir çifttir.

Yapının karmaşıklığına bağlı olarak mekanizmada birden fazla kinematik bağlantı bulunabilir.