Общие сведения о некоторых механизмах

рода.
Общие сведения, классификация, принцип работы.

В курсе детали машин вместо термина «тело», используемого в теоретической механике, принят термин «звено». Звенья могут быть твердые и гибкие.
Твердым звеном называется деталь или совокупность деталей механизма, соединенных между собой неподвижно.
Гибкие звенья (цепи, ролики, тросы и др,) отличаются изменением своей формы вследствие относительной неподвижности их частей или частиц. Звенья могут состоять из одной или нескольких жестко связанных между собой деталей.
Подвижные детали или группы деталей, образующие одну жесткую неподвижную систему, называют подвижными звеньям.

кривошипом
звено 2, совершающее сложное движение, - шатуном;

звено 3 (игла, перемещающаяся поступательно) — ползуном.
Неподвижное звено (корпусная деталь машины) 4 называется стойкой. Рассмотренный механизм называют кривошипно-шатунным. Это - самый распространенный четырехзвенный механизм, применяемый в современной технике.
Соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающее их относительное движение, образует кинематическую пару.

ведущими; звенья, получающие движение, для выполнения которого предназначен механизм, называют

ведомыми. Иногда ведомые звенья называют рабочими или исполнительными. В рассматриваемом примере (см. рис. 3.100) ползун 3 и шатун 2 составляют ведущее звено, а кривошип 1 жестко соединенный с валом. — ведомое (рабочее) звено.
Поверхности, линии, точки звена, по которым она может соприкасаться с другим звеном кинематической пары, называются элементами звена кинематической пары.
Если элементы звеньев механизма движутся параллельно одной неподвижной плоскости, то механизм называют плоским. Механизм называют пространственным, если точки его звеньев описывают неплоские траектории или траектории, лежащие в пересекающихся плоскостях. В настоящем курсе рассматриваются в основном плоские механизмы.
Кинематические пары отличаются следующими признаками: числом простейших относительных движений, которых звенья лишаются при соединении их в кинематические пары; видом элементов кинематических пар; свойством обратимости; видом относительного движения звеньев.
В зависимости от вида соединения одно из звеньев сможет совершать одно, два, три, четыре или пять движений относительно другого звена из шести движений, перечисленных выше.

(см. табл.), их представляют на чертеже в виде структурной кинематической

схемы.

Шар на плоскости

Цилиндр на плоскости

Сферический шарнир

Цилиндрическая пара

Вращательная пара

его звеньев, виды кинематических пар и их взаимное расположение. Кинематическая,

схема механизма отличается от структурной тем, что в ней указаны размеры, необходимые для кинематического расчета механизма.
В зависимости от вида элементов кинематических пар различают: низшие кинематические пары, элементами которых являются поверхности, и высшие, элементами которых являются точки или линии. Низшими кинематическими парами являются: винтовая, вращательная, поступательная, шаровая.
Нагрузочная способность высших кинематических пар сравнительно невелика, поскольку усилия в ней передаются через малые контактные площадки, возникающие в местах соприкосновения звеньев под воздействием нагрузок. Однако эти пары оказываются более рациональными в отношении потерь мощности на преодоление трения ввиду того; что трение скольжения в них полностью или частично можно заменить трением качения.

движения их звеньев, чем низшие. Кинематические пары по своим свойствам

делятся на обратимые и необратимые. Свойство обратимости состоит в том, что при закреплении любого из звеньев, образующих кинематическую пару, вид траектории, описываемой точкой другого звена, не меняется.

собой кинематическими парами, образует кинематическую цепь, например, кривошип 1 —

шатун 2 — поршневой комплект 3
В открытой цепи имеются звенья, входящие только в одну кинематическую пару (рис. 3.103, а).
В замкнутой цепи каждое звено входит не менее, чем в две кинематические пары (рис. 3.103, б), т. е. звенья образуют один или несколько замкнутых контуров.

более, чем в две кинематические пары (рис. 3.102, в). В

противном случае кинематическую цепь называют сложной. Если траектории точек всех звеньев цепи лежат в параллельных плоскостях, то такую цепь называют плоской. В пространственных цепях указанные траектории либо представляют собой пространственные кривые, либо находятся в непараллельных плоскостях. В механизмах можно встретить как открытые, так и замкнутые кинематические цепи. Примером открытой кинематической цепи являются обычные рычажные весы.

- Важнейшим свойством любого механизма является его подвижность. Число степеней свободы кинематической цепи относительно одного из ее звеньев условно называют степенью ее подвижности.

характеристики строения механизма и его движения. Наиболее распространены следующие классификации.
По

геометрическим и конструктивным признакам:
рычажные (рис. 3.16, 3.17), звенья 1, 2, 3, 4, ... образуют только вращательные, поступательные, цилиндрические или сферические пары А, В, С, ..., Е;

образуют со стойкой или водилом вращательные или поступательные пары;

имеющий рабочую поверхность переменной кривизны, выходное звено (толкатель) 2 с

роликом 3, образующий высшую пару;
4) винтовые, содержащие винтовую пару (гайку и винт);
5) фрикционные, в которых передача движения осуществляется благодаря силам трения между элементами пары;
6) механизмы с гибкими звеньями (типа гибкой нерастяжимой нити);
7) механизмы с упругими звеньями, деформация которых влияет на движение механизма;
8) механизмы с переменной структурой;
9) механизмы с остановками выходного звена (рис. 3.20), например мальтийский (рис. 3.20, а), храповой (рис. 3.20, б);
10) комбинированные механизмы;
11) гидравлические механизмы;
12) пневматические механизмы;
13) механизмы с электромагнитными элементами;
14) механизмы с электронными элементами.
По функциональному назначению и кинематической передаточной функции скорости исполнительного звена:
1) механизмы с постоянным передаточным отношением ем (зубчатые, ременные, цепные, канатные, червячные, фрикционные передачи и др.);
2) механизмы со ступенчато изменяющимся передаточным отношением (коробки перемены скоростей, ступенчатая ременная передача, ступенчатая цепная передача и др.);

скоростью;
4) механизмы для сообщения исполнительному органу движения с увеличенной средней

скоростью вспомогательного хода по отношению к рабочему ходу;
5) механизмы с регулируемым ходом исполнительного органа;
6) механизмы для движения с остановками исполнительного органа (кулачковые, мальтийские, анкерные, рычажные и др.);
7) реверсивные механизмы для перемены направления вращательного и поступательного движения выходного звена;
8) механизмы с переменной передаточной функцией скорости (передачи с некруглыми зубчатыми колесами, кулачковые, рычажные, рычажно-зубчатые, кулачково-рычажные и др.),
9) суммирующие механизмы и дифференциалы;
10) точные и приближенные направляющие механизмы для движения точки по заданной траектории;
11) механизмы для воспроизведения заданных
функциональных зависимостей;
12) механизмы систем управления и регулирования;
13) предохранительные, компенсирующие и уравнительные механизмы;
14) механизмы сцепления: зубчатые, фрикционные, кулачковые муфты;
15) механизмы захватов, схватов;
16) тормозные механизмы,

звеньев в замкнутом контуре;
3) по степени подвижности незамкнутой открытой и

разветвленной цепи;
4) по числу начальных кинематических пар и последовательности присоединения структурных статически определимых групп с нулевой подвижностью относительно основания группы (базы);
5) по числу контурных избыточных и тождественных связей в механизме

звеном, кинематической парой?
Дать определение и привести примеры механизмов с низшими

и высшими парами.
Дать определение кинематической цепи. Написать и пояснить формулу для определения степени подвижности кинематической цепи.
Привести примеры рычажных, кулачковых механизмов и механизмов прерывистого движения; к каким группам они относятся?
Какие преимущества у центральных (аксиальных) кривошипно-ползунковых механизмов по сравнению с нецентральными (дезаксиальными)?