17. Классификация структурных групп

Из (1.11)...(1.15) видно, что в машинах и механизмах имеется большое количество разнообразных структурных групп. С целью упрощения их изучения и анализа группы Ассура классифицируют.

В настоящее время нет единой классификации всех структурных групп. Наиболее полно проклассифицированы только группы Ассура, существующие в трехмерном трехподвижном пространстве, допускающем два независимых поступательных движения вдоль осей, например X и Y, и одно вращательное вокруг оси Z. Отметим, что в современном машиностроении именно механизмы с этими структурными группами нашли широкое распространение на практике. Потому в данном разделе рассмотрим структурную классификацию этих групп и механизмов.

В настоящее время считается, что лучшей является структурная классификация Ассура–Артоболевского. Достоинством этой классификации является то, что с ее помощью не только упрощаются структурный анализ и синтез механизмов, но она также увязывается с методами кинематического, силового и динамического исследования механизмов.

Каждый механизм рассматривается как устройство, состоящее из элементарного механизма и соединенных с ним и между собой структурных групп.

Все механизмы и структурные группы, в них входящие, подразделяются на классы, а класс механизма в целом определяется высшим классом структурной группы, которая входит в него.

Элементарный механизм условно отнесен к механизму I класса.

Класс структурной группы определяется числом кинематических пар, входящих в замкнутый контур, образованный внутренними кинематическими парами.

При этом двухповодковая структурная группа, не имеющая замкнутого контура, отнесена ко второму классу (табл. 1.4).

Т а б л и ц а 1.4

Классификация структурных групп

№ п/п	Структурная схема группы	Класс группы	Порядок группы	Вид группы
1		II	2	1
2		III	3	–
3		IV	2	–

Порядок группы определяется числом внешних кинематических пар.

Так как на практике наибольшее применение нашла двухповодковая группа, то в зависимости от места размещения на ней вращательных и поступательных кинематических пар эта группа разделяется еще и по видам (рис. 1.18).

Рис. 1.18. Виды двухповодковых структурных групп:

а – диада первого вида; б – диада второго вида; в – диада третьего вида;

г – диада четвертого вида; д – диада пятого вида

К первому виду отнесена диада, у которой все кинематические пары – вращательные (рис. 1.18,а). Диада, у которой одна из внешних кинематических пар является поступательной, отнесена ко второму виду (рис. 1.18,б). Диада, у которой внутренняя пара поступательная, относится к третьему виду. Двухповодковая группа, у которой две внешние кинематические пары поступательные, отнесена к четвертому виду. И, наконец, группа, у которой одна внешняя и внутренняя пара – поступательные, отнесена к пятому виду.

Казалось бы, следуя по этому пути замен вращательных пар на поступательные, можно заменить и все три вращательные па-

ры поступательными, но этого делать нельзя, так как в этом случае получим не структурную группу, а клиновой механизм, который даже существует в другом по подвижности пространстве.