8. Основные виды механизмов

Механизм – это совокупность твердых , жидких и газообразных тел, движущихся ,как одно целое и предназначенное для преобразования одного и нескольких тел в требуемое движение других тел. Основные виды механизмов

1) Рычажный - механизм,   механизм, состоящий из звеньев, соединённых между собой в низшие кинематические пары (См. Кинематическая пара). Р. м. бывают плоские и пространственные. В плоских Р. м. звенья соприкасаются по окружности (шарниры, вращательные пары) и по линии (поступательные пары). В пространственном Р. м. звенья соединяются по цилиндрическим или сферическим поверхностям (вращательные пары) и по плоскости (поступательные пары). Часто в технической литературе Р. м. называют стержневыми шарнирными механизмами. К ним относят также кулисные и кривошипно-ползунные механизмы.

2) Фрикционный - механизмы, в которых используются силы трения В целом ряде механизмов, применяемых в современной технике, используются силы трения в качестве сил, приводящих в движение звенья, или сил, тормозящих их движения. Механизмы, в которых используются силы трения, носят название фрикционных

3) Волновые механизмы

4) Зубчатые - механизмы

Зубчатые механизмы чаще по сравнению с другими видами механизмов применяются в машиностроении, приборостроении, в технических системах. Они служат для преобразования вращательного движения ведущего звена и передачи моментов сил.

Достоинствами таких передач являются постоянство заданного передаточного отношения, компактность, высокий КПД (0,92 … 0,98); наличие небольших сил давления на валы и опоры; высокая надежность; простота обслуживания. К недостаткам можно отнести сложность и высокую точность изготовления и сборки, наличие шума при работе, невозможность плавного бесступенчатого регулирования скорости вращения ведомого звена

5) Кулачковые Основные типы плоских кулачковых механизмов Разобьем кулачковые механизмы в зависимости от движения выходного звена на следующие три вида:

1) выходное звено движется поступательно;2) выходное звено вращается;3) выходное звено совершает сложное движение.

6) Прерывистого (периодического) действия

Кривошипные и кулачковые механизмы работают с периодическим изменением направления и скорости движения ведомого звена. При этом начальное и конечное положения этого звена повторяются периодически, не меняясь. Ведомое звено движется непрерывно, за исключением участка кулачка (кулачкового механизма), соответствующего выдержке (когда рабочий орган неподвижен).

9. Структурные формулы кинематических цепей и механизмов

Структурными формулами называются закономерности, связывающие число степеней свободы Н кинематической цепи механизма с числом звеньев и числом и видом его кинематических пар. Если принять что число степеней свободы совпадает с числом обобщенных координат, то для определения H достаточно найти общее число координат определяющих положение всех звеньев и число уравнений связывающих эти координаты. Разность между этими числами дает число независимых координат, если все уравнения связи независимы. Если такие звенья k, то общее число степеней подвижности равно 6k. Соединение звеньев в кинематической цепи определяет связи на движение звеньев. Ограничения движение зависит от класса кинематической пары. Если число пар каждого класса обозначить как P_n, где n – номер класса, то в самом общем случае кинематической цепи будет: P₁ – первого класса, P₂ – второго класса и т.п. Следовательно из 6k степеней подвижности, которые есть у свободных звеньев следует исключить те степени подвижности, которые ограничиваются кинематическими парами. Тогда число степеней подвижности пространственной кинематической цепи будет равно:

H=6k-5p₅-4p₄-3p₃-2p₂-p₁ (1)

Если одно из звеньев кинематической цепи не подвижно (стойка), то степень подвижности кинематической цепи (число степеней подвижности относительно звена, принятого за неподвижное, и

W=6n-5p₅-4p₄-3p₃-2p₂-p₁(2)

Если звенья механизма движутся в одной плоскости, то механизм называется плоским и структурная формула для общего вида таких механизмов принимает вид в виде уравнения «3»

W=3n-2p₅-p₄ (3)

Формула была предложена Чебышевым в 1869 году. Формулы (2) и (3) получены из предложения что все уравнения связи независимы, но это условие выполняется не всегда. В общее число наложенных связей может войти qизбыточных (повторных) связей, которые не уменьшают количество подвижности механизма, обращая его в статически-неопределимую систему. И тогда формула принимает вид:

W=6n-5p₅-4p₄-3p₃-2p₂-p₁+q (4)

W=3n-2p₅-p₄+q (5)

Ноздрякова: Раздел 1-вопрос 10,11