Проектирование мехатронных узлов Божко

Машина. Механизм. Звено. Виды звеньев. Основные виды механизмов современной техники. Кинематическая схема механизма. Примеры.

Машиной является технический объект, состоящий из взаимосвязанных функциональных частей (деталей, узлов, устройств, механизмов и др.), использующий энергию для выполнения возложенных на него функций: −в технологических машинах (металлообрабатывающие станки, ткацких машинах) происходят изменение форм, размеров, свойства материалов и заготовок;

−в транспортных машинах (автомобили, космические корабли) происходит перемещение грузов, людей и других объектов; −в энергетических машинах (ДВС-двигателях внутреннего сгорания, ЭДэлектродвигателях) происходит преобразование энергии;

−в информационных машинах происходит преобразование информации.

Механизм – система тел, предназначенная для преобразования движения, одного или нескольких твердых тел в требуемые движения других твердых тел.

Механизм состоит из звеньев, соединенных между собой кинематическими парами.

Звено – твердое тело, входящее в состав механизма; может состоять из одного тела или из нескольких неподвижно соединенных твердых тел, движущихся как одно целое.

Неподвижное звено называется стойкой. Все неподвижные детали образуют одну неподвижную систему тел, называемую неподвижным звеном или стойкой.

В любом механизме всегда одно неподвижное звено и одно или несколько подвижных звеньев. Следовательно, механизм – это есть совокупность неподвижного и подвижных звеньев.

Различают входные и выходные, ведущие и ведомые, начальные звенья.

Входные – звенья, которым сообщается движение, преобразуемое в требуемые движения других звеньев механизма.

Выходные – звенья, совершающие движения, для выполнения которых предназначен механизм.

Промежуточные – звенья, расположенные между входными и выходными звеньями.

Начальное звено – звено, которому приписывается одна или несколько обобщенных координат механизма.

Ведущим звеном механизма называют одно звено, для которого элементарна работа вешних сил, приложенных к нему, является положительной.

Ведомым звеном называется звено, для которого элементарная работа внешних сил, приложенных к нему, является отрицательной или равна нулю.

В большинстве механических систем современной техники находят применение следующие основные виды механизмов: а) шарнирные (или рычажные), б) кулачковые, в) зубчатые, г) винтовые, д) фрикционные и е) механизмы с гибкими связями.

Рис. 3 Примеры простейших механизмов

Кинематическая схема механизма – графическое изображение последовательности соединения звеньев в кинематические пары.

Низшими называются кинематические пары, в которых соприкасание звеньев происходит по поверхности. На рис. показана вращательная кинематическая пара, в которой соприкасание звеньев происходит по цилиндрической поверхности.

Низшая вращательная кинематическая пара

Условное изображение вращательной кинематической пары

Условные изображения поступательной кинематической пары

Высшей кинематической парой

называется пара, в которой соприкасание звеньев происходит по линии или в точке.