Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу "Теория механизмов и машин", страница 10

                          (1.2.1)

Где   - число степеней свободы звеньев кинематической пары.

Только не зависимые ( не связанные аналитической зависимостью) возможные движения определяют число степеней свободы звеньев кинематической пары

1£ ()£5                   

По числу наложенных связей кинематические пары классифицируют на пять классов: 1,2,3,4,5 (примеры см. конспект лекций). По элементам кинематические пары разделяются на высшие и низшие. Низшие – элемент кинематической пары в виде поверхности, высшие – в виде линии или точки.

1.2.3  Кинематические цепи и их классификация.

Система звеньев, связанных между собой кинематическими парами, называется кинематической цепью. Последние делят на незамкнутые и замкнутые, простые и сложные, плоские и пространственные.

Незамкнутая кинематическая цепь – цепь, у которой звенья не образуют замкнутый контур.

Замкнутая кинематическая цепь – цепь, звенья которой образуют один или несколько замкнутых контуров.

Кинематическая цепь, у которой каждое звено входит не более чем в две кинематические пары, называется простой кинематической цепью. Если в кинематические цепи хотя бы одно звено входит более чем в две кинематические пары, то такая кинематическая цепь называется сложной.

Если траектории всех точек звеньев кинематической цепи лежат в одной плоскости либо в параллельных плоскостях, то кинематическая цепь называется плоской; в противном случае – пространственной.

1.2.4  Структурная формула плоского механизма.

В плоских механизмах кинематические пары 1,2,3 классов не используются, так как обладают пространственным характером возможных относительных перемещений звеньев. В этой связи структурная формула плоских механизмов имеет вид:

=3n-2p₅-p₄                          (1.2.2)

где   - степень подвижности (число степеней свободы механизма);

        n - число подвижных звеньев плоского механизма;

        p_4.,p₅ - соответствующее число кинематических пар четвертого и пятого класса, входящих в состав рассматриваемого механизма. Уравнение (1.2.2) – формула Чебышева. Согласно этому уравнению определяют степень подвижности любого плоского механизма относительно неподвижного звена.

Степень подвижности механизма – число, указывающее оптимальное количество приводных звеньев в механизме, необходимое для выполнения им вполне определенного движения. В основном в конструкциях машин и приборов используются механизмы с одной степенью подвижности. В некоторых конструкциях находят применение механизмы с двумя и более степенями подвижности, например, дифференциалы автомобилей, некоторые механизмы счетно-решающих машин, манипуляторы.

1.2.5  Структурная классификация плоских механизмов.

1.2.5.1  Общий принцип образования механизмов.

Общий принцип образования механизмов был сформулирован в 1914 г русским ученым Л.В. Ассуром. В основу его заложен метод образования механизмов путем последовательного присоединения к ведущему звену или имеющемуся механизму кинематических цепей, обладающих определенными свойствами. Такие кинематические цепи подучили название групп Ассура.

В целом группы Ассура – кинематическая цепь с нулевой степенью подвижности относительно тех звеньев, с которыми входят в кинематические пары свободные элементы ее звеньев и не распадаются на более простые цепи, обладающие также нулевой степенью подвижности, т.е.:

3n-2p₅-p₄=0               (1.2.3)