Артоболевский И.И. - Теория механизмов и машин, страница 7

сине парь1 Относились к парам, дЛИ кОтО итупатаиьиаи кииаиатиаа. акая пара рых мгновенные возможные движения их звеньев не зависят друг от друга. Однако в технике встречаются кинематические пары, для которых относительные движения их звеньев связаны какой-либо'дополнительной геометрической зависимостью. В качестве примера рассмотрим один вид такой пары, наиболее часто встречающейся в механизмах. Пусть, например, относительные движения звеньев пары !Ч класса, показанной на рис. !.9, связаны условием, что заданному углу ф поворота одного звена относительно другого вокруг осн х — х соответствует поступательное перемещение й вдоль той же оси. В этом случае, хотя звенья пары имеют и поступательное, и вращательное движения, эти движения связаны условием Риа.

1.П. Виитоааи пара )1 = й (1Р) и, таким образом, на относительное движение звеньев пары наложена еще одна дополнительная связь, выраженная соотношением (1.3). В этом случае пара должна быть отнесена не к !Ч, а уже к Ч классу. Подобные пары весьма часто встречаются в технике и носят название винпювой пары из-за винтового характера относительного движения их звеньев. Винтовая пара представляет собой два звена А и В (рис. 1.9). Цилиндр В имеет на себе внешнюю винтовую резьбу Ь; соответственно в звене А сделана внутренняя резьба а. При вращении авена А относительно звена В или звена В относительно звена А движущееся звено перемещается вдоль оси х — х. Ясна, что ф к кииамАтичвскив пАРы и их КЛАссиФиаапия 27 овер- У. нный оси (1.4) Рис.

и!в. аивтоваи лииив и ее развертка иа влоскоста Соотношение (1.4) налагает связь на движение звеньев винтовой пары вдоль и вокруг оси х — х. Так как из рис. 1.10 следует, что Ю= —. А то й' = лр 1я р = С~р, где через С обозначена постоянная, равная г 1я р. Внутри каждого класса кинематические пары могут быть подразделены на виды в зависимости от различных сочетаний допускаемых или ограниченных в них движениях. 7'. Кннематическне пары делятся на низшие и высшие. Кинематнческая пара, которая может быть выполнена соприкосновением элементов ее звеньев по поверхности, называется низшей. Кннематическая пара, которая может быть выполнена соприкосновением элементов ее звеньев только по линиям или в точках, называется высшей.

Примером низшей кинематической пары может служить пара, показанная на рис. 1.1. В этой паре звенья соприкасаются цилиндрическими поверхностями. Примеры высших пар приведены на рис. 1.2 и 1.4. В паре, изображенной на рис. !.2, звенья соприкасаются по линии. Для того чтобы элементы кинематических пар находились в постоянном соприкосновении, они должны быть замкнуты. Замыкание может быть либо геометрическим, либо силовым. повороту какого-либо звена на некоторый угол ср соответствует связанное с поворотом перемещение й вдоль оси х — х, т. е.

вращательное движение звена закономерно связано с поступательным его движением. Эта связь может быть легко получена. Для этого рассмотрим винтовую линию, принадлежащую какому-либо элементу звена данной пары. Пусть эта винтовая линия принадлежит цилиндру В радиуса г (рис.

1.1О). Развернем поверхность цилиндра В на плоскость; тогда вместо винтовой линии получим прямую, наклоненную к горизонту под углом р, называемым углом подзема резьбы. Если звено В (рис. 1.9) повернуть иа полный оборот (на угол, равный 2п), то это звено переместится вдоль оси х — х на величину Ь, которая называется шагом винта (рис. !.10).

Если же п нуть звено В йа произвольно зада угол ~р, то оио переместится вдоль х — х на величину й'. ги /нр ' й = — „. 2н ' РЗ Гл. Ь КИИЕМАТИЧЕСКИЕ ПАРЫ И КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ПЕПИ Геометрическое замыкание осуществляется соответствующими геометрическими формами элементов звеньев кинематической пары. Например, все пары, изображенные на рис. 1.1 и 1.6 — 1.9, являются замкнутыми геометрически, потому что касание элементов звеньев этих пар обеспечивается их геометрическими формами. Чтобы пары, показанные на рис.

1.4 и 1.5, были замкнутыми, необходимо шар и цилиндр прижимать к плоскости какой-нибудь силой. Силовое зииыкание осуществляется силой веса, силой упругости пружин и т. и. $4. Условные изображения кииематических пар !'. При схематическом изображении механизмов на чертежах удобнее вместо конструктивного изображения кинематических пар и звеньев ввести условные их изображения. Рассмотрим условные изображения некоторых наиболее употребительных кинематических пар. На рис. 1.11 показаны два варианта схематического изображения вращательной пары Ч класса, состоящей из звеньев А и В.

Первый вариант (рис. 1.11, а) дает изображение, более близкое к конструкции; второй вариант (рис. 1.!1, б) представляет собой условное изображение, применяемое на кинематических схемах. На рис. 1.12 даны схематические изображения вращательной пары Ч класса для тех случаев, когда одно из звеньев пары (ззено А) неподвижно. На рис.

1.13 даны схематические изображения поступательной пары Ч класса, а иа рис. 1.14 показаны схематические изображения той же пары при неподвижном звене В. На рис. 1.16 представлены схематические изображения винтовой пары Ч класса. В некоторых случаях необходимо дать полное представление о тех элементах, которыми соприкасаются звенья пары. В этих случаях на схеме полностью и точно изображаются соприкасающиеся элементы звеньев.

Примеры изображения таких пар показаны на рис. 1.16. На рис, 1.16, а круглый ролик А соприкасается с кривой а — а звена В; на рис. 1.16, б зуб А одного зубчатого колеса соприкасается с зубом В другого зубчатого колеса. Дза зубчатых колеса, входящих в кинематическую пару, имеют условное изображение, показанное на рис. 1.17.

2'. Введем также условные обозначения для звеньев, входящих в кинематические пары. Если необходимо изучить движение только двух точек звена, то схематическое изображение такого звена можно представить в виде, показанном на рнс. 1.18. На этом рисунке представлен тот случай, когда звено входит в две вращательные пары А и В. На рис. 1.19 показаны схематические изображения звена, входя- б 4. УСЛОБНЫБ ИЗОБРА)КЕНИЯ КИНЕМДТИЧЕСКИХ ПАР 99 Рнс. 1.1!. Схематнческяе изображения вращательной парм: а) изображение со схемзтнзнроваввымв конструктивными форыамв) б) изображение, применяемое на кяяемзтвческнх схемах Рве.

1.11. Схематнческпе азобрзженвя вращательной пары с одним яеподввжным авеном: а) нзображенне со схематязнро. ваннымв конструнтнвнымя формами; б) а е) изображения, применяемые на кннема. тяческнх схемах А г Л С В А  — ")ИФЮ-'- ~ В Рнс. 1.1й. Схематнчеснне взобрзження вантовой пармг а) изображение со схемзтнэа Рованнымн копструктввныын формана; б а з) пзображеняя, применяемые на квнсматн. чеснвх схемах Рнс. 1.16. Изображения высмей пары! а) пара о круглмм ролнком А н крвволн. нейным профнлем В; б) пара в виде двух касаыщнхса кркаолввейных зубьев А в В Рвс.

1.17. Схематнческое нзобрзженае зубчатого механизма нз двух колес Рве, 1,13. Схемвтвческае язображення поступательяой пары: а) наображеиве со схеметязврованнымя конструктявнымн формана; б) взображенне, прнмевяемое вз кннематвеесквз схемах; э) нзобрзженяе с направляющей в ваде паза; г) в д) яэображення, првменяемые на кяпематяческвх схемах т,~ ЮЖ 3 7 Гр)г'"))) млзэм12ю Ряс. 1,!4.

Схемэтнческне нзображенвя поступательной пары с одним неподвнж. ным авеном: а) нзображенне со схематн. звровазнммн конструктнвнымн формамн) б) нзображенве. прнмеееемое па ккнема. тнчесннз схемах, э) пзображенне с напрев. лающей в виде паза; з) п д) нэображенвя. применяемые ва кпнематхческнх схемзн Зе Гл. 1. КИНЕМДтИЧЕСКИЕ ПДРЫ И КИИВМДтИЧЕСКИа ЦЕПИ щего в три вращательные пары: А, В и С. Наконец, на рис. 1.20 показано схематическое изображение звена, входящего в три вращательные пары А, В и С с параллельными осями вращения, лежащими в одной плоскости. л г Рис.

1.19. а), б) и з) Разлнчяые азобрзжевая звена, ахо. дящего в трн вращательные кинемати. ческие пары Рнс. 1.99. Схематическое изображение звена, входящего в три вращательные пары: а) изобрзжеииесосхемзтнзированныня конструктивнымн бормана) б) иво. браженне, применяемое яа иинематическнх схемах Рис. 1.19. Схематические изображении звена, входящего в две вращательные кннематическне пары: а) изо. бражение со схематнзиро. ванными конструативнымн зернами; б) изображение, применяемое иа кинемвти. ческнх схемах На прилагаемой таблице 1 показаны условные обозначения наиболее распространенных кинематических пар, используемых в инженерной практике. $ 5. Кинематические цепи 1'.

Кинематической цепью называется система звеньев, связанных между собой кинематическими парами (таблица 1). На рис. 1.21 показана кииематическая цепь, состоящая из четырех б Рис, 1.99. Схема простой открытой кинематической цепи из четырех звемьев Рнс. ).И.

Схеме кннематмческой цепи нэ четырех звеньев звеньев, образующих три кинематические пары. Звенья 1 и 2 входят во вращательную пару А (Ч класса), звенья 2 и 3 — в поступательную пару В (Ч класса) и, наконец, звенья 8 и 4 входят во вращательную пару С (Ч класса). Кинематические цепи делятся на простые и сложные. Простой кинбматичегкой цепью называется такая цепь, у которой каждое звено входит не более чем е две кинематические пары. Пример простой. цепи с вращательными парами А, В и С (Ч класса) показан на рис.

1.22. Сложной кинел)отеческой цепью называется цепь, в которой имеется хотя бы одно звено, входящее более чем в две кинемвтн- $6. кинемлтические цепи Таблица ! Условяме обозначения кииеивтнчесяих пвр Шар — плоскость Шар — цилиндр Сфервческвя Плоскостная Цнлиндрическвя Сферическая с пальцем Поступательная Вращвтельпвя Винтовая Гл 2.