Iga masinaehituse keeruline mehhanism koosneb lihtsate elementide komplektist. Süsteemi kui terviku toimimise mõistmiseks on vaja analüüsida iga sõlme tööd. Ja see on esiteks arusaam sellest, mis on kinemaatiline paar.
Põhitingimused
Kui võtta kaks objekti (linki), mis on omavahel kontaktis ja samas on selline ühendus liigutatav, siis on meil kinemaatiline paar (KP). Selle eripäraks on teatud piirangud linkide liikumisel.
Jäiga keha liikumisvõime võib olla piiratud ja siis on olemas selline asi nagu ühendustingimus. Arvestades paaris olevate linkide koostoimet, arvestatakse kuni viis sidetingimust. Sellest ka klassidesse jaotus. Viis neist toodi välja kinemaatiliste paaride jaoks, igaühel neist on oma liikuvusaste. Klassis on kuus liikumisastet. Kogu kaasaegne mehaanika põhineb kolme viimase klassi kinemaatiliste paaride kasutamisel.
Igal kehal (lingil) on oma geomeetria. Seetõttu on elemendid üksteisega kontaktis, osad vastavad sellele vormile. Selgub, et CP suudab sooritada ainult sellist liigutust,mis ei lähe vastuollu linkide geomeetriaga. Lisaks peab üksteise suhtes mis tahes liikumise tegemiseks olema üks lüli püsiv alt fikseeritud ja see mõjutab paari teist.
Lingi iga punkt läbib liikumise hetkel tee (trajektoori). See trajektoor võib esineda tasapinnal paikneva kõvera kujul. Kui paari lülide teekonna kõverate tasapinnad on üksteisega paralleelsed, on see tasane paar. Kui lülide punktide liikumiskõverad paiknevad kolmemõõtmelises ruumis, on kinemaatiline paar ruumiline.
Vaatused
On olemas järgmist tüüpi mehhanismid.
Pöördtüüpi paar on ühe liigutusega süsteem. Sellise paari moodustavad lülid on võimelised sooritama ainult iseloomulikku pöörlemist ümber varda või telje. Sel juhul toimub elementide kokkupuude silindrilise kujuga pinnal. Selline geomeetriline süsteem on suletud ja kuulub kõige madalamate hulka. Kõrgemate paaride piirkonna analoogmehhanismil on kuullaager.
Tõlkelise interaktsiooni paar on ühe liikumise osas sama, mis eelmine. Sellises süsteemis saavad lingid sooritada translatsioonilist liikumist ainult sirgjooneliselt. Mehhanism on madalaim paar, mis on geomeetrilistes parameetrites suletud.
Paar interakteeruvaid silindreid. See süsteem on juba kahe liigutatav, selle geomeetria on suletud. See on madalaim – lülid võivad nii pöörata kui ka edasi liikuda.
Sfäärilise tüübi paaron kolmepoolne süsteem. Sellise paari vabadusel on aste, mis võimaldab selle lülidel pöörleda kolmemõõtmelises ruumis, kirjeldades koordinaatide telgi. See on ka madalaim geomeetriliselt suletud mehhanism.
Sõrmega kerakujuline paar – kahe liigutatav. Selle paari lülide liikumine (suhteliselt sõltumatu pöörlemine) on piiratud tihvti ja piluga. Madalaima järgu paar on geomeetriliselt suletud.
Kruvitüüpi paaril on ühekordselt liikuv vabadus. Madalamat järku mehhanism on geomeetriliselt suletud süsteem, milles teatud sammuga on võimalik ainult spiraalne liikumine. Liikumine nurga- ja lineaarsuunas on rangelt ainulaadne.
Lamedat tüüpi paar, tasapinnaline silinder, tasapinnaline kuul. Nendes mehhanismides kasutatakse jõuga sulgemist. Klassi järgi kuulub esimene madalamatele, ülejäänud - kõrgematele süsteemidele. Praktikas pole selliseid kinemaatilisi linkide paare kasutatud.
Klassifikatsioon
KP-d liigitatakse järgmiselt.
Puutumispunktis oleva ühenduse tüübi järgi
Madalamat järku paarid on kontaktis piki pindu olevate linkidega. Nad on leidnud laialdast rakendust mehaanikas, on lihtsama konstruktsiooniga kui kõrgemad paarid. Struktuurselt on nende lülid kontaktis tasapindadega ja libisevad mööda neid. Seega toimub elemendi sees koormuse ühtlane jaotus, kuid vastav alt suureneb hõõrdumine lülide ühenduspunktis. Madala järgu paaride positiivne külg on see, et suuri koormusi on võimalik lingilt lingile üle kanda.
Kõrgem kinemaatilinepaaridel on lingid kontaktis piki kõverat või punktides. Nende peamine eesmärk on vähendada hõõrdumise astet lülide elementide vahel liikumise ajal. Klassikaline näide kõrgematest paaridest on laagrid või rullikud. Nende elementide sisekujundus ei mõjuta paarikaupa ühendatud linkide liikumist. Mehhanismi lihtsustamiseks kasutatakse meetodeid kõrgemate kinemaatikapaaride asendamiseks madalamate analoogidega.
Paari lülide suhtelise liikumise tüübi järgi
- Pöörlev.
- Progressiivne.
- Silindriline.
- Sfääriline.
- Kruvi.
- Korter.
Kui mehhanismis on ainult paarid, mis kasutavad ainult nelja esimest liikumistüüpi, nimetatakse seda kangiks.
Vastav alt linkidevahelise suhtluse tüübile
- Jõumõjude tõttu, nagu vedrusurve, kehamass, surugaas või vedelik, inertsiaalsed jõud.
- Paari elementide geomeetrilise kujunduse tõttu.
- Vastav alt lülide liikuvuse astmele liikumise ajal.
- Ühendustingimuste arvu järgi.
Pööratavad ja pöördumatud mehhanismid
Linkide liikumise võimaluse järgi süsteemis võrreldes tingimuslikult fikseeritud lingi valikuga eristatakse pöörduvaid ja pöördumatuid CP-sid.
Kui mehhanismis kordab ükskõik milline vabas olekus element tinglikult liikumatus olekus oleva elemendi suhtelist liikumist, siis loetakse kinemaatiline paar pööratavaks (näide - üksikult liikuvad paarid).
Kui mehhanismis täidab iga vabas olekus elementselle suhteline liikumine erineb teistest, siis on selline paar pöördumatu.
Käikude tüübid mehaanikas
Mehaaniline jõuülekanne on mehaaniline süsteem, mis teisendab mootori kinemaatika ja energia sellisesse vormi, mis on vastuvõetav masinate tööorganite jaoks, et töötada antud režiimis.
Ülekanded toimuvad:
- Käigu tüüp. Selline ühendus on üles ehitatud silindrilistele ja koonilistele elementidele. Esimesed edastavad liikumist ühes tasapinnas, teised nurga all. Hammasrattaid iseloomustab kompaktsus ja võime edastada suurt võimsust. Need on väga tõhusad, kuid tekitavad müra ja vajavad määrimist.
- Kruvi tüüp. Lisaks klassikalisele kruvile kuuluvad sellesse kategooriasse hüpoid- ja tiguülekanded. Viimast tüüpi mehaanilist jõuülekannet kasutatakse siis, kui on vaja saavutada suur ülekandearv. Neid eristab ka töö vaiksus ja sujuvus ning isepidurdusvõime. Puuduste hulka kuuluvad madal efektiivsus ja suur kulumine.
- Painduvatel elementidel. Siin kandub liikumine ja energia ühes tasapinnas edasi erinevate rihmade ja kettide kaudu. Rihmülekanded on lihtsad ja suudavad läbida pikki vahemaid.
- Hõõrdetüüp. Seda laadi sidemete puhul rakendatakse hõõrdejõudu. Neid kasutatakse mehhanismides, mille töö toimub rasketes tingimustes.
Pallitüüp
Kuulliigendi peamine eesmärk,nii et roolilati tugivarda saab ühendada läbi hoova ratta pöördlatiga. Hinge disain sisaldab otsa; Sellesse on ehitatud kreekerid, vedru, kinnituskork, kuultihvt, õlitaja. Vedru surub kuulliigendi kreekeritele, mis hoiavad tihvti sfääriliste pindadega. See konstruktsioon tagab, et mehhanism töötab ka siis, kui see on kulunud.
Hinge liigend
Hinged ehk varikatused on silindrilise hinge baasil ehitatud mehhanismid. Neid kasutatakse uste, akende, mööbli uste avamiseks ja sulgemiseks. Hinge kujundus sisaldab kahte ristkülikukujulist lõuendit (kaarti), millesse on puuritud kinnitusavad ja varras. Hingede hinged on valmistatud peamiselt terasest ja erinevatest sulamitest.
Järeldus
Huvitaval kombel esindavad inimese liigesed kõiki ülalkirjeldatud peamisi kinemaatiliste paaride tüüpe. Seetõttu on vajadus mehaanikas toimuvate protsesside mõistmiseks ilmselge.
