Теория на машините и механизмите

[Mozo]

1. Основни понятия и определение. Кинематични връзки. Класификация на кинетичните връзки. Кинематични вериги. Степени на свобода на кинематични вериги и механизми.
Механизмът е кинематична верига с неподвижно звено предназначена за предаване на движение.
Машината е механизъм или съвкупност от механизми предназначени за превръщане на различни видове енергия в механична работа (двигателни машини) или за превръщане на механична работа в друг вид енергия (работна машина)
Звено – машинна част или детайл или съвкупност от машинни части свързани неподвижно помежду си, които запазват това си състояние и при движението на механичната система. Звената са свързани помежду си така че да могат да се движат едно спрямо друго. Съвкупността от две звена – кинематична двоица.Неподвижното звено се нарича стойка. Когато повече от две звена се свържат помежду си те образуват кинематична верига. Кинематичните вериги могат да бъдат отворени и затворени. В затворената кинематична верига всяко звено е свързано поне с две съседни. Отворените вериги се използват в роботите и манипулаторите. Звената биват подвижни и неподвижни. Освен това се различават задвижващи, междинни и изпълнителни. Задвижващото звено получава движение отвън, което механизмът преобразува в необходимото движение на изпълнителното звено. Водещото звено се нарича звено с просто движение – ротация или транслация с предварително зададен закон за движение.
Детайл – изделие или част от изделие, в който няма разглобяеми или неразглобяеми съединения, т.е. той е изработен от еднороден по наименование и марка материал без операция сглобяване.
Класификация на кинематични връзки. Кинематична двоица се нарича съединението между две допиращи се звена, допускащо напълно определено относително движение между тях. Повърхностите, линиите и точките, по които става допирането на звената, се наричат елементи на кинематичната двоица. Вследствие на допирането на звената тяхната подвижност по отношение едно спрямо друго е ограничена и се диктува от повърхностите на кинематичната двоица и характера на тяхното допиране, т.е. възможни са само такива прости и независими движения, които се определят от елементите на кинематичната двоица. За всички кинематични двоици е необходим постоянен контакт между техните елементи, което се постига с помощта на определени усилия или с придаване на елементите на определена геометрична форма. Кинематичните двоици се класифицират по следните признаци:
--според вида на контакта между елементите на кинематичната двоица – контурни (контактът между звената се осъществява по линия или в точка) и елементарни (контактът се осъществява по повърхност);
--според характера на относителното движение между звената образуващи кинематичната двоица – въртяща, плъзгаща, винтова, цилиндрична, сферична, равнинна и др.;
--според броя на ограниченията в относителното движение на звената – на класове от I до V клас;
--според вида на затваряне на кинематичната двоица – силово и геометрично.
При провеждане на теоретични и експериментални изследвания на механизмите се използват различни изчислителни схеми и модели. Обикновено те отразяват само тези свойства на механизмите, които съществено влияят на изследваните характеристики. При структурен анализ на механизма се използва неговата структурна схема, при кинематичен анализ – кинематична схема, при динамичен анализ – динамична схема.
Степени на свобода на механизмите - Всички механизми се явяват пространствени. Част от механизмите са равнинни, т.е. това са механизми, чиито звена извършват движение в равнини, успоредни на една равнина.
Функционалните възможности на механизмите са обусловени от броя на степените му на свобода h, т.е. от броя на независимите обобщени координати, еднозначно определящи положението на всички звена на механизма в пространството.

Целият материал: