содержание   ..  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕХАНИЗМОВ И КИНЕМАТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ

Как упоминалось в начале главы, механизм состоит из системы тел. Твердые тела, входящие в состав механизма, называются звеньями. Звено может представлять собой одну деталь или состоять из нескольких. Например, в механизме двигателя внутреннего сгорания (рис. 25) звеньями являются коленчатый вал 1, шатун 2, поршень 3, цилиндр 4, клапаны 5. Звено 4 (цилиндр) представляет собой одну деталь. Звено 2 (шатун) состоит из нескольких деталей — тела шатуна, крышки, соединительных болтов, шайб, гаек. Однако все эти детали жестко соединены друг с другом и движутся как одно твердое тело.

Соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающее их относительное движение, называется кинематической

парой. Можно сказать, например, что коленчатый вал 1 и шатун 2 образуют кинематическую пару. Причем эта кинематическая пара одпоподвижная, так как допускает только одно движение (вращение) одного звена относительно другого.

Возможными движениями одного звена относительно другого могут быть вращательные и поступательные. Так, кинематическая пара коленчатый вал — шатун допускает только одно вращательное движение одного звена относительно другого и называется вращательной кинематической парой. Движение же поршня относительно цилиндра только поступательное. Такая пара называется поступательной.

Помимо этого различают еще целый ряд кинематических пар. Цилиндрическая пара (рис. 26,а) допускает одно вращательное и одно поступательное движение. В сферической паре (рис. 26, б) одно звено 1 выполнено в виде шара, который входит внутрь сферической поверхности звена 2. Звено 1 может вращаться относительно любой оси, проходящей через центр шара. В винтовой паре (рис. 26, в) винт 1 движется относительно гайки 2 вращательно, поворачиваясь вокруг своей оси, в то же время перемещаясь поступательно вдоль этой оси.

Рис. 25. Схема механизма двигателя внутреннего сгорания
 

Рис. 26. Виды кинематических пар:
а—цилиндрическая; б — сферическая; в—винтовая

Все указанные кинематические пары могут быть образованы либо звеньями пространственных механизмов, т. е. таких механизмов, точки звеньев которых описывают неплоские траектории или траектории, лежащие в пересекающихся плоскостях (цилиндрическая, сферическая, винтовая пары), либо плоскими механизмами, точки звеньев которых описывают плоские траектории, лежащие в одной плоскости или в параллельных плоскостях (вращательная, поступательная пары). Плоские механизмы с одноподвижными кинематическими парами сокращенно называют шарнирными механизмами.

Для более удобного изображения кинематических пар и их звеньев приняты условные обозначения. На рис. 27 приведены некоторые пз них. Неподвижное звено отмечают на схемах под-

штриховкой в тех местах, где расположены кинематические пары (рис. 27, а, б). Вращательная кинематическая пара изображается, как показано на рис. 27, в, поступательная — на рис. 27, г и З. На рис. 27, е показан случай, когда оба звена при работе механизма последовательно касаются всеми своими точками.

Широкое применение в технике находят так называемые кулачковые механизмы, в которых кулачок, выполненный в виде пластины, диска или цилиндра и имеющий фасонную рабочую поверхность, осуществляет при своем движении заданное движение толкателя. Схематическое изображение кулачковых еханизмов показано на рис. 27, ж и з.

Кулисный механизм служит для передачи вращательного движения от одного звена к другому (рис. 27, и).

Кинематическая цепь представляет собой механизм, в котором одно звено неподвижное, а все другие звенья считаются подвижными. На рис. 27, к приведена схема кинематической цепи применительно к кулисному механизму. Кинематические цепи широко используются при расчетах и конструировании механизмов.

Рис. 27. Условные изображения на кинематических схемах