III Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2011

Одной из важных проблем, возникающих при создании машин, является устранение в них лишних или так называемых избыточных связей. Такие связи возникают всегда, когда на весь механизм по Добровольскому В. В. накладывается m общих условий связи, так, если создается плоский механизм (рисунок 1), то запретными для его звеньев движения являются   следующие три: вдоль оси х и поворот относительно осей y и z, т.е. m=3.  

Таким образом, шарнирный четырехзвенник показанный на рисунке 1 в котором n=3, а p=p₅=4 обладает q=3, т.е. тремя избыточными связями. Устранить эти связи, т.е. позволить механизму самоустановиться в процессе работы можно лишь заменив кинематические пары пятого класса на другие, которые позволяют меньшее число связей, т.е. на пары p₄, p₃ и т.д.

Однако часто оказывается достаточным позволить некоторые ограниченные дополнительные свободы смещений. Например, вместо вращательной пары - шарнира можно использовать цилиндрическую пару с возможностью смещений звеньев вдоль оси шарнира на некоторые малые смещения, т.е. выполнить ее как пару иного, т.е. четвертого (p₄) или третьего (p₃) классов. В этом случае сумев вывести механизм из плоскости и уменьшить число m до нуля, т.е. ликвидировать избыточность. Возможно выполнение пар с обеспечением малых осевых смещений  вдоль оси шарнира (рисунок 2а) или обеспечение малых угловых отклонений (рисунок 2b) с выполнением последних бочкообразной формы. 

Такой способ конструирования машин целесообразен, по меньшей мере, по двум причинам, во-первых, величины смещений всегда заранее могут быть определены исходя из известных размеров и ошибок изготовления звеньев, а, во-вторых, в противном случае, наличие избыточности объективно приведет к вынужденной разработке или разрушению соединений, что чревато непредсказуемыми последствиями. Кинематические пары, дозволяющие наперед заданные малые смещения в естественно неизбежных направлениях, могут быть названы кинематические пары квазивысоких классов.

Код для цитирования: Скопировать