VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Известна [3] трехподвижная кинематическая пара, обеспечивающая три относительных движения звеньев ВПП (рис. 1, а). В ней цилиндрическое тело круглого профиля движется в искривленной прорези, имея возможность воспроизводить при этом три относительных движения – вращаться относительно собственной геометрической оси, двигаться вдоль этой оси, и поступательно смещаться в прорези.

Описанная кинематическая пара может быть выполнена с цилиндрическим телом некруглого сечения, например эллиптическим. В этом случае окажется невозможным относительное вращательное движение цилиндра вокруг собственной оси и пара становится двухподвижной, с возможностью относительных поступательных движений во взаимно перпендикулярных направлениях (рис 1, б).

а)	б)
Рисунок 1 – Трехподвижная (а) и двухподвижная (б) КП

Отметим, что в практике машиностроения пока неизвестны случаи применения кинематических пар дозволяющих движение ПП. Еще Добровольским В.В. отмечалось: «Случай ПП не может быть реализован никакой конструкцией кинематической пары в собственном смысле этого слова» [2, c. 50].

Соединение звеньев, показанное на рисунке 1,б, решает эту задачу. Недостатком такого исполнения пары является неизбежное относительное зависимое движение звеньев вдоль оси Z. Покажем пример создания пространственного четырехзвенного механизма с использованием кинематической пары ПП. Такой кривошипно–ползунный механизм представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 – Пространственный четырехзвенный кривошипно-ползунный механизм

Механизм состоит из неподвижного звена – стойки 4, относительно которой рассматривается движение, и трех подвижных звеньев: кривошипа 1, шатуна 2, и ползуна 3. Кривошип 1 образует со стойкой вращательную пару пятого класса (р₅) – шарнир, шатун 2 входит с кривошипом в двухподвижную пару четвертого класса (р₄), позволяющую совершать два относительных поступательных движения, а шатун 2 входит с ползуном 3 в сферическую трехподвижную пару третьего класса (р₃). Ползун 3, в свою очередь входит со стойкой 4 в одноподвижную поступательную пару пятого класса.

Известно, что подвижность пространственных механизмов определяется формулой Малышева А.П. [1, стр.67, формула (2.8.)], имеющей вид

,

где W – подвижность механизма, n – число подвижных звеньев, р₅ р₄ р₃ р₂ р₁ – числа кинематических пар пятого, четвертого, третьего, второго и первого классов соответственно.

Описанный (рис. 2) механизм по приведенной формуле, при использовании n=3, р₅=2, р₄=1, и р₃=1, дает подвижность W = 1. Т.е. вращательное движение кривошипа 1, беспрепятственно может передаваться на ползун 3 и обеспечивать его движение по заданному закону.

Использованные источники

1. Артоболевский И.И. Теория механизмов. М.: «Наука», 1965.

2. Добровольский В.В. Теория механизмов. М.: «Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы», 1953.

3. 2012133897 /11 (053988) приоритет от 07.08.12.

 

 

 

Код для цитирования: Скопировать