Enige komplekse meganisme in meganiese ingenieurswese bestaan uit 'n stel eenvoudige elemente. Om te verstaan hoe die stelsel as geheel funksioneer, is dit nodig om die werking van elke nodus te ontleed. En dit, eerstens, is 'n begrip van wat 'n kinematiese paar is.
Basiese terme
As ons twee voorwerpe (skakels) neem wat met mekaar in aanraking is, en terselfdertyd so 'n verbinding beweegbaar is, dan het ons 'n kinematiese paar (KP). Die kenmerkende kenmerk daarvan is 'n sekere beperking in die beweging van skakels.
'n Stywe liggaam kan 'n beperkte vermoë hê om te beweeg, en dan is daar iets soos 'n verbindingstoestand. Tot vyf kommunikasietoestande word getel, met inagneming van die interaksie van skakels in 'n paar. Vandaar die indeling in klasse. Vyf van hulle is uitgebring vir kinematiese pare, elkeen van hulle het sy eie mate van mobiliteit. Daar is ses grade van mobiliteit in die klas. Alle moderne meganika is gebaseer op die gebruik van die laaste drie klasse kinematiese pare.
Elke liggaam (skakel) het sy eie meetkunde. Daarom is die elemente in kontak met mekaar, die dele wat ooreenstem met hierdie vorm. Dit blyk dat die CP slegs so 'n beweging sal kan uitvoer,wat nie die geometrie van die skakels sal weerspreek nie. Daarbenewens, om enige beweging relatief tot mekaar te maak, moet een skakel permanent vasgemaak word, en die tweede in die paar word geraak.
Elke punt in die skakel gaan deur 'n pad (trajek) op die oomblik van beweging. Hierdie trajek kan die vorm aanneem van 'n kromme wat op 'n vlak geleë is. Wanneer die vlakke van die krommes van die pad van die skakels in die paar parallel aan mekaar is, is dit 'n plat paar. As die bewegingskrommes van die punte van die skakels in driedimensionele ruimte geleë is, is die kinematiese paar ruimtelik.
Views
Die volgende tipes meganismes bestaan.
Paar van roterende tipe is 'n enkelbewegende stelsel. Die skakels waaruit so 'n paar bestaan, is in staat om slegs 'n kenmerkende rotasie om die staaf of as uit te voer. In hierdie geval word die kontak van die elemente op die oppervlak van 'n silindriese vorm uitgevoer. So 'n meetkundige stelsel is gesluit en behoort tot die laagste. Die analoogmeganisme in die area van hoër pare het 'n kogellager.
Die translasie-interaksiepaar is dieselfde as die vorige een in terme van enkelbeweging. In so 'n stelsel kan die skakels slegs translasiebeweging in 'n reguit lyn uitvoer. Die meganisme is die laagste paar, gesluit in meetkundige parameters.
Paar tipe interaksie silinders. Hierdie stelsel is reeds twee-verskuifbaar, sy geometrie is gesluit. Dit is die laagste - die skakels kan beide roteer en in die voorwaartse rigting beweeg.
Sferiese tipe paaris 'n drieledige stelsel. Die vryheid van so 'n paar het 'n graad wat sy skakels toelaat om in driedimensionele ruimte te draai, wat die koördinaat-asse beskryf. Dit is ook die laagste meetkundig geslote meganisme.
Paar van sferiese tipe met 'n vinger - twee-beweegbaar. Die beweging (relatief onafhanklike rotasie) van die skakels in hierdie paar word beperk deur die pen en gleuf. Die paar van die laagste orde is meetkundig gesluit.
Die skroef-tipe paar het 'n enkel-bewegende mate van vryheid. Die laer orde meganisme is 'n meetkundig geslote stelsel waarin slegs heliese beweging met 'n sekere stap moontlik is. Beweging in hoekige en lineêre rigting is streng uniek.
Paar plat tipe, vlakke-silinder, vlakke-bal. In hierdie meganismes word kragsluiting gebruik. Volgens die klas behoort die eerste aan die laer, die res - aan die hoër stelsels. In die praktyk is sulke kinematiese pare skakels nie gebruik nie.
Klassifikasie
KP's word soos volg geklassifiseer.
Volgens die tipe verbinding by die kontakpunt
Pare van laer orde is in kontak met skakels langs die oppervlaktes. Hulle het wye toepassing in meganika gevind, het 'n eenvoudiger ontwerp as hoër pare. Struktureel is hul skakels in kontak met vliegtuie en gly daarlangs. Daar is dus 'n eenvormige verspreiding van die las binne die element, maar die wrywing by die verbindingspunt van die skakels, onderskeidelik, neem toe. Die positiewe aspek van lae-orde pare is dat dit moontlik is om groot vragte van skakel na skakel oor te dra.
Hoër kinematiespare het skakels in kontak langs 'n kromme of by punte. Hul hoofdoel is om die mate van wrywing tussen die elemente van die skakels tydens beweging te verminder. 'n Klassieke voorbeeld van hoër pare is laers of rollers. Die interne ontwerp van hierdie elemente beïnvloed nie die beweging van skakels wat in pare verbind is nie. Om die meganisme te vereenvoudig, word metodes gebruik om hoër kinematiese pare met laer analoë te vervang.
Deur die tipe relatiewe beweging wat die skakels van die paar maak
- Rotasie.
- Progressief.
- Silindries.
- Sferies.
- Skroef.
- Flat.
As daar net pare in die meganisme is wat slegs die eerste vier tipes beweging gebruik, dan word dit hefboom genoem.
Volgens die tipe kommunikasie tussen skakels
- As gevolg van krag-effekte, soos veerdruk, liggaamsmassa, saamgeperste gas of vloeistof, traagheidskragte.
- As gevolg van die geometriese ontwerp van die elemente van die paar.
- Volgens die mate van mobiliteit van die skakels tydens beweging.
- Volgens die aantal verbindingsvoorwaardes.
Omkeerbare en onomkeerbare meganismes
Deur die moontlikheid van beweging van skakels in die stelsel relatief tot die keuse van 'n voorwaardelik vaste skakel, word omkeerbare en onomkeerbare CP's onderskei.
As in 'n meganisme enige element in 'n vrye toestand die relatiewe beweging van 'n element in 'n voorwaardelik stilstaande toestand herhaal, dan word die kinematiese paar as omkeerbaar beskou (byvoorbeeld - enkelbewegende pare).
As in die meganisme werk elke element in 'n vrye staatsy relatiewe beweging verskil van ander, dan is so 'n paar onomkeerbaar.
Tipe ratte in meganika
Meganiese transmissie word verstaan as 'n meganiese stelsel wat die kinematika en energie van die enjin omskakel in 'n vorm wat aanvaarbaar is vir gebruik deur die werkende liggame van masjiene om in 'n gegewe modus te funksioneer.
Transmissies gebeur:
- Rattipe. So 'n verbinding is gebou op silindriese en koniese elemente. Eersgenoemde stuur beweging in een vlak, laasgenoemde teen 'n hoek. Ratte word gekenmerk deur kompaktheid en die vermoë om hoë krag oor te dra. Hulle is hoogs doeltreffend, maar genereer geraas en benodig smering.
- Skroeftipe. Benewens die klassieke skroef, sluit hierdie kategorie hipoïed- en wurmratte in. Laasgenoemde tipe meganiese transmissie word gebruik wanneer dit nodig is om 'n groot ratverhouding te verkry. Hulle word ook gekenmerk deur hul stilte en gladheid in werking en die vermoë om self te rem. Die nadele sluit in lae doeltreffendheid en hoë slytasie.
- Op buigsame elemente. Hier word beweging en energie in dieselfde vlak deur verskeie gordels en kettings oorgedra. Bandaandrywings is eenvoudig en kan lang afstande dek.
- Wrywing tipe. In bindings van hierdie aard word die wrywingskrag toegepas. Hulle word gebruik in meganismes waarvan die werking in moeilike omstandighede plaasvind.
B altipe
Die hoofdoel van die kogelgewrig,sodat die trekstang van die stuurstang deur die hefboom met die draairak van die wiel verbind kan word. Die ontwerp van die skarnier sluit 'n punt in; beskuitjies, 'n veer, 'n klemdop, 'n balpen, 'n oliemaker is daarin ingebou. Die veer druk op die krakers van die kogelgewrig, wat die pen met sferiese oppervlaktes vashou. Hierdie ontwerp verseker dat die meganisme in werking bly selfs wanneer dit gedra word.
Skarnierskarnier
Skarniere of afdakke is meganismes wat gebou is op die basis van 'n silindriese skarnier. Hulle dien om deure, vensters, meubeldeure oop en toe te maak. Die ontwerp van die skarnier sluit twee reghoekige doeke (kaarte) in waarin heggate en 'n staaf geboor word. Skarnierskarniere word hoofsaaklik van staal en verskeie legerings gemaak.
Gevolgtrekking
Interessant genoeg verteenwoordig menslike gewrigte al die hooftipes kinematiese pare wat hierbo beskryf is. Daarom is die behoefte om die prosesse wat in meganika plaasvind te verstaan duidelik.
