Степень подвижности кинематических цепей

Передаточный механизм представляет собой кинематическую цепь, (чаще всего замкнутую) составленную из звеньев, соединённых подвижно кинематическими парами (см. рис.1.4). Одно из звеньев неподвижное (стойка - 0), остальные – подвижные, числом n.

Общее число К звеньев в механизме составляет

. (1.1)

На схеме механизма показывают элементы стойки в местах присоединения к ней подвижных звеньев – неподвижное звено выделено штриховкой, обозначающей связь с землёй.

Степень подвижности (свободы) W механизма характеризуется числом независимых движений (W = 1, 2, 3, …), которые необходимо сообщить ведущим звеньям механизма, чтобы получить требуемое движение ведомого звена.

Число степеней подвижности механизмов определяется по структурным формулам:

· Чебышева – для плоских механизмов

; (1.2)

· Малышева – для пространственных механизмов

; (1.3)

где p _i – число кинематических пар i -го класса (i = 1, 2. …, 5).

В этих формулах из общего числа степеней свободы подвижных звеньев (3 n – для плоского и 6 n – для пространственного) вычитается общее число ограничений, налагаемых связями – кинематическими парами. Кинематические пары 1 класса (одноподвижные) ограничивают 2 степени свободы в плоских механизмах и 5 степеней свободы в пространственных механизмах, пары 2 класса (двухподвижные) ограничивают 1 степень свободы в плоских и 4 - в пространственных механизмах и т.д.

Большинство передаточных механизмов современной техники имеют число степеней подвижности W = 1, т.е. приводятся в движение от одного двигателя. Однако достаточно часто встречаются двухподвижные, например, дифференциальные зубчатые передачи. На автоматизированных производствах используются промышленные роботы, оснащенные манипуляторами с многими степенями подвижности (W >> 1).

Дата добавления: 2013-12-14