Лишние степени свободы
Они
используются для упрощения кинематической
схемы механизма, сокращения потерь при
передаче мощности, повышения механического
коэффициента полезного действия
механизма.
Например,
между кулачком 1 и толкателем 2 кулачкового
механизма устанавливается ролик 3 для
устранения трения (рис. 1.7.).
Рис. 1.7. Кулачковый
механизм с роликовым толкателем.
В
этом случае степень подвижности
механизма, вычисленная по формуле П.Л.
Чебышева, будет равна 2:
W
= 3n
– 2P5
– P4
= 33
– 23
– 1 = 2 .
Здесь явно
присутствует лишняя степень свободы,
а именно вращение ролика под действием
силы трения качения. Её следует учитывать
при проведении структурного анализа
данного механизма. Ведь очевидно, что
данный механизм может функционировать
и без ролика 3. Но при этом трение качения
будет заменено трением скольжения между
кулачком и толкателем (высшей кинематической
парой), что увеличивает потери мощности
в механизме на преодоление сил трения.
Тогда степень
свободы такого механизма вычисляется
по формуле:
W
= 3n
– 2P5-P4-q,
где
q
– количество лишних степеней свободы.