Опорные точки

• Структурная модель третьего уровня имеет следующие описания:

словесное – механизм рассматривается как элементарный или как составной, состоящий из нескольких элементарных механизмов;

графическое – обобщенная структурная схема;

математическое – уравнение для подсчета числа степеней свободы составного механизма

• Элементарным называется механизм, кинематическую цепь которого нельзя расчленить на части так, чтобы каждая часть сохранила свои основные механические свойства.

• Различают последовательное и параллельное соединения элементарных механизмов.

Контрольные вопросы

• Какие величины входят в уравнение для подсчета числа степеней свободы составного механизма?

• Какое соединение механизмов называется замкнутым?

• Какие соединения механизмов указаны в обобщенной структурной схеме (рис.4.11, а,б)?

Таблица 4.3.

Некоторые плоские элементарные механизмы с одной степенью свободы

Вид механизмов	Тип преобразования движения	Число звеньев	Схемы механизмов
Р ычажные	В П В В П П	4
К улачковые	В В В П П П П В	3
З убчатые	В В В П В В	3 4
С гибкой связью (ременные, цепные)	В В	3

В структурной теории И.И. Артоболевского и В.В. Добровольского механизмы, из которых предварительно удаляются кинематически пассивные звенья, в зависимости от числа общих связей, наложенных на движения всех звеньев механизма, разделялись на пять семейств от нулевого до четвертого (номер семейства определялся числом общих связей). Механизмы каждого семейства подразделялись на роды по виду движений, ограниченных общими связями. Например, сферические и плоские механизмы относятся к третьему семейству, но к разным родам, так как звенья сферических механизмов не имеют поступательного движения вдоль трех взаимно перпендикулярных осей, а звенья плоских механизмов не имеются двух вращательных движений и одного поступательного. Для каждого рода была построена своя классификация аналогично структурной классификации плоских рычажных механизмов, Ассура-Артоболевского. Для определения степени свободы механизма для каждого семейства предлагается своя формула, полученная из формулы Сомова-Малышева

W = (6–m)n – (5–m)p_V – (4–m)p_IV – (3–m)p_III – (2–m)p_II – (1–m)p_I ,

где p_I, p_II, … ,p_V – соответственно число кинематических пар первого, второго,..., пятого классов; m = 0,1,2,3,4 - количество общих связей, накладываемых на движения звеньев.

Таким образом, структурная теория Артоболевского включает в себя строгую логическую схему: классификация кинематических пар; семейства механизмов, определяемые одной общей формулой, роды механизмов; построение структурных групп, аналогичных группам Ассура, и на базе этих групп система классификации механизмов.

В принятой идеологии класс кинематической пары, входящей в состав механизма, определялся с учетом общих связей, наложенных на относительное движение всех звеньев механизма, например, механизм нулевого семейства (пространственный механизм) может иметь кинематические пары всех пяти классов, а механизм первого семейства уже не может иметь кинематические пары 1-го класса, механизм третьего семейства (плоский механизм) имеет только пары 4-го и 5-го классов.