УДЕРЖИВАЮЩАЯ ТРЕХПОДВИЖНАЯ КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ПАРА

Название	УДЕРЖИВАЮЩАЯ ТРЕХПОДВИЖНАЯ КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ПАРА
Разработчик (Авторы)	Дворников Леонид Трофимович, Фомин Алексей Сергеевич, Живаго Эдуард Яковлевич
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2502898
Дата регистрации	27.12.2013
Правообладатель	Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет"
Область применения (класс МПК)	F16C 29/02 (2006.01), F16H 25/00 (2006.01), F16S 5/00 (2006.01)
Медаль имени А.Нобеля

Описание изобретения

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться для соединения звеньев механизмов.

Известно [1, с.20, 3-ий и 4-ый абзацы сверху], что любая механическая система (механизм, машина) состоит из звеньев и соединений звеньев, а соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающее их относительное движение, называется кинематической парой.

Известна двухподвижная цилиндрическая кинематическая пара [1, стр.57, рис.95], образованная связью цилиндр-желоб, являющаяся удерживающей (при выполнении желоба закрытым). Такая пара имеет комплекс относительных движений ВП, определяющий вращательное и поступательное движения относительно одной общей оси. Недостатком этой пары является невозможность воспроизведения дополнительного вращательного движения относительно одной из двух оставшихся свободных осей координат.

Наиболее близкой к заявляемой кинематической паре является трехподвижная пара, обеспечивающая комплекс движений ВПВ [2, стр.62, табл.9], принимаемая за прототип. Эта пара образуется связью цилиндр-корсет, когда кривизна цилиндра равна кривизне вогнутости корсета, при выполнении цилиндра прямым круговым [2, стр.58, рис.31а]. В этой паре обеспечиваются вращательное и поступательное движения относительно одной из осей и вращательное движение вокруг второй оси.

Недостатком прототипа является то обстоятельство, что эта пара не является удерживающей, то есть цилиндр свободно может разомкнуться с корсетом. Это ограничивает применение такой пары при создании конструкций механизмов.

Задачей изобретения является создание удерживающей кинематической пары, обеспечивающей требуемый комплекс движений (ВПВ).

Сущность заявляемого устройства заключается в том, что предлагается удерживающая трехподвижная кинематическая пара, включающая в свой состав два звена - цилиндр и корсет, и обеспечивающая три относительных движения между звеньями, при этом корсет выполнен двойным, соприкасающимся с поверхностью цилиндра в двух точках, а радиус кривизны образующей вогнутой поверхности корсета на всем возможном участке ее соприкосновения с цилиндром обеспечивается меньшим, чем удвоенный радиус цилиндра.

На фиг.1 показана удерживающая трехподвижная кинематическая пара. Пара состоит из корсета 7 и цилиндра 2. Корсет 1 выполнен двойным, соприкасающимся с поверхностью цилиндра 2 в двух точках. На фиг.2 показана геометрия кинематической пары. Особым условием в этой паре является такое, при котором радиус-вектор R был бы во всех точках от φ=0 до φ=90 менее радиус-вектора r₂=2r₁ (R<2r₁). При этом условии цилиндр 2 не сможет поворачиваться относительно точки А, то есть не будет иметь дополнительной подвижности. Корсет 1 выполняется с вогнутой поверхностью по дуге окружности относительно точки В.

Удерживающая трехподвижная кинематическая пара работает следующим образом. Задавая движение цилиндру 2, удерживаемому корсетом 1, выполненным двойным, относительно оси y будет обеспечено одновременно два движения - вращательное и поступательное, а относительно оси z - только вращательное. Запрещенными движениями в этой паре оказываются оба движения относительно оси х и поступательное движение вдоль оси z. Таким образом, удерживающая трехподвижная кинематическая пара обеспечивает три относительных движения.

Формула изобретения

Удерживающая трехподвижная кинематическая пара, включающая в свой состав два звена - цилиндр и корсет и обеспечивающая три относительных движения между звеньями, отличающаяся тем, что корсет выполнен двойным, соприкасающимся с поверхностью цилиндра в двух точках, а радиус кривизны образующей вогнутой поверхности корсета на всем возможном участке ее соприкосновения с цилиндром обеспечивается меньшим, чем удвоенный радиус цилиндра.

Изобретение "УДЕРЖИВАЮЩАЯ ТРЕХПОДВИЖНАЯ КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ПАРА" (Дворников Леонид Трофимович, Фомин Алексей Сергеевич, Живаго Эдуард Яковлевич) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога