XLVII международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий

ДВУХКОНТАКТНАЯ КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ПАРА


НазваниеДВУХКОНТАКТНАЯ КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ПАРА
Разработчик (Авторы)Дворников Л.Т., Живаго Э.Я.
Вид объекта патентного праваИзобретение
Регистрационный номер 2098701
Дата регистрации10.12.1997
ПравообладательСибирская государственная горно-металлургическая академия
Область применения (класс МПК)F16H 25/00 (1995.01), F16S 5/00 (1995.01)
Медаль имени А.Нобеля

Описание изобретения

Использование: машиностроение, соединение деталей машин. Сущность изобретения: кинематическая пара, содержащая звенья в виде валика и втулки, которые соединен с возможностью вращения и осевого перемещения, снабжена пальцами, жестко соединенными с валиком с втулкой и предназначенными для взаимодействия друг с другом с образованием дополнительного контакта между звеньями кинематической пары. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к соединениям деталей машин.

Известно [1, с. 20, 3-й и 4-й образцы 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.

Различают кинематические пары низшие и высшие [1,с.27, пункт 7o] Если соприкосновение звеньев происходит по поверхности, то пара называется низшей, а если по линии или в точке, то высшей.

В той же книге введено понятие числа контактов звеньев между собой [1, на с. 20, начиная со строки 18 снизу] где записано "совокупность поверхностей, линий и отдельных точек звена, по которым оно может соприкасаться с другим звеном, образуя кинематическую пару, называется элементом кинематической пары. Именно "совокупность" есть то самое число, которое определяет контактность. Каждые поверхность, линия и точка этой совокупности есть контакт.

Известна двухподвижная кинематическая пара, называемая "сферической с пальцем" [1, табл. 1, с. 31, 6-ая пара сверху и рис. 2.25.е, на с. 47] Эта пара не может быть отнесена ни к низшей, ни к высшей, т.к. сферическое соединение звеньев есть соединение по поверхности, а соприкосновение пальца с прорезью есть точечное или линейное, т.е. с этой позиции пара высшая.

Сферическая с пальцем пара обеспечивает соприкосновение звеньев по сферической поверхности (один контакт) и пальца одного звена с прорезью в другом звене (второй контакт). Таким образом сферическая с пальцем пара есть пара двухконтактная. Возможно и большее число контактов между звеньями. Однако введение звеньев в дополнительный контакт в случае пары сферической с пальцем не обеспечивает определенности относительно движения, т.к. остались два независимых движения вокруг двух взаимно перпендикулярных осей декартовой системы координат.

Известна цилиндрическая кинематическая пара, принимаемая за прототип [1, с. 25. рис. 1.7 и строки с 22 по 14, снизу, и табл. 1 на с. 31] которая состоит из двух цилиндров. Такая пара есть низшая пара и двухподвижная, она позволяет звеньям совершать относительные движения вдоль их геометрической оси и вокруг этой оси. Цилиндрическая пара обеспечивает соприкосновение деталей по единой цилиндрической поверхности, т.е. такая пара есть одноконтактная.

Недостатком такой пары является неопределенность относительного движения, а именно полная независимость двух относительных движений. Чтобы добиться зависимости этих движений друг относительно друга, т.е. сделать эту пару одноподвижной, необходимо введение в нее существенных конструктивных изменений.

Задачей изобретения является устранение независимости двух движений, т. е. обеспечение одноподвижности.

В изобретении поставленная задача достигается за счет того, что звенья, соединенные в одноконтактную цилиндрическую кинематическую пару, снабжены пальцами, обеспечивающими точечный дополнительный контакт, который устраняет независимость двух движений.

Предлагаемая двухконтактная кинематическая пара изображена на фиг.1 с цилиндрическими пальцами и на фиг.2 с пальцами, оси которых выполнены криволинейными.

На фиг.1 показаны валик 1 с пальцем 2 и втулка 3 с пальцем 4, взаимодействующие между собой по цилиндрическому контакту А и точечному контакту B. Углы перекрещивания α и β осей пальцев 2 и 4 с осью Х-Х соединения могут приниматься различными, что позволяет обеспечить три вида относительного движения звеньев вращательное, что при α = 90° и β = 90°, поступательное при α = 90° и β = 0° и винтовое при любых углах α и β.

Двухконтактная кинематическая пара работает следующим образом. Если звену 1 задать движение относительно звена 3, принятого за неподвижное, то в результате того, что звенья имеют два контакта, звено 1 одновременно будет, взаимодействуя со звеном 3, совершать движение вдоль и вокруг геометрической оси Х-Х и это смешение будет зависимым, обусловленным величинами углов a и β, т.е. такая пара окажется одноподвижной.

На фиг. 2 оси пальцев выполнены криволинейными. Тогда винтовое движение одного звена относительно другого окажется с переменным шагом, обусловленным кривизной осей пальцев.

Формула изобретения

 

1. Двухконтактная кинематическая пара, содержащая звенья в виде валика и втулки, соединенных с возможностью вращения и осевого перемещения, отличающаяся тем, что пара снабжена пальцами, жестко соединенными с упомянутыми втулкой и валиком и предназначенными для взаимодействия друг с другом с образованием дополнительного контакта между звеньями кинематической пары.

2. Кинематическая пара по п.1, отличающаяся тем, что оси пальцев выполнены криволинейными.

 

Комментарии

Изобретение "ДВУХКОНТАКТНАЯ КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ПАРА" (Дворников Л.Т., Живаго Э.Я.) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
ЛЕОНАРДО да ВИНЧИ (Leonardo da Vinci) С УДОСТОВЕРЕНИЕМ ЛАУРЕАТА