Структурные группы и их классификация

В 1914 г. русским ученым Л.В. Ассуром был сформулирован принцип образования механизмов путем последовательного присоединения к группе начальных звеньев (стойка и начальные звенья) простейших кинематических цепей с нулевой степенью подвижности.

Метод структурного синтеза механизмов, состоит в следующем: механизм может быть образован путем наслоения структурных групп к одному или нескольким начальным звеньям и стойке.

Кинематические цепи с нулевой степенью подвижности являются простейшими кинематическими цепями и получили название групп Ассура или структурных групп.

Для плоских механизмов с низшими кинематическими парами Ассуром Л.В. была разработана система классификации, в которой механизмы состоят из первичных механизмов и структурных групп Ассура (групп нулевой подвижности).

Первичным механизмов (рис.) называют механизм, состоящий из двух звеньев: 1, 0 (одно из них неподвижное — стойка), которые образуют одноподвижную пару (вращательную или поступательную).

Структурная группа, или группа Ассура — кинематическая цепь, которая состоит из подвижных звеньев, соединенных между собой низшими одноподвижными КП, и имеет число подвижностей группы (на плоскости), равное нулю.

Звено группы Ассура, входящее в две кинематические пары, одна из которых имеет свободный элемент звена, называется поводком. При синтезе механизма группа присоединяется поводками к звеньям исходного механизма.

Терминология

1. Механизм – система тел, предназначенная для преобразования движения одного или нескольких твёрдых тел в требуемые движения других твёрдых тел. Механизм – кинематическая цепь, в состав которой входит неподвижное звено (стойка) и число степеней свободы которой равно числу обобщённых координат, характеризующих положение цепи относительно стойки. В теории механизмов и машин под твёрдыми телами понимают как абсолютно твёрдые, так и деформируемые и гибкие тела.

2. Гидравлический механизм – механизм, в котором преобразование движения происходит посредством твёрдых и жидких тел.

3. Пневматический механизм – механизм, в котором преобразование движения происходит посредством твёрдых и газообразных тел.

4. Звено механизма – твёрдое тело, входящее в состав механизма.

5. Стойка – звено, принимаемое за неподвижное.

6. Входное звено – звено, которому сообщается движение, преобразуемое механизмом в требуемые движения других звеньев.

7. Выходное звено – звено, совершающее движение, для выполнения которого предназначен механизм.

8. Начальное звено – звено, которому приписывается одна или несколько обобщённых координат механизма.

9. Обобщённая координата механизма – каждая из независимых между собой координат, определяющих положение всех звеньев механизма относительно стойки.

10. Число степеней свободы механизма – число независимых вариаций обобщённых координат механизма.

11. Кинематическая пара – соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающее их относительное движение

12. Элемент кинематической пары – совокупность поверхностей, линий и отдельных точек звена, по которым оно может соприкасаться с другим звеном, образуя кинематическую пару.

13. Кинематическая цепь – система звеньев, связанных между собой кинематическими парами.

14. Замкнутая кинематическая цепь – кинематическая цепь, звенья которой образуют один или несколько замкнутых контуров; кинематическая цепь, каждое звено которой входит в две или более кинематические пары.

15. Незамкнутая кинематическая цепь – кинематическая цепь, звенья которой не образуют замкнутых контуров; кинематическая цепь, в которой есть звенья, входящие только в одну кинематическую пару.

16 Простая кинематическая цепь – кинематическая цепь, у которой каждое звено входит не более чем в две кинематические пары.

17. Сложная кинематическая цепь – кинематическая цепь, в которой имеется хотя бы одно звено, входящее более чем в две кинематические пары.

18. Кинематическое соединение – кинематическая цепь, конструктивно заменяющая в механизме кинематическую пару.

19. Структурная схема механизма – схема механизма, указывающая стойку, подвижные звенья, виды кинематических пар и их взаимное расположение.

20. Структурная формула кинематической цепи – формула, связывающая число степеней свободы (число независимых движений) с числом и видом кинематических пар в данной кинематической цепи.

21. Лишние степени свободы – движение звеньев механизма, не оказывающие влияния на характер движения механизма.

22. Пассивные связи – условия связи, накладываемые кинематическими парами на движение звеньев, но не оказывающие влияния на характер движения механизма.

23. Заменяющий механизм – механизм, эквивалентный данному механизму с заменой высших пар низшими

24. Механизм 1 класса – входное звено, соединённое в кинематическую пару со стойкой.

25. Группа Ассура – незамкнутая кинематическая цепь с нулевой степенью подвижности.

26. Класс группы Ассура – наивысшее число кинематических пар, входящих в замкнутый контур.

27. Двухповодковая группа звеньев – группа 2-го класса 2-го порядка, имеющая два звена и три кинематические пары 5-го класса.

28. Базисное звено – звено, входящее в три кинематические пары и образующее жёсткий контур.

29. Класс контура – число кинематических пар, в которые входят звенья, образующие контур.

30. Класс группы Ассура – класс наивысшего по классу контура, входящего в состав группы.

31. Порядок группы Ассура – число элементов кинематических пар, которыми группа присоединяется к основному механизму.

32. Класс механизма – наивысший класс структурной группы, входящей в состав данного механизма.