Метод движения (1972)

Цех завода.

Работают станки.

Механизмы двигаются относительно друг друга.

Механизм - это соединение твердых тел, звеньев определенным образом подвижно сочлененных друг с другом.

Подвижное соединение двух звеньев называется кинематической парой.

Подвижная часть токарного станка.

Различные виды кинематических пар в станках.

Относительное движение звеньев, входящих в кинематическую пару, зависит от конструктивного оформления элементов пары.

Характер относительного движения звеньев, входящих в кинематическую пару легко найти, применив метод обращения движения.

Мультфильм, поясняющий метод обращения движения.

Коллаж из различных кинематических пар.

Мультфильм, поясняющий принцип движения свободного тела в пространстве.

Мультфильм, поясняющий движение кинематической пары шар и плоскость.

Такая пара является парой 1 класса.

Мультфильм, поясняющий движение кинематической пары шар и поверхность полуцилиндра.

Такая пара является парой 2 класса.

Мультфильм, поясняющий движение кинематической пары шар и полусфера.

Такая пара является парой 3 класса.

Те части звеньев, которые находятся в соприкосновении друг с другом называются элементами кинематической пары.

Коллаж с изображением кинематических пар с различными элементами.

Элементы кинематической пары могут быть поверхностью, линией и точкой.

Изображение таких элементов.

Коллаж с кадрами, разделяющими кинематические пары на низшие и высшие.

У сферической с пальцем пары 4 класса элементами будет поверхность и линия.

Одноподвижная вращательная пара 5 класса.

Коллаж из отображения кинематических пар с 1 по 5 классы.

Ограничения вращательных и поступательных движений может быть наложены в различных вариантах.

Винтовая пара тоже относится к парам 5 класса.

Образцы винтовых пар.

Механизмы разделяются на плоские и пространственные.

В плоских механизмах траектории точек лежат в параллельных плоскостях.

Образцы таких механизмов.

В пространственных механизмах эти траектории лежат в непараллельных плоскостях или являются пространственными кривыми.

Образцы таких механизмов.

Коллаж изображений кинематических пар с разделением их на принадлежащие пространственным и плоскостным механизмам.

Мультфильм, поясняющий способ анализа кинематической пары.

Винтовая пара в станке.

Пример кинематической пары 3 класса.

Найти класс кинематической пары не представляется сложным, если одно из звеньев является стойкой.

Когда в движении находятся оба звена, определять класс пары следует в относительном движении звеньев, входящих в кинематическую пару.

Образцы движения звеньев.

Мультфильм, поясняющий метод обращения движения.

Пара шатун и поршень является кинематической парой 5 класса.

По методу обращения движения пара конец коромысла и профиля кулачка является кинематической парой 4 класса.

Станки в цеху.

Для передачи вращательного движения часто используются зубчатые передачи.

Профили зубьев двух зубчатых колес, находящихся в зацеплении в плоских механизмах, образуют высшую кинематическую пару 4 класса.

Обычно зубья на колесах имеют эвольвентный профиль.

Их можно выполнить методом копирования на фрезерном станке с помощью фасонной фрезы.

Особенностью этого метода является необходимость иметь отдельную фрезу для каждого колеса со своим числом зубьев и модулем.

Метод нарезания зубьев без фасонной фрезы называется методом огибания.

Лабораторный прибор, на котором демонстрируется метод огибания.

Мультфильм, поясняющий метод огибания.

Демонстрируется метод нарезания зубчатых колес с помощью зубчатой рейки.

Инструментом, также может быть долбяк - зубчатое колесо с режущими кромками.

Мультфильм, поясняющий этот метод.

Движениями долбяка управляет кулачковый механизм.

Мультфильм, поясняющий закон движения ведомого звена - долбяка.

Мультфильм, поясняющий закон движения ведомого звена для центрального кулачкового механизма.

В результате мы получили профиль кулачка, обеспечивающий требуемый технологический процесс.

Элементом кинематической пары на толкателе может быть не только ролик, но и плоскость.

Мультфильм, поясняющий закон движения ведомого звена - кулачка.

В токарно-револьверном автоматическом станке подача суппорта регулируется кулачковым механизмом, но здесь ведомое звено - коромысло.

Кулачковые механизмы с ведомым звеном - коромыслом могут иметь самое разное конструктивное оформление.

Колебательные движения совершаются вокруг неподвижной оси.

Мультфильм, поясняющий закон движения ведомого звена - коромысла.

Обращение движения эффективно используется не только при профилировании зубчатых колес и кулачков, но и при исследовании движения сложных механизмов.

Приземляется вертолет.

Крепление винта к вертолету.

Для передачи вращательного движения от одного звена к другому применяются механизмы, называемые передачами.

Передавать движение от ведущего звена ведомому можно непосредственно, либо через ряд промежуточных звеньев.

Различают многоступенчатые и одноступенчатые передачи.

Ступенью называется передача, у которой имеется только два звена с неподвижными осями вращения.

Передаточным отношением называется отношение угловой скорости одного звена к угловой скорости другого звена, оно равно обратному отношению радиусов начальных окружностей колес.

Минус перед отношением радиусов означает, что при таком зацеплении колес угловые скорости имеют разные направления.

Практически соотношение радиусов можно заменить отношением чисел зубьев.

Передаточное соотношение зубчатых колес с внутренним зацеплением будет положительным, т.к. угловые скорости имеют одинаковый знак.

Мультфильм, определяющий формулу передаточного отношения в двухступенчатой передаче.

Есть механизмы, в которых несколько передаточных звеньев вращаются вокруг подвижных осей.

Такие механизмы называются планетарными.

Образец планетарного механизма.

Планетарные механизмы, имеющие степень подвижности более единицы называются дифференциалами.

Образец дифференциала.

Мультфильм, поясняющий простейший дифференциал.

Мультфильм, поясняющий пятизвенный дифференциал.

Мультфильм, поясняющий пятизвенный дифференциал с внутренним зацеплением.

Свойство дифференциальных механизмов по двум заданным дифференциальным скоростям находить третью используется в счетных машинах.

Дифференциальный механизм используется в приводе ведущих колес автомобиля.

В этом механизме используются конические шестерни.

При движении по прямой можно считать, что скорости колес равны, поэтому сателлиты не вращаются относительно своих осей.

Коробка водила вместе с сателлитами вращается как одно целое.

При повороте колесо, катящееся по внешней стороне кривой вращается быстрее, чем колесо вращающееся по внутренней кривой.

С разными скоростями начнут вращаться полуоси.

Сателлиты начинают вращаться вокруг своих осей и весь механизм превращается в дифференциал.

Закрепляя одно из центральных колес, мы получим одноступенчатый планетарный механизм с одной степенью свободы.

Мультфильм, поясняющий работу этого механизма.

Планетарные механизмы с одной степенью свободы нашли широкое применение в современной технике, в связи с тем, что в зависимости от их структуры можно получать малогабаритные системы с большим передаточным отношением или более высоким коэффициентом полезного действия по сравнению с обычными передачами.

Механизм передачи у винта вертолета.