Механизм

Механизм

Механизм (греч. μηχανή mechané — машина) — это совокупность производящих заданные движения тел (обычно — деталей машин), подвижно связанных и соприкасающихся между собой. Механизмы применяются для передачи и преобразования движения.

Механизм классифицируется количеством степеней свободы — минимальным числом его точек, кинематические свойства которых (траектория и скорость движения) в целом задают траекторию и скорость всех остальных точек механизма. Механизм с одной степенью свободы соответствует одна точка, заданная траектория и скорость которая определяет траекторию и скорость движения всех остальных его точек. Для механизма с двумя степенями свободы таких точек должно быть две, и т. д. Как преобразователь движения механизм изменяет скорости, или траектории, или же и то, и другое. Он преобразует скорости, если при известной скорости одной из его элементов другой его элемент производит движение, подобное движению первой, но с другой скоростью. Механизм преобразует траекторию, если, в то время как одна из его точек описывает известную траекторию, другая описывает другую заданную траекторию. Определенность движения механизма достигается попарным соединением его частей. Если требуется поставить объект A в такие условия, чтобы оно могло проходить последовательно только через определенные положения, то определяют поверхность, касательную ко всем этим положениям тела A (такая поверхность называется огибающей) и производят в неподвижном теле B канал, имеющий форму найденной огибающей. Тело A, помещённое в такой канал, будет способно только к определённому движению.

Элементы механизмов

Такая совокупность двух тел, в которой формой одного тела определяется весь ряд последовательных положений, которые способно в нём занять другое тело, именуется кинематической парой. Тела, образующие пару, называются её звеньями. Например, тело с призматическим каналом, и находящаяся в этом канале призма образует поступательную пару, потому что одно из этих тел может совершать относительно другого только поступательное движение. Поступательная пара может быть математически рассматриваема как такая винтовая, шаг которой равен бесконечности. Вращательная пара может быть рассмотрена как винтовая, шаг которой приравнивается нулю.

Такие пары являются простыми; отличительное свойство их заключается в том, что в них относительное движение одного звена по отношению к другому приравнено к относительному движению второго звена по отношению к первому.

Пары, не имеющие такой особенности, называются высшими. Таковы: зацепляющиеся между собой зубчатые колеса, шкив и перекинутый через него ремень, дуговой двухсторонник и полая трёхгранная призма и многие другие.