Анализ связей в плоских механизмах является актуальной проблемой машиностроения. Несмотря на то, что классификация кинематических пар известна, проблематика сопряжения звеньев лежит в основе анализа и синтеза механизмов и машин, представляет значительный теоретический и прикладной интерес и продолжает привлекать ученых.Одной из задач, которые решаются в процессе анализа и синтеза механизмов, является замена высших кинематических пар низшими. Как правило, такая замена производится в целях выделения кинематических цепей нулевой подвижности, структурных групп Ассура. Однако замена может также быть актуальной для кинематического анализа цепей с высшими кинематическими парами в силу определенных вычислительных трудностей, связанных относительными скольжениями звеньев, и нерегулярностью формы соприкасающихся поверхностей. При актуальности этой замены ее использование для получения кинематических и передаточных функций затруднено в силу ситуативности замены, неизоморфности эквивалентного механизма. В то же время для ряда механизмов смешанного типа, к которым относятся зубчато-рычажные механизмы, эквивалентная замена позволила бы унифицировать методы кинематического анализа.Предложена технология замены высших кинематических пар звеньями с низшими парами, основанная на свойствах эвольвенты окружности. Доказана структурная и кинематическая эквивалентность такой замены для случая плоского зубчато-рычажного механизма. Показано, что изоморфность эквивалентного рычажного механизма позволит расширить возможности кинематического анализа, использовать кинематические функции, а также применять методы, основанные на рассмотрении мгновенных относительных вращений звеньев, в частности теорему Аронгольда – Кеннеди. Еще одним применением метода замены, который представлен в статье, будет расширение возможностей по выявлению контурных избыточных связей в механизме.
The analysis of constraints in plane mechanisms is an urgent problem in the theory of machines and mechanisms. Although kinematic pairs’ classification has been known for a long time, the issue of the conjugation of links, being at the heart of the analysis and synthesis of mechanisms and machines, is of considerable theoretical and practical interest and continues to attract scientists. One of the tasks that are solved in the process of analysis and synthesis of the structures of mechanisms is the re-placement of higher kinematic pairs by lower ones. As a rule, such a replacement is made to identify kinematic chains of zero mobility, Assur's structural groups, in a mechanism. The replacement may also aim at obtaining the necessary kinematic relations. That is because specific computational difficulties hamper the kinematic analysis of chains with higher kinematic pairs due to the relative sliding and shape irregularity of mating surfaces. Yet, the use of replacements to obtain kinematic and transmission functions is difficult due to nonisomorphism of the equivalent mechanism. Simultaneously, for mixed-type mechanisms, which include geared linkages, the equivalent replacement will allow unifying the kinematic analysis methods. The paper suggests the technology of replacing higher kinematic pairs with links with lower pairs as applied to a plane geared linkage. The technology is based on the properties of the involute of a circumference. The paper proved the structural and kinematic equivalence of such a replacement. The isomorphism of the equivalent linkage will enhance the kinematic analysis, make it possible using kinematic functions, and applying methods based on the instantaneous relative rotations of links, in particular, the Aronhold-Kennedy theorem. Another application of the replacement method presented in the paper will be the expansion of opportunities for identifying idle constraints in the mechanism.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2025 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.