Кинематическая цепь. 
Основы функционирования систем сервиса. В 2 ч. Часть 1

Совокупность некоторого числа звеньев, сочлененных при помощи кинематических пар (соединений) называется кинематической цепью.

Все кинематические цепи подразделяются на плоские и пространственные. В плоской кинематической цепи точки всех звеньев переме;

тов щаются в параллельных плоскостях. В пространственных цепях точки описывают либо пространственные кривые, либо плоские кривые, расположенные в различных плоскостях. Наибольшее распространение получили плоские кинематические цепи.

На рис. 4.4, а показана кинематическая цепь, состоящая из четырех звеньев, образующих три кинематических пары (две вращательные, А, С, и одна поступательная). Кинематические цепи делятся на простые и сложные.

Простой кинематической цепью называется такая цепь, у которой каждое звено входит не более чем в две кинематические пары (рис. 4.4, б). Сложной кинематической цепью называется цепь, в которой имеется хотя бы одно звено, входящее более чем в две кинематические пары (рис. 4.4, в). Простые и сложные кинематические цепи в свою очередь делятся на замкнутые и незамкнутые. Кинематическая цепь, звенья которой не образуют замкнутых контуров, называется незамкнутой (рис. 4.4, а, б, в). Кинематическая цепь, звенья которой образуют один (рис. 4.4, г) или несколько (рис. 4.4, д) замкнутых контуров, называется замкнутой.

Рис. 4.4. Схемы кинематических цепей.

Кинематическая цепь входит в состав каждого механизма, составленного только из твердых тел. Однако нельзя утверждать, что механизм всегда образуется из кинематической цепи, так как есть механизмы (например, электромагнитные и др.), в которых кинематических цепей может и не быть.

Механизмы, звенья которых выполнены в виде стержней или рычагов, называются стержневыми или рычажными.

Кинематическая цепь обладает определенным числом степеней свободы и степенью изменяемости, зависящими от числа звеньев и кинематических пар. Степенью подвижности кинематической цепи называют число ее степеней свободы относительно неподвижного звена.

Образование механизма из кинематической цепи.

Рассмотрим условия, при которых из кинематической цепи может быть образован механизм. Пользуясь понятием кинематической цепи, можно дать следующее определение механизму.

Механизм — это искусственная кинематическая цепь с одним неподвижным звеном, остальные звенья которой совершают определенные целесообразные движения.

Из этого определения вытекают условия, по которому из кинематической цепи может быть образован механизм: наличие в кинематической цепи неподвижного звена; определенность в движении звеньев; замкнутость кинематической цепи (кроме механизмов манипуляторов); степень подвижности кинематической цепи должна соответствовать числу начальных звеньев и определяющих их положения обобщенных координат.

В механизме с одной степенью подвижности необходимо иметь одно начальное звено, в механизме cW=2 должно быть два начальных звена и т. д.

Согласно принципу, сформулированному Л. В. Ассуром, механизм может быть образован последовательным присоединением к одному или нескольким первичным механизмам (начальным звеньям) одной или нескольких кинематических цепей нулевой подвижности (W = 0), причем каждая цепь должна быть подсоединена не менее чем к двум звеньям.