RU2564788C2 - Двухподвижная кинематическая пара - Google Patents
Двухподвижная кинематическая пара Download PDFInfo
- Publication number
- RU2564788C2 RU2564788C2 RU2014107864/11A RU2014107864A RU2564788C2 RU 2564788 C2 RU2564788 C2 RU 2564788C2 RU 2014107864/11 A RU2014107864/11 A RU 2014107864/11A RU 2014107864 A RU2014107864 A RU 2014107864A RU 2564788 C2 RU2564788 C2 RU 2564788C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- corset
- kinematic pair
- degrees
- axis
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться для соединения звеньев механизмов и деталей машин. Двухподвижная кинематическая пара включает два звена - цилиндр (2) и двойной корсет (1), поверхности которых имеют разную кривизну и входят между собой в точечный контакт. Цилиндр (2) выполнен прямым эллиптическим, удерживающимся двойным корсетом (1). Радиус кривизны образующей вогнутой поверхности корсета (1) обеспечивается большим длины малой полуоси эллипса основания цилиндра (2). Кинематическая пара исполнена двухподвижной, воспроизводящей независимые поступательное и вращательное движения относительно двух из осей декартовых координат. Технический результат: создание двухподвижной кинематической пары, воспроизводящей комплекс двух независимых движений - поступательного и вращательного относительно двух из осей декартовой системы координат (движений ПВ) путем устранения вращательного движения вокруг продольной оси цилиндра. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться для соединения звеньев механизмов и деталей машин.
Известно, что любая механическая система (механизм, машина) состоит из звеньев и соединений звеньев. Соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающее их относительное движение, называется кинематической парой [1, с. 20, 5-й абзац сверху].
Известна двухподвижная цилиндрическая кинематическая пара [1, стр. 57, рис. 95], образованная связью двух звеньев - прямого кругового цилиндра [2, стр. 188, рис. 2.49] и желоба, входящих в контакт по поверхности. Такая пара позволяет воспроизводить независимые вращательное и поступательное движения (движения ВП) относительно одной общей оси декартовой системы координат.
Недостатком этой пары является невозможность воспроизведения указанных независимых движений относительно двух осей координат.
Наиболее близкой к заявляемой кинематической паре является удерживающая трехподвижная кинематическая пара [3], принимаемая за прототип. Эта пара образуется двумя звеньями - прямым круговым цилиндром и двойным корсетом, при этом поверхности звеньев имеют разную кривизну. Контакт звеньев пары обеспечивается в двух точках, при этом радиус кривизны образующей вогнутой поверхности корсета на всем возможном участке ее соприкосновения с цилиндром обеспечивается меньшим, чем удвоенный радиус цилиндра. Пара позволяет воспроизводить вращательное и поступательное движения (ВП) относительно одной общей оси и вращательное движение (В) относительно второй оси декартовых координат. Относительно третьей оси никаких движений нет. Таким образом, пара имеет комплекс движений ВПВ.
В технике могут возникать ситуации, требующие воспроизведения звеньями гарантированно двух независимых движений - поступательного и вращательного относительно разных осей декартовой системы координат (движений ПВ). В связи с этим недостатком прототипа является наличие дополнительного вращательного движения вокруг продольной оси цилиндра, соединяющей центры его оснований.
Задачей изобретения является создание двухподвижной кинематической пары, воспроизводящей комплекс двух независимых движений - поступательного и вращательного относительно двух из осей декартовой системы координат (движений ПВ) путем устранения вращательного движения вокруг продольной оси цилиндра.
Сущность заявляемого устройства заключается в том, что предлагается двухподвижная кинематическая пара, включающая два звена - цилиндр и двойной корсет, поверхности которых имеют разную кривизну и входят между собой в точечный контакт, при этом цилиндр выполнен прямым эллиптическим, удерживающимся двойным корсетом, при этом радиус кривизны образующей вогнутой поверхности корсета обеспечивается большим длины малой полуоси эллипса основания цилиндра, при этом кинематическая пара исполнена двухподвижной, воспроизводящей независимые поступательное и вращательное движения относительно двух из осей декартовых координат.
На фиг. 1 показан общий вид двухподвижной кинематической пары. На фиг. 2 изображена геометрия двухподвижной кинематической пары.
Пара включает два звена - корсет 1, выполненный двойным, и цилиндр 2, выполненный прямым эллиптическим. Корсет 1 контактирует с поверхностью цилиндра 2 в двух точках (точках А и A/
на фиг. 2). Обязательным условием в заявляемой кинематической паре является исполнение выпуклой поверхности цилиндра и вогнутой поверхности корсета с разными кривизнами. При этом радиус кривизны образующей вогнутой поверхности корсета Rk принимается во всех точках от φ=0° до φ=180° более длины малой полуоси эллипса основания цилиндра b [2, стр. 201, рис. 2.79], то есть Rk>b. При этом условии становится возможным относительный поворот звеньев пары вокруг оси z (фиг. 1).
Положение центра кривизны образующей вогнутой поверхности корсета (точки О1 и О2) зависит от величины эксцентриситета эллипса e [4] основания цилиндра, который определяет «вытянутость» эллипса в направлении его большой оси и изменяется в интервале 0≤е<1. При e=0 эллипс вырождается в окружность. Чем эксцентриситет ближе к единице, тем эллипс более «вытянут». Поэтому при меньшем эксцентриситете радиус также может быть меньшим. При большем эксцентриситете радиус Rk, как и расстояние O1O2, должен быть большим. Но при любом значении эксцентриситета е радиус Rk обязательно должен быть больше длины малой полуоси эллипса b.
Относительный поворот звеньев пары вокруг точек A(A/) и C невозможен в силу исполнения цилиндра прямым эллиптическим. Любой отрезок, соединяющий точку A(A/) с любой из точек, лежащих на дуге эллипса BA/B/(B/AB), всегда будет больше длины малой оси эллипса 2b. Только в точках А и A/ эти отрезки будут равны, то есть AA/=A/A=2b. Аналогично для точки C: любой отрезок, соединяющий точку C (центр эллипса) с любой из точек, принадлежащих эллипсу, будет всегда больше длины малой полуоси эллипса b. Только в точках А и A/ эти отрезки оказываются равными, когда CA=CA/=b. Корсет 1 выполняется с вогнутой поверхностью по дуге окружности относительно точек O1 и O2 (фиг. 2).
Двухподвижная кинематическая пара работает следующим образом. Задавая движение прямому эллиптическому цилиндру 2, удерживаемому корсетом 1, выполненным двойным, относительно оси x будет обеспечено только поступательное движение, а относительно оси z - только вращательное. Запрещенными движениями в этой паре оказываются вращательное движение вокруг оси x, оба движения (вращательное и поступательное) относительно оси y и поступательное движение вдоль оси z. Таким образом, двухподвижная кинематическая пара обеспечивает независимые поступательное и вращательное движения относительно двух из осей декартовой системы координат (движения ПВ).
Источники информации
1. Артоболевский И.И. Теория механизмов. Изд-во «Наука», Гл. ред. физ.-мат. лит., 1965, 776 с.
2. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. - 13-е изд., исправленное. Изд-во «Наука», Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986, 544 с.
3. Пат. №2502898 С1 Российская Федерация, МПК F16C 29/02, F16H 25/00, F16S 5/00. Удерживающая трехподвижная кинематическая пара / Дворников Л.Т., Фомин А.С., Живаго Э.Я.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет». - №2012122955/11,; заяв. 04.06.2012; опубл. 27.12.2013, Бюл. №36 - 5 с.; 2 ил.
4. Википедия: [Электронный ресурс]. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Эллипс (Дата обращения: 16.01.2014).
Claims (1)
- Двухподвижная кинематическая пара, включающая два звена - цилиндр и двойной корсет, поверхности которых имеют разную кривизну и входят между собой в точечный контакт, отличающаяся тем, что цилиндр выполнен прямым эллиптическим, удерживающимся двойным корсетом, при этом радиус кривизны образующей вогнутой поверхности корсета обеспечивается большим длины малой полуоси эллипса основания цилиндра, при этом кинематическая пара исполнена двухподвижной, воспроизводящей независимые поступательное и вращательное движения относительно двух из осей декартовых координат.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014107864/11A RU2564788C2 (ru) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | Двухподвижная кинематическая пара |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014107864/11A RU2564788C2 (ru) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | Двухподвижная кинематическая пара |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014107864A RU2014107864A (ru) | 2015-09-10 |
RU2564788C2 true RU2564788C2 (ru) | 2015-10-10 |
Family
ID=54073183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014107864/11A RU2564788C2 (ru) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | Двухподвижная кинематическая пара |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2564788C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2755441C1 (ru) * | 2021-03-16 | 2021-09-16 | Владимир Иванович Пожбелко | Двухподвижная вращательная кинематическая пара |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2137964C1 (ru) * | 1998-04-20 | 1999-09-20 | Сибирский государственный индустриальный университет | Двухконтактная двухподвижная кинематическая пара |
RU2241880C1 (ru) * | 2003-03-03 | 2004-12-10 | Сибирский государственный индустриальный университет | Трехконтактная двухподвижная кинематическая пара |
RU2422703C1 (ru) * | 2010-03-02 | 2011-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Пространственный кривошипно-шатунный механизм второго семейства |
JP2011163504A (ja) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Hiihaisuto Seiko Kk | 直動案内装置 |
RU2502898C1 (ru) * | 2012-06-04 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Удерживающая трехподвижная кинематическая пара |
-
2014
- 2014-02-28 RU RU2014107864/11A patent/RU2564788C2/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2137964C1 (ru) * | 1998-04-20 | 1999-09-20 | Сибирский государственный индустриальный университет | Двухконтактная двухподвижная кинематическая пара |
RU2241880C1 (ru) * | 2003-03-03 | 2004-12-10 | Сибирский государственный индустриальный университет | Трехконтактная двухподвижная кинематическая пара |
JP2011163504A (ja) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Hiihaisuto Seiko Kk | 直動案内装置 |
RU2422703C1 (ru) * | 2010-03-02 | 2011-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Пространственный кривошипно-шатунный механизм второго семейства |
RU2502898C1 (ru) * | 2012-06-04 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Удерживающая трехподвижная кинематическая пара |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2755441C1 (ru) * | 2021-03-16 | 2021-09-16 | Владимир Иванович Пожбелко | Двухподвижная вращательная кинематическая пара |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014107864A (ru) | 2015-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2564788C2 (ru) | Двухподвижная кинематическая пара | |
Brunyé et al. | The map in our head is not oriented north: Evidence from a real-world environment | |
Yamine et al. | A planar parallel device for neurorehabilitation | |
Lee et al. | Robust inertial measurement unit-based attitude determination Kalman filter for kinematically constrained links | |
Geonea et al. | Dynamic analysis of a spherical parallel robot used for brachial monoparesis rehabilitation | |
Maffiodo et al. | Flexible fingers based on shape memory alloy actuated modules | |
Kim et al. | Motor control characteristics for circular tracking movements of human wrist | |
Racila et al. | Spatial properties of Wohlhart symmetric mechanism | |
RU2578809C2 (ru) | Трехподвижная кинематическая пара | |
Coleman et al. | Egocentric reference frame bias in the palmar haptic perception of surface orientation | |
Nishikawa et al. | A musculoskeletal bipedal robot designed with angle-dependent moment arm for dynamic motion from multiple states | |
Nakamoto et al. | Wearable Lumbar‐Motion Monitoring Device with Stretchable Strain Sensors | |
Piro et al. | Telemonitoring of patients with Parkinson’s disease using inertia sensors | |
Marter et al. | Numerical analysis based on a multi-body simulation for a plunging type constant velocity joint | |
Anevska et al. | The role of complex numbers in interdisciplinary integration in mathematics teaching | |
RU2676840C1 (ru) | Одноконтактная четырехподвижная кинематическая пара | |
RU2681467C1 (ru) | Одноконтактная двухподвижная кинематическая пара | |
RU2502898C1 (ru) | Удерживающая трехподвижная кинематическая пара | |
Yu et al. | A new asymmetrical mass distribution method on the analysis of universal “force-sensing” model for 3-DOF translational parallel manipulator | |
Kang et al. | Analysis of large range rotational flexure in precision 6-DOF tripod robot | |
RU2520624C2 (ru) | Трехподвижная кинематическая пара | |
Shevchenko et al. | Methodical instructions on performance of calculational tasks on the course “Applied mechanics” for students of specialty “Electrical power engineering, electrical engineering and electromechanics” of all forms of learning | |
RU95126U1 (ru) | Модель для демонстрации устойчивого равновесия тела | |
Sofjina et al. | Monitoring of StudentsProfessional Merits at the University | |
Fahim et al. | Development of Human Postural Balance Monitoring System in Bipedal Standing |