Геометричні моделі кінематичних пар в навчальній дисципліні «Теорія механізмів і машин»

Abstract

У статті обґрунтовано важливість детального вивчення класифікації кінематичних пар, як одного з основних об’єктів дослідження в теорії механізмів і машин. Запропоновано порядок розгляду кінематичних пар, який сприяє найбільш швидкому засвоєнню класифікації студентами. Класи кінематичних пар з кількістю в’язей (або дозволених рухів) відмінною від одиниці, доцільно пояснювати за допомогою методу оберненого руху. Запропоновано використовувати 3-D моделі з наведенням прикладів використання даних кінематичних пар в робочих машинах. Ключові слова: геометрична модель, кінематична пара, кінематичні в’язі, механізм, робот

The importance of the detailed study of kinematic pair classification is grounded in the article, as the class of a kinematic pair determines the character of links' interaction (on a surface, along the lines or at the points). In addition, the class of a kinematic pair determines the amount and the direction of the unknown reactions at the interaction of two links that influences the character of the power calculation of a mechnism. The order of consideration of kinematic pairs is offered. When the minimal amount of either imposed bonds or allowed relative motions of the links in a kinematic pair facilitates the quickest learning of classification by the students, these pairs are considered first of all. It is reasonable to explain the classes of kinematic pairs with the amount of bonds (or allowed motions) different from one with a help of the reverse motion method. Determination of the class of such kinematic pairs as, for example, "lobe-pusher" and "gearwheel" causes difficulties for students. The essence of application of this method is in giving a rotary motion to both links with some angular rate at which one of the links stops and the other (movable) will produce certain motions in relation to the unmovable one. Key words: geometrical model, kinematic pair, kinematic bonds, mechanism, robot