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Maschinen treiben die Zukunft voran, und mechanische Exzellenz beruht auf Stärke

Aug 29, 2023

Die Anzahl der unabhängigen Bewegungen einer Komponente wird als ihr Freiheitsgrad bezeichnet. Offensichtlich verfügt eine freie Komponente, die eine ebene Bewegung ausführt, über drei Freiheitsgrade.

Ein Mechanismus besteht aus vielen Komponenten, die auf eine bestimmte Art und Weise verbunden sind, wodurch sichergestellt werden soll, dass eine bestimmte Relativbewegung zwischen den Komponenten stattfindet. Diese Art der Verbindung, die es ermöglicht, dass zwei Komponenten in direkten Kontakt kommen und eine bestimmte Relativbewegung erzeugen, wird Bewegungspaar genannt.

Niedriges Paar

Das aus zwei Komponenten durch Oberflächenkontakt bestehende Bewegungspaar wird als Low-Paar bezeichnet. Es umfasst zwei Typen: rotierendes Paar und bewegliches Paar.

Das rotierende Paar kann sich nur relativ in einer Ebene drehen, während sich das bewegliche Paar nur entlang einer bestimmten Achsenrichtung bewegen kann. Daher führt ein niedriges Paar zu zwei Einschränkungen, nämlich zur Reduzierung von zwei Freiheitsgraden.

Senior Offizier

Das Bewegungspaar, das aus zwei Komponenten besteht, die durch Punkte oder Linien miteinander in Kontakt stehen, wird als Hochpaar bezeichnet.

1. Feste Teile (Rack)

Die vom Menschen verwendeten Komponenten zur Lagerung beweglicher Komponenten werden als feste Komponenten (Gestelle) bezeichnet. Der Zylinderblock in einem Verbrennungsmotor ist ein feststehendes Bauteil, das zur Lagerung von Kolben, Kurbelwellen usw. dient.

2. Antriebskraft

Die aktiven Komponenten mit bekannten Bewegungsmustern werden aktive Komponenten genannt. Der Kolben in einem Verbrennungsmotor ist das Antriebselement und seine Bewegung wird von der Außenwelt gesteuert.

3. Anhänger

Die anderen beweglichen Komponenten, die sich mit der Bewegung der ursprünglichen Komponente bewegen, sind die angetriebenen Komponenten. Pleuel, Kurbelwellen und andere Komponenten in Verbrennungsmotoren sind allesamt angetriebene Komponenten.

Diese Art von mehreren rotierenden Paaren, die aus drei oder mehr Komponenten mit überlappenden Achsen an einem Punkt bestehen, wird als Verbundscharnier bezeichnet.

Die lokale unabhängige Bewegung, die die Bewegung des gesamten Mechanismus nicht beeinflusst, wird als lokaler Freiheitsgrad bezeichnet.

In praktischen Mechanismen werden Einschränkungen, die andere Einschränkungen wiederholen, ohne die Bewegung einzuschränken, virtuelle Einschränkungen genannt. Bei der Berechnung des Freiheitsgrads des Mechanismus sollten virtuelle Einschränkungen außer Acht gelassen werden.

Wenn es sich bei dem einen um eine Kurbel und bei dem anderen um eine Wippe handelt, wird dieser Mechanismus als Kurbel-Wippe-Mechanismus bezeichnet.

Wenn bei einem gelenkigen Viergelenkmechanismus beide Pleuel Kurbeln sind, wird dieser Mechanismus als Doppelkurbelmechanismus bezeichnet.

Bei einem gelenkigen Viergelenkmechanismus sind die beiden Verbindungsstangen beide Kippstangen, was als Maschine mit Doppelkippmechanismus bezeichnet wird.

1. Zwischen der Verbindungsstange und dem Rack muss sich eine Stange als kürzeste Stange befinden.

2. Die Summe der Längen des kürzesten und des längsten Strichs ist gleich der Summe der Längen der beiden anderen Striche.

Wie aus dem oben Gesagten hervorgeht, muss bei der Bestimmung der Form eines Kettenmechanismus mit vier Stangen zunächst festgestellt werden, ob der Mechanismus die Stangenlängenbedingung erfüllt. Wenn ja, kann die Form des Mechanismus mit der folgenden Methode bestimmt werden:

① Wenn die kurze Stange als Pleuel verwendet werden kann, kann ein Kurbelwippenmechanismus erhalten werden;

② Wenn die kürzeste Stange ein Rahmen ist, erhält man einen Doppelkurbelmechanismus

3. Wenn die kürzeste Stange eine Pleuelstange ist, erhält man einen Doppelwippenmechanismus. Ein Viergelenkgestänge, das die Bedingung einer langen Kette erfüllt, unabhängig davon, welches Glied als Rahmen verwendet wird, weist keine Krümmung auf, sodass der Mechanismus nur ein doppelt reiches Gestänge sein kann.

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