معرفی چندمکانیزم پرکاربرد

[anjello 2427]

۱- مکانیزم چرخ وشانه (Rack & Pinion)

 

این مکانیزم از دو عضو چرخ (Pinion) و شانه(Rack) تشکیل شده است و از آن برای تبدیل حرکت دورانی چرخدنده به حرکت مستقیم الخط شانه استفاده می کنیم. در مواردی که بخواهیم دریچه ای را باز و بسته کنیم و نیز در بسیاری موارد دیگر می توانیم از این مکانیزم بهره بگیریم. در اشکال زیر نمونه هایی از کاربرد این مکانیزم را می بینید.

 

 

 

اگر α حرکت زاویه ای چرخدنده (برحسب رادیان) و s حرکت مستقیم الخط شانه و d قطر دایره گام چرخدنده باشد رابطه زیر برقرار است :

 

 

2- مکانیزم پیچ و مهره

 

این مکانیزم هم یکی دیگر از مکانیزم های تبدیل حرکت چرخشی به حرکت مستقیم الخط است و از دو عضو اصلی پیچ و مهره تشکیل شده است. مهره ثابت است و پیچ به صورت دورانی حرکت می کند و عضوی که در انتهای پیچ به آن متصل شده در راستای محور پیچ به صورت مستقیم الخط حرکت می کند.

 

 

 

3- مکانیزم لنگ و لغزنده

 

این مکانیزم هم برای تبدیل حرکت چرخشی به حرکت مستقیم الخط و یا بالعکس است. همانطور که در شکل هم می بینید اجزای مهم این مکانیزم، لغزنده، میله رابط و لنگ هستند. بر خلاف مکانیزم های چرخ و شانه و پیچ ومهره ، در این مکانیزم ، سرعت خطی لغزنده و سرعت زاویه ای لنگ با یکدیگر رابطه خطی ندارند.

 

 

 

 

 

 

4- مکانیزم چهار میله ای

 

همانطور که از شکل و فیلم زیر نیز می توان فهمید این مکانیزم از یک قسمت ثابت به نام قاب، دو عضو متحرک با حرکت دورانی حول یک نقطه که لنگ نامیده می شوند و عضو رابط بین لنگها که میله رابط نامیده می شود تشکیل شده است.

 

 

 

 

 

 

درصورتی که طول لنگها در مکانیزم فوق برابر باشند به آن مکانیزم موازی می گویند.

 

 

 

5- مکانیزم بازگشت سریع

 

در این مکانیزم حرکت چرخشی به یک حرکت رفت و برگشتی متناوب تبدیل می شود. در این حرکت متناوب زمان رفت از زمان بازگشت بیشتر است و حرکت بازگشتی به سرعت صورت می گیرد. از این مکانیزم در صنعت برای ساخت ماشین های صفحه تراش استفاده شده است که در آنها لازم است سرعت حرکت تیغه در حالت بدون بار بیش از سرعت آن در حال باربرداری باشد.

 

[Jafar Alishah 6341]

سلام دوستان به دلیل تعدد تاپیک هایی با عنوان های مکانیزم مطالب رو در همبن تاپیک ادامه میدم

ممنون از مهندس اسکندری

 

انواع حرکات تولیدی توسط مکانیزم ها:

1- مکانیزم های تبدیل دوران به انتقال:

الف) چرخ دنده و شانه

ب) مکانیزم پیچی

ج) بادامک و پیرو

د) لنگ – لغزنده

ه) مکانیزم های 6 عضوی

و) بادامک استوانه ای

نمایش مکانیزم های تبدیل حرکت دورانی به انتقالی به شکل زیر است:

 

2- مکانیزم های تبدیل حرکات دورانی به دورانی:

الف) انواع چرخ دنده ها

الف-1) چرخ دنده های ساده

الف-2) چرخ دنده های مارپیچ

الف-3) چرخ دنده های حلزون و چرخ حلزون

الف-4) چرخ دنده های غیر دایره ای

ب) مکانیزم های دارای پین و شیار

ج) زوج غلتنده های اصطکاکی

د) مکانیزم های 4 میله ای

ه) تسمه – قرقره

و) چرخ زنجیر

نمایش مکانیزم های تبدیل حرکت دورانی به دورانی که برخی از آنها بدون کمک عضو واسط و برخی به کمک عضو واسط صورت می گیرد به شکل زیر است:

 

 

 

 

دسته بندی اتصالات سینماتیکی و درجه آزادی آنها:

الف) اتصالات مرتبه پایین: شکل و تعداد درجه آزادی این اتصالات در جدول زیر آمده است:

 

 

 

 

 

 

 

ادامه دارد...

[Jafar Alishah 6341]

تعریف درجه آزادی (Degree Of Freedom):

تعداد متغیرهای مستقلی که منحصراً برای تعیین موقیت یک جسم صلب یا سیستم اجسام صلب به هم پیوسته در هر لحظه لازم است، درجه آزادی آن جسم یا سیستم نامیده می شود.

 

همچنین درجه آزادی یک جسم به صورت تعداد حرکات مستقلی که یک جسم صلب دارد تعریف می شود.

 

درجه آزادی یک سیستم در در صفحه و در فضا مورد بررسی قرار می گیرد. یک جسم صلب در صفحه 3 درجه آزادی دارد

(دو حرکت خطی X و Y و یک حرکت زاویه ای θ ).

 

درجه آزادی در واقع نشان دهنده تعداد ورودی های مستقل اهرم بندی است.

 

 

درجه آزادی اهرم بندی ها – معادله گروبلر(Gruebler): 1- اگر n عضو به یکدیگر متصل شوند، هر عضو در صفحه 3 درجه آزادی دارد. بنابراین تعداد کل درجات آزادی برای n عضو متصل به هم برابر با n3 است.

 

2- با توجه به اینکه هر مکانیزم (یا اهرم بندی) نیاز به اتصال ثابت (زمین) دارد به خاطر آن 3 درجه آزادی از اهرم بندی کسر می شود. یعنی تا اینجا درجه اهرم بندی برابر است با:

 

F = 3(n-1)

3- هر اتصال یک درجه آزادی دو محدودیت ایجاد می کند، بنابراین کل محدودیت های ایجاد شده در یک اهرم بندی به خاطر کل اتصالات یک درجه آزادی ( به تعداد P₁)، درجه آزادی کل P₁2 کاهش می یابد و داریم:

 

F = 3(n-1) – 2P₁

 

 

4- هر اتصال دو درجه آزادی یک محدودیت ایجاد می کند، بنابراین کل محدودیت های ایجاد شده در یک اهرم بندی به خاطر کل اتصالات دو درجه آزادی ( به تعداد P₂ )، درجه آزادی کل به اندازه P₂ کاهش می یابد و بنابراین درجه آزادی کل اهرم بندی از رابطه زیر قابل محاسبه است:

F = 3(n-1) – 2P₁ – P₂

n : تعداد کل عضوها شامل عضو ثابت

P₁ : تعداد اتصالات یک درجه آزادی

P₂ : تعداد اتصالات دو درجه آزادی

تعداد عضوها را با شماره گذاری روی آنها و تعداد اتصالات را با شماره محصور شده در دایره نشان می دهیم. 5- در محاسبه P₁ برای یک اهرم بندی، اگر K عضو در یک اتصال به هم بپیوندند، تعداد لولاها در آن اتصال K-1 پین به حساب می آید. به عنوان مثال برای محاسبه درجه آزادی مکانیزم زیر، در لولای A که سه عضو به هم پیوسته اند، دو لولا منظور می کنیم:

n = 6 , P₁ = 7 , P₂ = 0

F = 3(n-1) – 2P₁ – P₂

F = 3(6-1) - 2(7) - 0 = 1

 

 

- تعریف قابلیت حرکت (Mobility): قابلیت حرکت یا موبیلیتی عبارت است از تعداد حداقل درجه آزادی اتصالات پینی (P₁) که باید از یک مکانیزم برداشت تا آن مکانیزم به سازه ساکن تبدیل شود. مثلا در مکانیزم 4 میله ای شکل زیر، اگر پین یک درجه آزادی موجود بین اجسام 1 و 2 را قفل و آن ها را به یک جسم تبدیل کنیم (مثلا لولای 1 به جوش تبدیل شود) مکانیزم یک خرپای سه عضوی می شود. بنابراین M = 1 است. یعنی تعداد لولاهای قفل شده برای تبدیل شدن مکانیزم به یک سازه برابر 1 است.

[alitahoori 378]

اینم یه تعریف از کتاب رائو از درجه آزادی: (به نظرم مکمل تعاریف فوق و ساده تر و قابل فهم تره... البته یه کمی ارتعاشاتیه!)

 

تعداد درجات آزادی= تعداد جرم های سیستم × تعداد حرکت های ممکن هر جرم

[mhd777 10]

راجب چرخ دنده های غیر دایره ای بیشتر توضیح بدین ممنون