Относительные движения

Относительные движенияК кинематической паре I класса можно отнести расположение шара на выпуклой сферической поверхности или на плоскости. В обоих случаях соединение обеспечивает возможность передачи только одной силы (одно условие связи). Выясним условия образования реальных кинематических пар, считая тела абсолютно твердыми и пренебрегая трением.

Идеальной кинематической парой назовем пару, обеспечивающую заданную степень относительной свободы тел при отсутствии повторяющихся условий связи. Реальные характеристики упомянутых кинематических пар I класса совпадают с идеальными, этого не происходит у кинематических пар второго и более высокого порядка классов. Идеальная кинематическая пара II класса, например, образуется двумя шарами, жестко соединенными между собой стержнем, и плоскостью.

Эта кинематическая пара обеспечивает четыре степени относительной свободы при отсутствии повторяющихся условий связи. Образование реальной пары II класса можно представить себе как заполнение объема между двумя исходными шарами бесконечно большим числом точно таких же по размеру шаров.

В результате образуется цилиндрическое тело, обеспечивающее с плоскостью линейный контакт. Конечно, такое соединение характеризуется бесконечно большим числом повторяющихся условий связи.

Приведем еще пример образования плоскостной пары III класса. Идеальным вариантом можно считать контакт трех шаров, жестко соединенных между собой, с плоскостью. Введение бесконечно большого числа шаров в пространство между тремя исходными шарами образует плоскость.

Следовательно, реальная плоскостная пара III класса — это также пара с бесконечно большим числом дублирующих условий связи. Аналогичные рассуждения позволяют показать образование любых по классу и виду кинематических пар. Известно, что кинематические пары с точечным контактом неприемлемы в силовых механизмах и устройствах.