Кінематична пара

Кінемати́чна па́ра — рухоме сполучення двох жорстких (твердих) ланок, що накладає обмеження на їх відносний рух умовами накладеної в'язі. Кожна з умов в'язі усуває один ступінь свободи, тобто можливість одного з 6 незалежних відносних рухів у просторі. В прямокутній системі координат можливі 3 поступальних рухи (в напрямку 3-х осей координат) і 3 обертальних (навколо цих осей).

У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна: Пара (значення).

Кінематична пара

Кінематична пара у Вікісховищі

Класифікація кінематичних пар

За числом умов в'язей S у теорії машин і механізмів кінематичні пари поділяються на 5 класів. Число ступенів свободи кінематичної пари W = 6 — S. У кожному класі кінематичні пари поділяються на види за можливими видами відносного руху ланок.

За видом контакту між ланками кінематичні пари поділяються на:

• вищі (контакт у точці або по лінії);
• нижчі (контакт по поверхні).

Таблиця класифікації кінематичних пар

Клас	Число в'язей	Число ступенів свободи	I вид			II вид			III вид
p1	1	5	число рухів	обертальних	поступальних
			вільних	3	2
			зафіксованих	0	1
p2	2	4	число рухів	обертальних	поступальних	число рухів	обертальних	поступальних
			вільних	3	1	вільних	2	2
			зафіксованих	0	2	зафіксованих	1	1
p3	3	3	число рухів	обертальних	поступальних	число рухів	обертальних	поступальних	число рухів	обертальних	поступальних
			вільних	3	0	вільних	2	1	вільних	1	2
			зафіксованих	0	3	зафіксованих	1	2	зафіксованих	2	1
p4	4	2	число рухів	обертальних	поступальних	число рухів	обертальних	поступальних
			дозволених	2	0	дозволених	1	1
			зафіксованих	1	3	зафіксованих	2	2
p5	5	1	число рухів	обертальних	поступальних	число рухів	обертальних	поступальних	число рухів	обертальних	поступальних
			дозволених	1	0	дозволених	0	1	дозволених	1	1
			зафіксованих	2	3	зафіксованих	3	2	зафіксованих	2	2

Приклади реалізації кінематичних пар

Обертальна пара — клас 5, допускає лише відносний обертальний рух ланок навколо осі. Ланки пари стикаються по циліндричній поверхні, отже, це нижча пара, замкнута геометрично. Роль такої кінематичної пари виконує і складніша конструкція - підшипник кочення.

Поступальна пара — клас 5, з геометричним замиканням, нижча, допускає лише прямолінійний поступальний відносний рух ланок.

Циліндрична пара — клас 4, з геометричним замиканням, нижча, допускає незалежний обертальний і поступальний відносний рух ланок.

Сферична пара — клас 3, з геометричним замиканням, нижча, допускає три незалежні відносні обертання ланок навколо осей x, y, z.

Сферична пара з пальцем — клас 4, з геометричним замиканням, нижча, допускає два незалежні відносні обертання ланок навколо осей, що визначаються прорізом і пальцем (доданим до сферичної пари).

Гвинтова пара — клас 5, з геометричним замиканням, нижча, допускає відносний гвинтовий рух ланок з постійним кроком. Кутові і лінійні переміщення ланок гвинтової пари мають однозначну відповідність, внаслідок чого залишається тільки один ступінь свободи.

Плоска пара — клас 3, циліндр-площина — 2 клас і сфера-площина — 1 клас, пари використовують силове замикання, причому перша з них нижча, а дві інші вищі. Ці пари практично не застосовуються в реальних механізмах і описані в цьому огляді для повноти представлення класифікації кінематичних пар.

Зв'язана система кінематичних пар утворює кінематичний ланцюг, на основі якого реалізуються механізми.

• 
  Обертальна пара
• 
  Поступальна пара
• 
  Циліндрична пара
• 
  Сферична пара
• 
  Сферична пара з пальцем
• 
  Гвинтова пара
• 
  Плоска пара
• 
  Сфера-площина

Джерела

1. Кіницький Я. Т. Теорія механізмів і машин:Підручник .-К.: Наукова думка, 2002.- 660 с. — ISBN 966-00-0740-Х
2. Кореняко О. С. Теорія механізмів і машин:Навчальний посібник/За ред. Афанасьєва М. К.-К.: Вища школа, 1987.- 206 с.
3. Артоболевский И. И. Теория машин и механизмов. М.: Наука, 1988.
4. Попов С.В., Бучинський М.Я., Гнітько С.М., Чернявський А.М. Теорія механізмів технологічних машин: підручник для студентів механічних спеціальностей закладів вищої освіти. Харків: НТМТ, 2019. 268 с.

Дивись також

Механізм
Машина
Кінематичний ланцюг
Принципова кінематична схема