Объекты вращаются вокруг нас. Все, от теннисного матча до полета космического зонда над планетой Нептун, связано с движением. Когда вы отдыхаете, ваше сердце перемещает кровь по венам. Даже в неодушевленных предметах есть непрерывное движение в колебаниях атомов и молекул. Могут возникнуть интересные вопросы о движении: сколько времени потребуется космическому зонду, чтобы добраться до Марса? Куда приземлится футбольный мяч, если его бросить под определенным углом? Однако понимание движения также является ключом к пониманию других концепций физики. Например, понимание ускорения имеет решающее значение для изучения силы. Некоторые специалисты называют изучение кинематики «геометрией движения».

Для описания движения кинематика изучает траектории точек, линий и других геометрических объектов, а также их дифференциальные свойства (такие как скорость и ускорение). Без кинематической схемы невозможно представить себе какое-либо оборудование. Речь идет об автомобилях, тракторах, станках и более простых типах техники. Вообще кинематика - это раздел классической механики, который направлен на изучение свойств звеньев механизмов. Наука позволяет проводить кинематический анализ, изучая траектории звеньев, определяя точки, положения и скорости элементов. Достижение конечного результата невозможно без обоснования понятия «кинематическая схема», о котором пойдет речь в этой статье.

Кинематические схемы механизмов определяют их конструкцию. Если дать этому определению определение, то это совокупность всех элементов устройства и отношений между ними. Когда на чертежах не требуется показывать конструкцию изделия и отдельных деталей, а достаточно показать лишь принцип работы изделия, передачу движения (кинематику машины или механизма), пользуются схемами. Если кратко ответить на этот вопрос, то кинематическая схема - это некий чертеж или, так сказать, документ, на котором изображены все механические звенья с указанием размеров. Наличие размеров необходимо для кинематического анализа, изучающего основы движения механизмов, их траектории и скорости.

ТММ – это наука, изучающая структуру, кинематику и динамику механизмов и машин при их анализе и синтезе.

Схема, как и чертеж, — графическое изображение. Разница заключается в том, что на схемах детали изображаются с помощью условных графических обозначений. Эти обозначения представляют собой значительно упрощенные изображения, напоминающие детали лишь в общих чертах. Кроме того, на схемах изображаются не все детали, из которых состоит изделие. Показывают лишь те элементы, которые участвуют в передаче движения жидкости, газа и т. п. Элемент кинематической пары или звена - это система поверхностей и линий, по которым одно звено контактирует с другим. Эта точка также называется узлом соединения.

Очень часто звенья цепи называют кинематическими парами. Если мы определяем научный язык, то это сопряженные твердые элементы в количестве не менее двух штук, которые в силу условий соединения ограничивают движение друг друга. Кинематическая схема применяется абсолютно во всех областях промышленности - машиностроении, станкостроении и др. Все правила выполнения регламентированы специальным документом - ГОСТ 2.770—68, наиболее часто встречающиеся из них приведены в таблице.

Как видно из таблицы, вал, ось, стержень, шатун обозначаются сплошной утолщенной прямой линией. Винт, передающий движение, обозначается волнистой линией. Зубчатые колеса обозначают окружностью, проведенной штрихпунктирной линией на одной проекции, и в виде прямоугольника, обведенного сплошной линией, на другой . При этом, как и в некоторых других случаях (передача цепью, передачи реечные, муфты фрикционные и др.), применяются общие обозначения (без уточнения типа) и частные обозначения (с указанием типа). На общем обозначении, например, тип зубьев зубчатых колес не показывают вовсе , а на частных обозначениях показывают тонкими линиями. Пружины сжатия и растяжения обозначаются зигзагообразной линией.

1. общее обозначение двигателя без уточнения типа
2. общее обозначение электродвигателя
3. электродвигатель на лапах
4. электродвигатель фланцевый
5. электродвигатель встроенный
6. вал, ось, стержень, шатун и т. п.
7. конец шпинделя для центровых работ
8. конец шпинделя для патронных работ
9. конец шпинделя для работ с цанговым патроном
10. конец шпинделя для сверлильных работ
11. конец шпинделя для расточных работ с планшайбой
12. конец шпинделя для фрезерных работ
13. конец шпинделя для кругло-, плоско- и резьбошлифовальных работ
14. ходовой винт для передачи движения
15. неразъемная маточная гайка скольжения
16. неразъемная маточная гайка с шариками
17. разъемная маточная гайка скольжения
18. радиальный подшипник без уточнения типа
19. радиально-упорный односторонний подшипник без уточнения типа
20. радиально-упорный двусторонний подшипник без уточнения типа
21. упорный односторонний подшипник без уточнения типа
22. упорный двусторонний подшипник без уточнения типа
23. радиальный подшипник скольжения
24. радиальный самоустанавливающийся подшипник скольжения
25. радиально-упорный односторонний подшипник скольжения
26. радиально-упорный двусторонний подшипник скольжения
27. упорный односторонний подшипник скольжения
28. упорный односторонний подшипник скольжения
29. упорный двусторонний подшипник скольжения
30. упорный двусторонний подшипник скольжения
31. радиальный подшипник качения (общее обозначение)
32. радиальный роликовый подшипник
33. радиальный самоустанавливающийся подшипник качения
34. радиально-упорный односторонний подшипник качения
35. радиально-упорный односторонний подшипник качения
36. радиально-упорный двусторонний подшипник качения
37. радиально-упорный двусторонний подшипник качения
38. радиально-упорный роликовый односторонний подшипник
39. упорный односторонний подшипник качения
40. упорный односторонний подшипник качения
41. упорный двусторонний подшипник качения
42. свободное для вращения соединение детали с валом
43. подвижное вдоль оси соединение детали с валом
44. соединение детали с валом посредством вытяжной шпонки
45. глухое, неподвижное соединение детали с валом
46. глухое жесткое соединение двух соосных валов
47. глухое соединение валов с предохранением от перегрузки
48. эластичное соединение двух соосных валов
49. шарнирное соединение валов
50. телескопическое соединение валов
51. соединение двух валов посредством плавающей муфты
52. соединение двух валов посредством зубчатой муфты
53. соединение двух валов предохранительной муфтой
54. кулачковая односторонняя муфта сцепления
55. кулачковая двусторонняя муфта сцепления
56. фрикционная муфта сцепления (без уточнения вида и типа)
57. фрикционная односторонняя муфта (общее обозначение)
58. фрикционная односторонняя электромагнитная муфта
59. фрикционная односторонняя гидравлическая или пневматическая муфта (общее обозначение)
60. фрикционная двусторонняя муфта (общее обозначение)
61. фрикционная двусторонняя электромагнитная муфта
62. фрикционная двусторонняя гидравлическая или пневматическая муфта (общее обозначение)
63. фрикционная конусная односторонняя муфта
64. фрикционная конусная двусторонняя муфта
65. фрикционная дисковая односторонняя муфта
66. фрикционная дисковая двусторонняя муфта
67. фрикционная муфта с колодками
68. фрикционная муфта с разжимным кольцом
69. самовыключающая односторонняя муфта обгона
70. самовыключающая двусторонняя муфта обгона
71. самовыключающая центробежная муфта
72. тормоз конусный
73. тормоз колодочный
74. тормоз ленточный
75. тормоз дисковый
76. тормоз дисковый электромагнитный
77. тормоз дисковый гидравлический или пневматический
78. шарнирное соединение стержня с неподвижной опорой с движением только в плоскости чертежа
79. соединение стержня с опорой шаровым шарниром
80. маховик, жестко установленный на валу
81. эксцентрик, установленный на конце вала
82. конец вала под съемную рукоятку
83. рычаг переключения
84. рукоятка, закрепленная на конце вала
85. маховичок, закрепленный на конце вала
86. передвижные упоры
87. шарнирное соединение кривошипа 87а - шарнирное соединение кривошипа постоянного радиуса с шатуном 87б - шарнирное соединение кривошипа переменного радиуса с шатуном 87в - шарнирное соединение кривошипа постоянного радиуса с шатуном 87г - шарнирное соединение кривошипа переменного радиуса с шатуном
88. шарнирное соединение вала 88а - шарнирное соединение одноколейного вала с шатуном 88б - шарнирное соединение многоколенного вала с шатуном 88в - коленвал с жестким противовесом88г - коленвал с маятниковым противовесом
89. кривошипно-кулисный механизм 89а - кривошипно-кулисный механизм с поступательно движущейся кулисой 89б - кривошипно-кулисный механизм с вращающейся кулисой 89в - кривошипно-кулисный механизм с качающейся кулисой
90. односторонний храповой зубчатый механизм с наружным зацеплением
91. двусторонний храповой зубчатый механизм с наружным зацеплением
92. односторонний храповой зубчатый механизм с внутренним зацеплением
93. мальтийский механизм с радиальным расположением пазов с наружным зацеплением
94. мальтийский механизм с радиальным расположением пазов с внутренним зацеплением
95. фрикционная передача с цилиндрическими роликами наружного зацепления (контакта)
96. фрикционная передача с цилиндрическими роликами внутреннего зацепления (контакта)
97. фрикционная передача с коническими роликами наружного зацепления
98. регулируемая фрикционная передача с коническими роликами внутреннего зацепления
99. регулируемая фрикционная передача с коническими шкивами и промежуточным кольцом
100. регулируемая фрикционная передача с подвижными коническими шкивами и клиновым ремнем
101. регулируемая фрикционная передача с тороидными шкивами и поворотными сферическими роликами
102. регулируемая фрикционная передача с полутороидными шкивами (типа Светозарова)
103. регулируемая торцовая фрикционная передача
104. регулируемая фрикционная передача со сферическими и коническими роликами
105. регулируемая фрикционная передача со сферическими и цилиндрическими роликами
106. фрикционная передача с цилиндрическими роликами
107. фрикционная передача с гиперболоидными роликами
108. шкив ступенчатый, закрепленный на валу
109. шкив холостой на валу
110. шкив рабочий, закрепленный на валу
111. указатели вращения вала соответственно: по часовой стрелке, против часовой стрелки и в обе стороны
112. открытая передача плоским ремнем
113. открытая передача плоским ремнем с натяжным роликом
114. перекрестная передача плоским ремнем
115. полуперекрестная передача плоским ремнем
116. угловая передача плоским ремнем
117. отводка ремня плоскоременной передачи
118. передача клиновидными (текстропными) ремнями
119. передача круглым ремнем или шнуром
120. общее обозначение цепной передачи без уточнения типа
121. роликовая цепная передача
122. бесшумная (зубчатая) цепная передача
123. цилиндрическая зубчатая передача с внешним зацеплением (общее обозначение)
124. цилиндрическая зубчатая передача с внешним зацеплением между параллельными валами, соответственно с косыми, прямыми и шевронными зубьями
125. цилиндрическая зубчатая передача с внутренним зацеплением между параллельными валами (общее обозначение)
126. коническая зубчатая передача 126а - коническая зубчатая передача между пересекающимися валами (общее обозначение без уточнения типа) 126б - коническая зубчатая передача соответственно с прямыми, спиральными и круговыми зубьями
127. коническая гипоидная зубчатая передача
128. зубчатая реечная передача, соответственно с шевронными, косыми и прямыми зубьями
129. общее обозначение зубчатой реечной передачи
130. реечная передача с червячной рейкой и червяком
131. реечная передача с зубчатой рейкой и червяком
132. винтовая зубчатая передача соответственно под прямым или острым углом
133. червячная передача 133а - червячная глобоидная передача 133б - червячная передача с цилиндрическим червяком

Условные знаки, применяемые в схемах, вычерчивают, не придерживаясь масштаба изображения. Однако соотношение размеров условных графических обозначений взаимодействующих элементов должно примерно соответствовать действительному соотношению их размеров. При повторении одних и тех же знаков нужно выполнять их одинакового размера. Документ может быть оформлен как на бумажном, так и на электронном носителе. Схемы оформления рекомендуется составлять на одном листе с возможностью разделения его на необходимые форматы при печати.

При изображении валов, осей, стержней, шатунов и других деталей применяют сплошные линии толщиной s. Подшипники, зубчатые колеса, шкивы, муфты, двигатели обводят линиями примерно в два раза тоньше. Тонкой линией вычерчивают оси, окружности зубчатых колес, шпонки, цепи. Документ предоставляется в виде развертки.

При выполнении кинематических схем делают надписи. Для зубчатых колес указывают модуль и число зубьев. Для шкивов записывают их диаметры и ширину. Мощность электродвигателя и его частоту вращения также указывают надписью типа N = 3,7 кВт, п = 1440 об/мин.

Элементы кинематических схем включают двигатель, который является системой отсчета для всех движущихся компонентов, каждому кинематическому элементу, изображенному на схеме, присваивают порядковый номер, начиная от двигателя. Валы нумеруют римскими цифрами, остальные элементы — арабскими. Важным моментом в этом процессе проектирования является степень свободы системы звеньев и шарниров, которая определяется с помощью критерия Чебычева – Грюблера – Куцбаха. После выполнения этой стадии проектирования Вы видите «скелет» вашего будущего изделия, заложенные в него идеи. В дальнейшем проводите реализацию Ваших идей в виде конструкторской документации и в виде реальных изделий.

Порядковый номер элемента проставляют на полке линии-выноски. Под полкой указывают основные характеристики и параметры кинематического элемента.

В комментариях вы можете задавать вопросы которые вас волнуют, и на данный момент вы не нашли ответ на них. Вам хочется что-то улучшить или есть замечательная идея модернизации, но к сожалению, нет кинематической схемы, я помогу реализовать все смелые идеи.