omnaОмский научный вестникOmsk Scientific Bulletin1813-82252541-7541Омский государственный технический университет10.25206/1813-8225-2023-187-52-59EPSLHOomna-262Research ArticleМАШИНОСТРОЕНИЕMECHANICAL ENGINEERINGАнализ кинематических пар катания типа «цилиндр в цилиндре»The analysis of kinematic rolling pairs such as «cylinder in cylinder»https://orcid.org/0000-0001-5896-7247ШамутдиновА. Х.ShamutdinovA. Kh.

ШАМУТДИНОВ Айдар Харисович, кандидат технических наук, профессор РАЕ (Российской академии естествознания), доцент кафедры «Техническая механика»

г. Омск

AuthorID (РИНЦ): 688427

ResearcherID: HLH-7822-2023

SHAMUTDINOV Aydar Kharisovich, Candidate of Technical Sciences, Professor of RAE (Russian Academy of Natural Sciences), Associate Professor of Technical Mechanics Department

Omsk 

AuthorID (RSCI): 688427

ResearcherID: HLH-7822-2023

1972id@list.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9481-5985ЛеснякИ. Ю.LesnyakI. Yu.

ЛЕСНЯК Иван Юрьевич, кандидат технических наук, и. о. заведующего, доцент кафедры «Машиноведение» Омского государственного технического университета

г. Омск

ResearcherID: E-6397-2014

LESNYAK Ivan Yuryevich, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Mechanical Engineering Department

Omsk

ResearcherID: E-6397-2014

lesnyak.ivan@gmail.comОмский автобронетанковый инженерный институтРоссияOmsk Tank-Automotive Engineering InstituteRussian FederationОмский государственный технический университетРоссияOmsk State Technical UniversityRussian Federation202330092023035259Copyright © Шамутдинов А.Х., Лесняк И.Ю., 20232023Шамутдинов А.Х., Лесняк И.Ю.Shamutdinov A.K., Lesnyak I.Y.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://onv.omgtu.ru/jour/article/view/262

Статья посвящена исследованию специфических кинематических пар, применяемых во многих областях машиностроения: так называемых «пар катания», используемых во многих механизмах. Исследование основано на подробном изучении структуры соединения типа «цилиндр в цилиндре», рассмотрены их геометрические параметры. Анализ был рассмотрен по расположению осей цилиндров между собой: когда оси параллельны и когда они пересекаются или перекрещиваются под углом 90 º. Данное исследование дополняет данные в теории описания кинематических пар, в частности пар катания, и позволяет синтезировать их новые виды для их рационального использования в механизмах многих отраслей промышленности.

The article is devoted to the study of specific kinematic pairs used in many areas of mechanical engineering: the so-called «rolling pairs» used in many mechanisms. The study is based on a detailed study of the structure of the «cylinder in cylinder» connection, and their geometric parameters are considered. The analysis is considered by the location of the axes of the cylinders between themselves: when the axes are parallel and when they intersect or intersect at an angle of 90 º. This study complements the data in the theory of description of kinematic pairs, in particular, rolling pairs, and makes it possible to synthesize their new types for their rational use in the mechanisms of many industries.

кинематическая парапара катанияцилиндрподвижностьсвязи (неголономные)скольжениекатаниеверчениеkinematic pairrolling paircylindermobilityconstraints (nonholonomic)slidingrollingspinningReferencesАртоболевский И. И. Теория механизмов и машин. 4-е изд., перераб. и доп. Москва: Наука, 1988. 640 с.Artobolevskiy I. I. Teoriya mekhanizmov i mashin [The theory of mechanisms and machines]. 4th ed., revised and supplemented. Moscow, 1988. 640 p. (In Russ.).Верховский А. В. Теория пространственных и плоских кинематических пар // Известия Сибирского механико-машиностроительного института. 1933. Т. 1 (52), вып. 1. С. 15–32.Verkhovskiy A. V. Teoriya prostranstvennykh i ploskikh kinematicheskikh par [Theory of spatial and plane kinematic pairs] // Izvestiya Sibirskogo Mekhaniko-Mashinostroitel’nogo Instituta. Proceedings of the Siberian Mechanical Engineering Institute. 1933. No. 1 (52). P. 15–32. (In Russ.).Дворников Л. T., Живаго Э. Я. Основы теории кинематических пар: моногр. Новокузнецк: Издат. центр СибГИУ, 1999. 102 с.Dvornikov L. T., Zhivago E. Ya. Osnovy teorii kinematicheskikh par [Fundamentals of the theory of kinematic pairs]. Novokuznetsk, 1999. 102 p. (In Russ.).Живаго Э. Я. Теория и систематизация кинематических пар механических систем: автореферат дис. ... д-ра техн. наук. Новосибирск, 2000. 34 с.Zhivago E. Ya. Teoriya i sistematizatsiya kinematicheskikh par mekhanicheskikh sistem [Theory and systematization of kinematic pairs of mechanical systems]. Novosibirsk, 2000. 34 p. (In Russ.).Дворников Л. Т. Принципиальные уточнения теории кинематических пар // Машиностроение. 2014. № 23. С. 45–73.Dvornikov L. T. Printsipial’nyye utochneniya teorii kinematicheskikh par [Fundamental refinements of the theory of kinematic pairs] // Mashinostroyeniye. Mechanical Engineering. 2014. № 23. P.45–73. (In Russ.).Marigo A., Bicchi A. Rolling bodies with regular surface: controllability theory and applications // IEEE Transactions on Automatic Control. 2000. Vol. 45, no. 9. P. 1586–1599. DOI: 10.1109/9.880610.Marigo A., Bicchi A. Rolling bodies with regular surface: controllability theory and applications // IEEE Transactions on Automatic Control. 2000. Vol. 45, no. 9. P. 1586–1599. DOI: 10.1109/9.880610. (In Engl.).Borisov A. V., Mamaev I. S. The rolling body motion of a rigid body on a plane and a sphere. Hierarchy of dynamics // Regular and Chaotic Dyn. 2003. Vol. 7, no. 2. P. 177–200. DOI: 10.1070/RD2002v007n02ABEH000204.Borisov A. V., Mamaev I. S. The rolling body motion of a rigid body on a plane and a sphere. Hierarchy of dynamics // Regular and Chaotic Dyn. 2003. Vol. 7, no. 2. P. 177–200. DOI: 10.1070/RD2002v007n02ABEH000204. (In Engl.).Яблонский А. А. Курс теоретической механики. В 2-х ч. Ч. 2. Динамика. Москва: Высшая школа, 1966. 411 с.Yablonskiy A. A. Kurs teoreticheskoy mekhaniki. V 2 ch. Ch. 2. Dinamika [Course of theoretical mechanics. In 2 parts. Part 2. Dynamics]. Moscow, 1966. 411 p. (In Russ.).Karavaev Yu. L., Klekovkin A. V., Kilin A. A. Dynamic model of rolling friction of spherical bodies on a plane without slip // Nelineinaya Dinamika. 2017. Vol. 13, no. 4. P. 599–609. DOI: 10.20537/nd1704012.Karavaev Yu. L., Klekovkin A. V., Kilin A. A. Dynamic model of rolling friction of spherical bodies on a plane without slip // Nelineinaya Dinamika. 2017. Vol. 13, no. 4. P. 599–609. DOI: 10.20537/nd1704012. (In Engl.).Bizyaev I. A., Mamaev I. S. Permanent rotations in nonholonomic mechanics. Omnirotational Ellipsoid // Regular and Chaotic Dynamics. 2022. Vol. 27, no. 6. P. 587–612. DOI: 10.1134/S1560354722060016.Bizyaev I. A., Mamaev I. S. Permanent rotations in nonholonomic mechanics. Omnirotational Ellipsoid // Regular and Chaotic Dynamics. 2022. Vol. 27, no. 6. P. 587–612. DOI: 10.1134/S1560354722060016. (In Engl.).Li Z., Canny J. Motion of two rigid bodies with rolling constraint // IEEE Trans. on Robotics and Automation. 1990. Vol. 6, no. 1. P. 62–72. DOI: 10.1109/70.88118.Li Z., Canny J. Motion of two rigid bodies with rolling constraint // IEEE Trans. on Robotics and Automation. 1990. Vol. 6, no. 1. P. 62–72. DOI: 10.1109/70.88118. (In Engl.).Levi M. Geometric phases in the motion of rigid bodies // Arch. Ration. Mech. Anal. 1993 Vol. 122. P. 213–229. DOI: 10.1007/BF00380255.Levi M. Geometric phases in the motion of rigid bodies // Archive for Rational Mechanics and Analysis. 1993 Vol. 122. P. 213–229. DOI: 10.1007/BF00380255. (In Engl.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.