Шарнир – это кинематическая пара вращательного типа, одно звено которой может поворачиваться относительно другого.
Наиболее распространенным примером шарнирного соединения являются дверные петли.
Главным свойством шарнира, используемым в механике, является то, что соединенные им части конструкции имеют возможность углового перемещения. При этом необходимо помнить, что в отличие от силы, момент от одной части конструкции к другой, через шарнир не передается.
Изображение шарнирных соединений
На чертежах и расчетных схемах шарниры изображаются в виде окружности малого диаметра соединяющей две или более части конструкции (рис. 2) либо примыкающей к одной из них (рис. 3).
Особое внимание следует уделять изображению шарнира в расчетных схемах задач на изгиб. Шарнир, наложенный на линию балки (рис. 4) подразумевает, что здесь две или более отдельных частей балки соединены шарниром, при этом как отмечалось выше, изгибающий момент через данное соединение не передается.
Шарнир, примыкающий к линии балки (рис. 5), говорит о том, что в данном случае балка является сплошной и просто соединена шарниром с другими элементами.
Рис. 5 Фрагмент балки с шарнирной опорой
Классификация шарниров
По способу возможного взаимного перемещения частей шарнира различают:
- Цилиндрический – поворот осуществляется относительно общей оси звеньев шарнира.
- Шаровой – поворот возможен относительно общей точки.
- Карданное соединение – комбинация последовательно соединенных цилиндрических шарниров, оси которых пересекаются.