miniatura|450px|Alguns tipus d'unions entre peces.
En enginyeria mecànica, un parell cinemàtic és una unió entre dos membres d'un mecanisme. Un exemple són dues barres unides per un pern (unió anomenada articulació, fig. 2) que permet que les peces girin al voltant del pern.
Els parells cinemàtics es classifiquen en diferents tipus segons el moviment que permeten, i són un element cabdal en la construcció d'un mecanisme, ja que defineixen el tipus de moviment que hi haurà entre les peces unides.
Tipus de parells cinemàtics miniatura|Guia lliscant cilíndrica
En dues dimensions Per a mecanismes plans, és a dir, que executen un moviment en un pla, alguns exemples de parells cinemàtics són:
L'articulació, que elimina el desplaçament de translació relatiu de dos sòlids obligant permanentment al fet que dos punts geomètrics dels dos sòlids ocupin contínuament la mateixa posició. No obstant això, l'articulació no impedeix la reorientació o gir relatiu d'un sòlid respecte a l'altre.La guia corredissa, que elimina un grau de llibertat de translació i la possibilitat de reorientació d'un sòlid respecte a un altre.
En tres dimensions En general :
L'articulació cilíndrica, que elimina tots els graus de llibertat excepte la possibilitat de rotació d'un sòlid respecte a l'altre al voltant d'un cert eix de gir, elimina cinc graus de llibertat.La ròtula esfèrica, que permet qualsevol gir o canvi d'orientació d'un sòlid respecte a un altre, però impedeix la seva translació relativa, per la qual cosa sempre un punt geomètric de tots dos sòlids és comú, elimina tres graus de llibertat.Guia lliscant cilíndrica, permet la translació relativa i el gir al voltant d'un eix, elimina per tant quatre graus de llibertat.Guia lliscant no cilíndrica, permet la translació relativa segons un eix però no el gir al voltant del mateix, elimina per tant cinc graus de llibertat.*La soldadura elimina tots els graus de llibertat d'un sòlid respecte a un altre, per la qual cosa dos sòlids soldats cinemàticament poden considerar-se un únic sòlid, és a dir, elimina sis graus de llibertat.
Rodament Una connexió articulada s'anomena suport si un dels dos cossos està fermament connectat a l'estructura de la màquina o a la fonamentació i, per tant, està en repòs.Robert L. Mott. Machine Elements in Mechanical Design (2019) ISBN 9353947634, ISBN 978-9353947637 A diferència d'una articulació, un rodament no sol formar part d'un mecanisme més complex (engranatge). En el primer pla de la seva consideració hi ha gairebé sempre només l'únic tipus de connexió mòbil que hi té lloc. Els semieixos giratoris i els cossos desplaçables linealment (rodaments lineals) es munten en màquines i dispositius, bigues de ponts a la indústria de la construcció o altres estructures suportades puntuals. En els aparells de suport en estructures, a diferència dels de màquines i dispositius, només es produeixen moviments molt petits (canvis i rotacions). Només serveixen per crear rodaments determinats estàticament i per mantenir-los en cas de pertorbacions (enfonsament, canvis de longitud relacionats amb la temperatura, etc.).
En lloc de coixinets llisos, els rodaments de rodets amb elements rodants inserits entre els elements d'unió s'utilitzen sovint com a coixinets en màquines i dispositius. Aquests també corresponen a les formes bàsiques de les juntes juntes giratòries i de tall, mentre que les anomenades "juntes rodants" utilitzades en la construcció com a coixinets en la seva forma bàsica juntes corbes (quan s'aparella formigó amb formigó, només és possible rodar).Steffen Marx, Gregor Schacht: Juntas en construcción sólida
Elements de màquines Junta universal miniatura|Muntatge cardànic de la brúixola de vaixell. L'anell més extern està fermament unit al vaixell. Les extensions en forma de coixinet del cercle exterior són una indicació de l'escorça del vaixell; altrament, són verticals. miniatura|Articulació cardànica com a element de màquina per a connexió a dos eixos contrarrotatius. L'adaptador, juntament amb els pivots, té forma de creu.Els eixos de totes les articulacions es troben en un punt. La caixa d'engranatges de quatre parts obtinguda amb les juntes de coixinet de l'eix (no mostrades) i el bastidor de la màquina és esfèric).
La junta universal o cardan és una sèrie de dues juntes rotatives. La segona superfície de contacte de cadascuna de les dues juntes es troba a la peça intermèdia comuna en forma de creu (vegeu la figura de la dreta). Els eixos de les juntes giratòries es tallen a 90°. El punt d'intersecció és el punt de pivot en què els dos "vastacs" d'articulació disposats en angle recte respecte de l'eix d'articulació de pivot respectiu poden pivotar entre si. L'articulació cardànica té dos graus de llibertat de moviment. En comparació amb la ròtula, no té la llibertat de rotació dels fills de l'articulació al voltant del seu propi eix. El seu grau de llibertat és f=2.
L'aplicació històricament més antiga va ser el cardan, en què és possible el pivot sobre els dos eixos espacials horitzontals, però no es permet la rotació sobre l'eix vertical. La peça intermèdia és un anell.
La manca de llibertat de rotació al voltant dels plançons de la junta també fa que la junta universal sigui adequada per a la transmissió de parell entre eixos que poden pivotar un contra un altre (eix cardan).
Juntes de velocitat constant Igual que la junta universal, les juntes homocinètiques s'utilitzen per a la transmissió de parell entre eixos que poden girar en adreces oposades. No tenen l'inconvenient de no ser completament sincrònics, sinó que fluctuen periòdicament amb la rotació. Com la junta universal, són ròtules reduïdes a dos moviments giratoris a l'exterior. A l'interior, igual que a la junta universal, també hi ha peces intermèdies els elements d'unió de les quals estan en contacte amb superfícies de boles o casquets variats. En el cas de la "junta Rzeppa", per exemple, les boles estan en contacte amb superfícies esfèriques acanalades.
Articulacions elàstiques en enginyeria mecànica Les juntes de ressort no pertanyen a les formes bàsiques de juntes ni als camps en què els cossos rígids llisquen i/o roden els uns sobre els altres. Estan disponibles com a juntes giratòries i lliscants aproximades amb poca mobilitat. Un cos que cedeix elàsticament, per exemple una vareta de ressort que està torçada o doblegada, instal·lada permanentment. Les juntes de ressort tenen l'avantatge d'estar lliures de fricció, de joc i de manteniment.Siegfried Hildebrand. Fertigungsgerechtes Gestalten in der Feinwerktechnik: Fertigungsverfahren, Werkstoffe, Konstruktionen (1978) 272 pag. ISBN 3528040858, ISBN 978-3528040857
Les juntes de ressort de torsió s'usen sovint en instruments de mesura mecànics, on el moment de torsió es pot fer servir com un moment de restauració.
Si la junta de ressort no es realitza amb un component separat sinó amb un debilitament local del mateix component, això s'anomena junta de flexió.
Articulació de direcció Connexió lliscant La connexió lliscant modela un contacte cilíndric que no és de revolució (és a dir, generat per translació).
La connexió lliscant proporciona cinc graus de connexió en permetre únicament el moviment de translació a la direcció de la connexió. La definició d'aquesta connexió ha d'especificar aquesta adreça.
Hi ha diversos enfocaments possibles per a realitzar aquesta connexió:R. C. Stephens, John Hannah. Mechanics Machines: Elementary Theory & Examples. (1984) 312 pag. , ISBN 0713134712, ISBN 978-0713134711 a partir d'un suport pla (3 graus de connexió): s'afegeix un segon pla de contacte, assecant amb el primer o, més senzillament, un eix guia lateral (connexió lineal recta) paral·lel al pla; a partir d'una connexió pivotant lliscant (4 graus de connexió): n'hi ha prou amb una connexió puntual que impedeixi la rotació, el que s'anomena "antigir" (generalment 2 punts oposats).
A nivell més tecnològic, es pot considerar el caràcter bilateral d'aquesta connexió. Per exemple, els calaixos d'una còmoda estan guiats bilateralment, mentre que la via del ferrocarril ofereix una connexió unilateral en sentit vertical.
Aquesta és la connexió proporcionada en una transmissió per eix. Ranura que modela el guiatge de la corredissa d'un trombó o el pistó d'una trompeta.
A diferència del moviment de rotació de la baula pivotant, l'amplitud de la translació possible està limitada per les dimensions de les peces. Quan el calaix està totalment estès, la baula ja no existeix! La modelització matemàtica no té en compte els límits de la guia.
Lliscamentde direcció X Fitxer:Slid_T.jpg Fitxer:Slid_F.jpg 100px Unions :Ty = 0Tz = 0Rx = 0Ry = 0Rz = 0 Llibertat :Tx
Quan dos sòlids estan en una connexió lliscant, hi ha almenys dues línies estrictament paral·leles comunes a tots dos sòlids, la direcció dels quals defineix l'única característica geomètrica de la connexió.
Per error, a aquesta connexió se li assigna un eix. Si bé és cert que les solucions utilitzades per realitzar aquesta connexió solen incloure plànols o eixos de simetria, la seva definició geomètrica no els necessita.
Atès que la mobilitat dels objectes no es pot comparar a la dels objectes col·locats en una pista de patinatge que permet un lliscament gairebé ideal, les consideracions menys teòriques d'enllaços mecànics amb fregament condueixen a l'embús per arc. Això demostra que la disposició de la càrrega pel que fa a les superfícies de contacte influeix (tribologia).
Connexió plana o pla/pla La connexió plana (de vegades anomenada incorrectament connexió plana de suport, que és un terme utilitzat per descriure el contacte) té 3 graus de connexió. Obliguen el moviment a romandre en un pla. Les dues translacions i la rotació en aquest pla són lliures.
Aquesta connexió s'obté naturalment pressionant dues superfícies planes una contra l'altra. De forma més general, només cal que el contacte entre dos sòlids es produeixi en almenys 3 punts no alineats amb normals en la mateixa adreça. Aquesta és la base dels anomenats enllaços prismàtics. La direcció comuna de les normals dels contactes elementals dona la "direcció principal de la unió".
El suport de les tres potes d'un tamboret sobre un terra pla constitueix una connexió plana. La quarta pota d'una cadira només toca el terra si els extrems de les potes són perfectament coplanaris; el sistema és llavors hiperestàtic els enllaços superen en nombre a la necessitat de guia.
Suport plade normal Z Fitxer:Plan_T.jpg Fitxer:Plan_H.jpgno normalitzat 100px Enllaços :Tz = 0Rx = 0Ry = 0 Llibertat :Tx, TyRz
Els punts de contacte no són necessàriament al mateix pla. Per exemple, si escurceu una pota d'una cadira, la podeu col·locar en una escala, amb la pota més curta recolzada en un esglaó superior. Com que les normals són paral·leles, el conjunt és sempre una connexió plana.
Quan dos sòlids estan en contacte pla, almenys un pla coincideix amb un pla de l'altre.
Connexions d'eixos Unió pivotant La unió pivotant és el tipus de connexió més utilitzat als sistemes mecànics. Guia una peça en rotació permetent un únic gir al voltant de l'eix de la connexió.
La definició d'aquesta unió ha d'especificar "la posició del vostre eix", és a dir, una línia recta com en el cas d'un pivot lliscant. En el cas d'una porta, la posició de les frontisses determina el sentit de la seva obertura; de la mateixa manera, la porta del darrere d'un cotxe està guiada per un pivot horitzontal situat a la part superior. Si fos a la part inferior, el resultat seria una porta forçada. Per tant, la precisió de la direcció per si sola és insuficient.