- •Пособие для лабораторных работ
- •Лабораторная работа № 1. Структура механизмов
- •1. Цель работы
- •2. Краткие теоретические сведения
- •3. Кинематическая схема механизма
- •4. Число степеней свободы механизма
- •5. Порядок выполнения работы
- •6. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2. Эвольвентные зубчатые зацепления Часть 1. Эвольвентное зубчатое зацепление
- •1.1. Основные положения
- •Часть 2. Вычерчивание зубьев эвольвентного профиля нулевого (нормального) и коррегированных колес методом обкатки
- •2.1. Цель работы
- •2.2. Изготовление зубчатых колес
- •2.3. Описание прибора
- •2.4. Расчет элементов нулевого и положительного колес
- •2.5. Проверка правильности расчетов
- •Часть 3. Построение картины зацепления
- •3.1. Порядок выполнения работы
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТОЛЬЯТТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Механика и инженерная защита окружающей среды»
Пособие для лабораторных работ
по дисциплине «Теория механизмов и машин»
по программе 30/70
Часть 1
Содержание
Лабораторная работа № 1. Структура механизмов 3
1. Цель работы 3
2. Краткие теоретические сведения 3
3. Кинематическая схема механизма 6
4. Число степеней свободы механизма 7
5. Порядок выполнения работы 7
6. Содержание отчета 8
7. Контрольные вопросы 8
Лабораторная работа № 2. Эвольвентные зубчатые зацепления 10
Часть 1. Эвольвентное зубчатое зацепление 10
1.1. Основные положения 10
Часть 2. Вычерчивание зубьев эвольвентного профиля нулевого (нормального) и коррегированных колес методом обкатки 15
2.1. Цель работы 15
2.2. Изготовление зубчатых колес 16
2.3. Описание прибора 16
2.4. Расчет элементов нулевого и положительного колес 18
2.5. Проверка правильности расчетов 18
Часть 3. Построение картины зацепления 19
3.1. Порядок выполнения работы 19
Лабораторная работа № 1. Структура механизмов
1. Цель работы
Ознакомится с составлением кинематических схем и структурным анализом механизмов.
Объем работы.
Рассмотреть многозвенный механизм, определить число звеньев и кинематических пар, изобразить кинематическую схему механизма, представленного на планшете, дать характеристику кинематическим парам и определить степень подвижности механизма.
Оборудование и приборы.
I. Планшет с моделью плоско-рычажного механизма.
II. Измерительный инструмент: линейка с миллиметровой шкалой, циркуль.
2. Краткие теоретические сведения
МАШИНА – устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов и информации с целью замены или облегчения физического и умственного труда.
МЕХАНИЗМ – система тел, предназначенная для преобразования движения одного или нескольких твердых тел в требуемые движения других тел.
ЗВЕНО МЕХАНИЗМА – одно или несколько неподвижно соединенных твердых тел, входящих в состав механизма.
ПЛОСКО-РЫЧАЖНЫЙ МЕХАНИЗМ – механизм, точки звеньев которого описывают траектории, лежащие в параллельных плоскостях, а звенья механизма образуют только плоские вращательные и поступательные кинематические пары.
Из подвижных звеньев выделяют входные и выходные звенья (соответственно ведущие и ведомые).
ВХОДНОЕ ЗВЕНО – звено, которому сообщается движение, преобразуемое в требуемые движения других звеньев. Входное звено соединено с двигателем либо с выходным звеном другого механизма.
ВЫХОДНОЕ ЗВЕНО – звено, совершающее движение, для выполнения которого предназначен механизм. Выходное звено соединено с генератором, либо с исполнительным устройством (рабочим органом), либо с входным звеном другого механизма.
Одно звено в механизме, принимаемое за неподвижное, называется СТОЙКОЙ.
В зависимости от характера движения относительно стойки, звенья называют:
КРИВОШИПОМ – вращающееся звено механизма, которое может совершать полный оборот вокруг неподвижной оси. В частности кривошип конструктивно может быть выполнен с двумя отверстиями, которые предназначены для соединения со стойкой и подвижным звеном (рис.1а). Условное обозначение кривошипа дано на рис. 1б.
КОРОМЫСЛОМ – вращающееся звено механизма, которое может совершать только не полный оборот вокруг неподвижной оси. Предназначено коромысло для совершения касательного движения в механизме. Коромысло может быть выполнено в виде стержня (рис.2а) с отверстиями, посредством которых он соединяется со стойкой и подвижным звеном. Обозначение коромысла дано на рис. 2б.
ШАТУНОМ – звено механизма, которое соединено только с подвижными звеньями и совершает плоско-параллельное движение. Шатун выполняют в виде одной или нескольких жестко соединенных между собой деталей. Условное обозначение шатуна дано на рис. 3.
КУЛИСОЙ – звено механизма, вращающееся вокруг неподвижной оси и образующее с другим подвижным звеном поступательную пару. Конструктивно кулису выполняют в виде направляющей детали 1, охватывающей другую деталь и имеющую большую (рис. 4а) или малую (рис. 4б) по сравнению с длиной охватываемой детали 2. Кулиса может также охватываться сопряженной с ней деталью 2 (рис. 4в). Соответственно конструктивным решениям кулисы соответствуют различные условные обозначения кулисы (рис. 4г; д; е; ж).
ПОЛЗУНОМ – звено, совершающее возвратно-поступательное движение.
КАМНЕМ – звено поступательной пары, имеющей меньшую протяженность
Звенья механизма совершают различные, но взаимосвязанные движения. Это обуславливается тем, что они соединены друг с другом определенным образом.
Соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающее их относительное движение, называется КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ПАРОЙ.
Кинематическая пара в зависимости от характера соприкосновения звеньев может быть низшей или высшей.
НИЗШАЯ кинематическая пара имеет соприкосновение звеньев по поверхности.
ВЫСШАЯ кинематическая пара имеет соприкосновение звеньев по линии или в точке.
Кинематические пары в плоском механизме могут быть двух видов – одноподвижные и двухподвижные
ОДНОПОДВИЖНАЯ кинематическая пара – это пара с одной степенью свободы в относительном движении ее звеньев.
ДВУХПОДВИЖНАЯ кинематическая пара имеет две степени свободы в относительном движении ее звеньев.
Например, вращательная кинематическая пара (Рис. 5а) одноподвижная т.к. относительное положение звеньев определяется одной координатой – углом поворота . Поступательная кинематическая пара (Рис. 5б) тоже одноподвижная, т.к. относительное положение ее звеньев определяется линейной координатой . Высшая кинематическая пара (Рис. 5в).