2. Анализ механизмов

2.1. Кинематический анализ

Задачи и методы кинематического анализа. Планы положений, скоростей и ускорений плоских рычажных механизмов второго класса (шарнирный четырехзвенник, кулисный механизм).

Кинематические характеристики плоских механизмов с высшими парами. Метод центроид, метод планов, метод заменяющих механизмов. Кинематика зубчатых механизмов с неподвижными осями вращения колес.

Кинематический анализ планетарных механизмов. Формула Виллиса. Графоаналитический метод Смирнова-Кутцбаха. Кинематика зубчатого дифференциала. Замкнутые дифференциальные механизмы.

2.2. Динамический анализ машин и механизмов

Силы, действующие в машинах, и их характеристики. Одномассовая динамическая модель машинного агрегата. Приведение сил и масс в плоских механизмах. Уравнения движения машинного агрегата в интегральной и дифференциальной формах. Режимы движения машинного агрегата.

Неустановившийся режим. Закон изменения скорости механизма, нагруженного силами, зависящими только от положения. Закон изменения скорости механизма, нагруженного силами, зависящими только от скорости.

Установившийся режим. Неравномерность движения механизма. Коэффициент неравномерности. Задача синтеза маховика. Динамический анализ и синтез по методу Мерцалова.

2.3. Силовой анализ механизмов

Задачи силового анализа. Силы инерции звеньев плоских механизмов. Метод кинетостатики. Планы сил для плоских механизмов. Теорема Жуковского. Силовой расчет с применением теоремы Жуковского.

3. Уравновешивание механизмов

Виды неуравновешенности механизмов. Статическое уравновешива­ние масс плоских механизмов. Полное и частичное уравновешивание методом заменяющих масс. Неуравнове­шенность ротора и ее виды. Динамическая балансировка роторов на стадии проектирования. Балансировка изготовленных роторов.

4. Виброактивность и виброзащита машин

Источники колебаний и объекты виброзащиты. Влияние механических воздействий на технические объекты и на человека. Основные методы виброзащиты. Демпфирование колебаний. Диссипативные характеристики механических систем. Гистерезис. Виброизоляция. Виброза­щитные системы с одной степенью свободы. Эффективность виброзащиты. Динамическое гашение колебаний. Пружинный одномассовый инерционный динамический гаситель колебаний. Динамический гаситель с трением.

5. Синтез механизмов

5.1. Общие методы синтеза

Этапы синтеза. Входные и выходные параметры синтеза. Основные и дополнительные условия. Целевые функции. Ограничения. Методы оптимизации в синтезе механизмов с применением ЭВМ. Синтез шарнирного четырехзвенника по заданной траектории движения точки шатуна.

5.2. Синтез механизмов с низшими парами

Синтез рычажных механизмов по положениям звеньев. Синтез механизмов по коэффициенту изменения средней скорости выходного звена.

5.3. Синтез зубчатых механизмов

Основная теорема зацепления. Эвольвента окружности. Элементы и свойства эвольвентного зацепления. Образование сопряженных поверхностей по Оливье. Станочное зацепление и основные размеры зубчатых колес. Подрезание и заострение зубьев. Зубчатая передача внешнего зацепления. Основное и дополнительные условия синтеза. Расчет геометрических параметров зубчатой передачи. Коэффициент торцового перекрытия. Выбор коэффициентов смещения.

Синтез планетарных механизмов. Выбор схемы планетарного редуктора. Основное и дополнительные условия синтеза. Подбор чисел зубьев планетарного редуктора.

Список рекомендуемой литературы

Основная

1. Теория механизмов и механика машин: учеб. для втузов/ К.В. Фролов, С.А. Попов, А.К. Мусатов [и др.]; под ред. К.В. Фролова. – М.: Высш. шк., 2003. – 496 с.

2. Попов, С.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин / С.А. Попов, Г.А. Тимофеев. – М.: Высш. шк., 1998. – 351 с.

Дополнительная

3. Артоболевский, И.И. Теория механизмов и машин / И.И. Артоболевский. – М.: Наука, 1988. – 640 с.

4. Левитский, Н.И. Теория механизмов и машин / Н.И. Левитский. – М.: Наука, 1990. – 592 с.

5. Толстошеев, А.К. Теория строения механизмов: учеб. пособие / А.К. Толстошеев. – Брянск: БГТУ, 2001. – 139 с.