Министерство образования Республики Беларусь

Министерство образования Российской Федерации

Белорусско-российский университет Кафедра “Основы проектирования машин” введение в кинематику рычажных механизмов

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ПО КУРСУ ТЕОРИИ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН

Могилев, 2007 г.

Настоящее пособие посвящено разъяснению некоторых основных положений, используемых при динамическом анализе механизмов. Прежде всего объясняется такое важнейшее понятие как сила инерции, причём подчёркивается, что её действие учитывается только в неинерциальных системах отсчёта. В рассмотренных далее примерах движение экипажа, лифта маятника, спутника объяснение даётся с двух различных точек зрения инерциального и не инерциального наблюдателя. Затем рассмотрен ряд примеров на вращательное и сложное движение твёрдых тел, являющихся элементами механизмов, а также динамическая муфта, принцип действия которой может быть понят лишь на основе динамического анализа. В заключении главы поясняется принцип Даламбера и даётся его интерпретация по отношению к механизмам.

Известно, что наибольшие трудности при решении кинематических задач в курсе ТМММ студенты технических специальностей испытывают при необходимости использования кинематической теоремы Кориолиса.

Трудности понимания ее сущности приводит к снижению интереса к изучаемому предмету. Объяснение такого положения следует искать в разрыве между объяснением теоремы Кориолиса в курсе теоретической механики и её использованием в курсе ТММ. При изложении курса теоретической механики этой теореме отводится второстепенное место, в то время как её использование в курсе ТММ занимает центральное место при кинематическом анализе механизмов. Цель настоящей методической разработки – устранить этот разрыв. Другая цель – повысить математический уровень изложения этого раздела ТММ, т.к., к сожалению, имеется большое несоответствие между общематематической подготовкой студентов и обычным способом изложения материала. Курс ТММ, как и другие общетехнические предметы, должен использовать и закреплять математические знания студентов.

Методическое пособие содержит пять разделов, в которых поясняется физическая сторона вопроса, затем даётся математическая формализация для случая плоского и пространственного движения, разбирается задача, относящаяся к теории пространственного манипулятора, приводятся примеры решения наиболее трудных для студентов задач из курса ТММ.

Минимально необходимые сведения могут быть почерпнуты из §1 и §5, остальные разделы служат для расширения и закрепления знаний по этому вопросу и при скромном бюджете времени могут быть опущены.

При подготовке пособия использована следующая литература, в которой интересующийся читатель найдёт более полное изложение вопроса:

1. М.А.Айзерман. «Классическая механика». «Наука», М.,1974.

2. Е.Н.Березкин. «Курс теоретической механики», изд.МГУ,1974.

3. С.Э.Хайкин. «Физические основы механики». «Наука».М.,1971.

1. КИНЕМАТИКА СЛОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ