24: Основы классификации машин. Назначение и роль передач в машинах.

51: Механические передачи. Назначение. Основные разновидности. Детали машин.

Понятия и определения.

Систематика машин и механизмов.

Машина – устройство, создаваемое для использования законов природы, с целью облегчения физического и умственного труда и увеличения его производительности.

Встречаются машины следующих типов:

1.Машина-«Двигатель». Машины данного типа преобразуют различные типы энергии в механическую работу.

2.Машина-«Преобразователь». Данного типа машины, преобразуют механическую работу в различные виды энергии.

3.«Транспортная машина». Преобразуют механическую работу двигателя в механическую работу по перемещению.

4.«Технологические машины» используются для изменения свойств, размеров и состояния материалов, а также для сборочных процессов.

5.«Информационно-кибернетические машины» служат для восприятия, передачи, хранения и использования информации для управления различными процессами.

Для большинства перечисленных машин может быть дана следующая структурная схема:

Привод машин (может быть пневматическим, механическим и т. д.)

Д- двигатель.

ПМ- передаточный механизм.

ИМ- исполнительный механизм.

Механические передачи

Механические передачи – устройства для передачи энергии от источника к потребителю с изменением угловой скорости, крутящего момента, вида движения.

Механические передачи входят в состав машин.

Необходимость использования передаточных механизмов возникает когда:

1) угловые скорости валов ИМ (исполнительного механизма) отличаются от угловых скоростей валов двигателя, при этом требования к ИМ (например, по величине угловой скорости), как правило, нецелесообразно переносить на двигатель, так как мощность и КПД двигателя уменьшается, а стоимость двигателя увеличивается, если эти требования реализовать в двигателе;

2) необходимо преобразовать один вид движения в другой;

3) необходимо передать движение сразу к нескольким ИМ с различными кинематическими характеристиками и видами движения.

Основы классификаций механических передачСборочные единицы и детали машин и механизмов.

Сборочными единицами могут быть подшипники, червячное колесо в сборе, уплотнительные устройства, измерители уровня масла, различные соединения (разъемные, неразъемные: сварные, заклепочные, клеевые).

Детали машин: оси, валы, колеса, корпусные детали, рамы, опоры валов (подшипники качения).

25: Основные кинематические и силовые соотношения в механических передачах.

Понятие о геометрических и кинематических характеристиках механизмов.

Функцией положения механизма называется зависимость углового или линейного перемещения точки или звена механизма от времени или обобщенной координаты.

Геометрические и кинематические характеристики механизма

Рис. 3.1

Кинематическими передаточными функциями механизма называются производные от функции положения по обобщенной координате. Первая производная называется первой передаточной функцией или аналогом скорости (обозначается Vq,wq), вторая - второй передаточной функцией или аналогом ускорения (обозначается aq, eq).

Кинематическими характеристиками механизма называются производные от функции положения по времени. Первая производная называется скоростью (обозначается V, w), вторая - ускорением (обозначается a, e).

Механизм с одной подвижностью имеет одно заданное входное движение и бесчисленное множество выходных ( движение любого звена или точки механизма ). Передаточные функции тех движений, которые в данном случае используются как выходные, называются главными, остальные - вспомогательными.

Рассмотрим схему механической системы образованной последовательно-параллельным соединением типовых механизмов. Схема включает входное звено, зубчатую передачу , кулачковый и рычажный механизмы и имеет два выходных звена.

Схема механической системы

Рис. 3.2

Рис. 3.3

Функции положения в механизмах

Рис. 3.4

Методы геометро-кинематического исследования механизмов

планов положений, скоростей и ускорений,

проекций векторного контура,

кинематических диаграмм,

центроид,

преобразования координат,

экспериментальный,

другие.

Связь кинематических и передаточных функций

Линейные скорости и ускорения

Угловые скорости и ускорения

Так как данные формулы получены как производные от скалярных величин, то при операциях с векторными величинами они применимы только для проекций этих величин на оси координат.