- •Теорія механізмів і машин
- •Лекції з курсу “Теорія механізмів і машин”
- •Лекція 16 планетарні механізми
- •Лекція 1 загальні відомості значення і зміст курсу теорії механізмів і машин
- •1) Структурний аналіз;
- •2) Кінематичний аналіз;
- •3) Динамічний аналіз.
- •Деякі відомості з історії розвитку науки про машини
- •Механізм
- •Основна література
- •Лекція 2 структура і класифікація механізмів кінематичні пари та їх класифікація
- •Кінематичні ланцюги та їх класифікація
- •Кінематичні з'єднання
- •Структурна формула п.Л.Чебишова.
- •Зайві ступені вільності і умови зв'язку
- •Заміна вищих кінематичних пар нижчими
- •Лекція 3 основний принцип утворення механізмів
- •Структурні групи плоских механізмів задовольняють умову
- •Структурна класифікація плоских механізмів
- •Структурні групи і механізми II класу
- •Структурні групи і механізми III класу
- •Структурні групи і механізми IV класу
- •Приклади структурного аналізу плоских механізмів
- •Лекція 4 кінематичне дослідження механізмів задачі і методи кінематичного дослідження механізмів
- •Плани швидкостей
- •План прискорень
- •Плани швидкостей і прискорень кулісного механізму
- •Підставивши (5.9) у (5.8), одержимо
- •Метод засічок
- •Побудова діаграм переміщення
- •Дослідження руху механізмів методом кінематичних діаграм
- •Метод хорд
- •1) Зростанню ординат кривої, що диференціюється, відповідають додатні значення ординат диференціальної кривої, а зменшенню — від'ємні значення;
- •2) При максимумі кривої, що диференціюється, диференціальна крива переходить через нуль від додатних значень ординат до від'ємних, а при мінімумі — від від'ємних значень ординат до додатних;
- •3) Точці перегину кривої, що диференціюється, відповідає максимум або мінімум на диференціальній кривій. Аналітитчне дослідження кінематики механізмів
- •Лекція 7
- •Силовий розрахунок плоских механізмів
- •Без урахування сил тертя
- •Основні задачі силового розрахунку
- •Статична визначеність структурної групи
- •Методика і порядок силового розрахунку механізмів
- •Силовий розрахунок групи II класу і виду
- •Силовий розрахунок механізму і класу
- •Рівняння (7.5) набуває вигляду:
- •Лекція 8 зведення сил і моментів сил
- •Підставивши вирази (8.2) у рівняння (8.1), дістанемо:
- •Підставляючи рівність (8.4) і (8.5) у рівняння (8.1), знаходимо:
- •Зведення мас і моментів інерції
- •Лекція 9 рівняння руху механізму
- •При обертовому русі початкової ланки після зведення сил і мас маємо:
- •Режими руху механізму
- •Механічний коефіцієнт корисної дії
- •Коефіцієнт корисної дії машини
- •Послідовне з'єднання механізмів
- •Паралельне з'єднання механізмів
- •Лекція 10 важіль м.Є. Жуковського
- •Дослідження руху механізмів методом віттенбауера
- •Дослідження руху механізмів методом жуковського
- •Середня швидкість і коефіцієнт нерівномірності руху машини
- •Визначення коефіцієнта нерівномірності руху машини за допомогою кривої віттенбауера
- •Підставляючи у формулу (11.10) вирази (11.9), маємо:
- •Визначення моменту інерції маховика методом віттенбауера
- •Розв'язуючи рівняння (11.6) і (11.7) відносно і знаходимо:
- •Підносячи праві і ліві частини цих рівнянь до квадрата, записуємо
- •Підставляючи (11.22) у рівняння (11.10), знаходимо:
- •Визначення розмірів маховика
- •Якщо маса обода маховика практично може бути взята як
- •Регулятори швидкості
- •Лекція 13 передачі. Загальні відомості
- •Основні характеристики передач
- •Фрикційні передачі
- •Фрикційні передачі з гнучкими ланками
- •Зубчасті передачі. Загальні відомості
- •Типи зубчастих передач
- •Геометричні параметри циліндричного зубчастого колеса
- •Висота ділильної ніжки
- •Лекція 14 багатоланкові зубчасті механізми загальні відомості
- •1) Зубчасті механізми з нерухомими осями всіх коліс (такі передачі називають серіями зубчастих коліс);
- •2) Зубчасті механізми з рухомими осями окремих коліс (епіциклічні передачі, деколи — планетарні, важільно-зубчасті). Зубчасті механізми з нерухомими осями коліс
- •Ступінчаста зубчаста передача
- •Паразитна зубчаста передача
- •Лекція 15 зубчасті механізми з рухомими осями коліс
- •Диференціальні механізми
- •Комбіновані (багатоланкові) зубчасті механізми
- •Замкнуті диференціальні механізми
- •Графічне визначення передаточних відношень зубчастих механізмів
- •Лекція 15 зубчасті механізми з рухомими осями коліс
- •Диференціальні механізми
- •Комбіновані (багатоланкові) зубчасті механізми
- •Замкнуті диференціальні механізми
- •Графічне визначення передаточних відношень зубчастих механізмів
- •Лекція 16 планетарні механізми
- •Синтез планетарних механізмів
- •Вибір схеми планетарного механізму;
- •2) Вибір чисел зубів, що забезпечують задане передаточне відношення. Вибір схеми планетарного механізму
- •Вибір числа зубів планетарного механізму
- •2) Сусідство;
- •3) Можливість складання передачі;
- •4) Усунення підрізання й інтерференції зубчастих коліс та самогальмування передачі.
- •Склавши почленно залежності (16.9), після перетворень дістанемо
- •Лекція 17 основна теорема зубчастого зачеплення
- •Ковзання профілів зубів
- •Лекція 18 властивості і рівняння евольвенти кола
- •4. Евольвента починається на основному колі і завжди розташована за його межами.
- •Розв'язуючи це рівняння відносно θ, маємо
- •Теоретичні вихідний і твірний контури
- •Лекція 19 способи нарізання зубчастих коліс
- •Спосіб копіювання
- •Спосіб обкатки (огинання)
- •Геометричні та кінематичні умови існування передачі
- •1) Забезпечення плавності роботи зубчастої передачі;
- •2) Усунення підрізання зубів;
- •3) Усунення загострення зубів;
- •Коефіцієнт перекриття
- •Лекція 20 підрізання зубів
- •Загострення зубів
- •Інтерференція зубів
- •Лекція 21 кулачкові механізми
- •Загальні відомості
- •Основні типи кулачкових механізмів
- •Замикання ланок кулачкового механізму
- •Основні параметри кулачкових механізмів
- •Кінематичний аналіз кулачкових механізмів
- •Лекція 22 кінематичний синтез кулачкових механізмів
- •Графічний спосіб
- •Аналітичний спосіб
- •Зміщений кулачковий механізм з роликовим штовхачем Графічний спосіб
- •Аналітичний спосіб
- •Кулачковий механізм з роликовим коромислом Графічний спосіб
- •Аналітичний спосіб
- •Лекція 23 динамічний синтез кулачкових механізмів
- •Графічний спосіб
- •Аналітичний спосіб
- •Кулачковий механізм із загостреним або роликовим коромислом
- •Лекція 24 тертя і знос у машинах
- •Види тертя
- •Тертя ковзання
- •Кут і конус тертя
- •Тертя в поступальних кінематичних парах
- •Тертя на похилій площині
- •Ккд похилої площини
- •Лекція 25 тертя гнучкої ланки
- •Із співвідношення (25.3) і (25.4) випливає:
- •Тертя ковзання змащених тіл
- •Тертя кочення
- •На практиці інколи користуються умовною безрозмірною величиною
Кінематичні ланцюги та їх класифікація
Кінематичним ланцюгом називається система ланок, які зв'язані між собою кінематичними парами. На рис. 2.4 зображено схему кінематичного ланцюга, складену з чотирьох ланок, які утворюють три кінематичні пари. Ланки 7 і 2 належать до обертової пари А (V класу), ланки 2, 3 — до поступальної пари В (V класу), ланки 3, 4 — до обертової пари С (V класу).
Кінематичні ланцюги поділяються на прості і складні.
Простим кінематичним називається такий ланцюг, у якого кожна ланка входить не більше як до двох кінематичних пар.
Складним кінематичним називається ланцюг, у якому є хоч одна ланка, що входить більше ніж до двох кінематичних пар.
У свою чергу, прості і складні кінематичні ланцюги поділяються на замкнуті й незамкнуті. У незамкнутому кінематичному ланцюгу є ланки, що входять тільки в одну кінематичну пару (рис. 2.4, 2.5), у замкнутому кінематичному ланцюгу (рис. 2.6, 2.7) кожна ланка входить не менше як у дві кінематичні пари.
Отже, на рисунках зображено: простий незамкнутий (2.4), складний незамкнутий (2.5), простий замкнутий (2.6), складі ний замкнутий (2.7) кінематичні ланцюги.
Рис. 2.4 Рис. 2.5
Рис. 2.6 Рис. 2.7
Залежно від форми руху ланок кінематичні ланцюги поділяються на плоскі і просторові. Плоским називають ланцюг, у якому всі точки ланок описують траєкторії, що лежать в одній або паралельних площинах. Просторовим називають ланцюг, у якого точки ланок рухаються у різних непаралель-них площинах. Якщо точки ланок описують траєкторії на концентричних сферах, то ланцюг називають сферичним. Просторові кінематичні ланцюги використовуються при проектуванні механізмів маніпуляторів і роботів (рис. 2.8).
Рис.2.8
Кінематичні з'єднання
Кінематичні пари І-IV класів у деяких випадках зручно замінити еквівалентними їм кінематичними ланцюгами, які утворені тільки парами V класу. Такий ланцюг називають кінематичним з'єднанням, під яким розуміють незамкнутий кінематичний ланцюг, що може за характером відносних рухів ланок замінити кінематичну пару.
У табл. 2.2 показано приклади кінематичних з'єднань і еквівалентні їм кінематичні пари.
Кінематичне з'єднання містить у собі кілька ланок і кінематичних пар, але тільки дві ланки можуть бути з'єднані з іншими ланками машини. Наприклад, у підшипниках кочення тільки внутрішнє або зовнішнє кільце з'єднане з ланками машини, а кульки (ролики), сепаратор і кільця взаємодіють між собою. Таке еквівалентне обертовій парі кінематичне з'єднання зменшує тертя у парі. Аналогічно виконуються роликові напрямні, еквівалентні поступальній парі, і гвинтові напрямні з кульками, еквівалентні гвинтовій парі.
Сферичний шарикопідшипник, який допускає перекоси осей у деяких межах, можна вважати сферичною парою з пальцем. Універсальний карданний шарнір є послідовним з'єднанням трьох ланок двома обертовими парами, осі яких перетинаються. Таке з'єднання простіше у виготовленні і надійніше, ніж сферична пара з пальцем. Послідовне з'єднання чотирьох приклади кінематичних з'єднань ланок трьома обертовими парами, осі яких перетинаються в одній точці, замінює сферичну пару.
Використання кінематичних з'єднань замість кінематичних пар дає змогу збільшити несучу здатність конструкції машини, зменшити витрати на тертя, спростити технологію виготовлення.