- •Министерсво образования и науки рф
- •Теория механизмов и машин Конспект лекций по дистанционному обучению
- •Тема 1: структурный анализ механизмов……………
- •Тема 2: кинематический анализ механизмов…….
- •Тема 3,4: динамический анализ механизма………..
- •Тема 3: силовой анализ механизма……………………
- •Тема 4: динамика механизма…………………………….
- •Тема 5: механические передачи………………………….
- •Тема 6: эвольвентное зацепление………………………
- •Тема 7: кулачковые механизмы……………………….
- •Тема 1: структурный анализ механизмов
- •1. История развития тмм.
- •2. Вопросы, которые изучает наука «тмм».
- •Синтез Анализ
- •3. Основные понятия тмм, термины и определения.
- •4. Классификация кинематических пар.
- •Группы кинематических пар
- •5. Степень подвижности плоских и пространственных механизмов. Плоский механизм
- •6. Пассивные связи. Лишние степени свободы.
- •7. Замена высших кинематических пар низшими кинематическими парами.
- •8. Принцип образования плоских механизмов.
- •9. Классификация групп Ассура.
- •10. Алгоритм проведения структурного анализа.
- •11. Вопросы для самопроверки.
- •12. Задачи для самостоятельного решения (Провести структурный анализ механизма).
- •Примеры решения задач.
- •Задача 1.
- •Задача 2.
- •Задача 3.
- •Задача 4.
- •Задача 5.
- •Задача 6.
- •Задача 7.
- •Задача 8.
- •Задача 9.
- •Задача 10.
- •Задача 11.
- •Задача 12.
- •Задача 13.
- •Задача 14.
- •Задача 15.
- •Задача 16.
- •Задача 17.
- •Задача 18.
- •Задача 19.
- •Задача 20.
- •Задача 21.
- •Задача 22.
- •Задача 23.
- •Задача 24.
- •Задача 25.
- •Тема 2: кинематический анализ механизмов
- •1. Цель и задачи
- •2. Масштабные коэффициенты
- •6. Кинематические диаграммы.
- •Алгоритм графического дифференцирования:
- •6 8 7 6 5 4 3 2 1 0 J.2.Графическое интегрирование
- •Алгоритм графического интегрирования:
- •7. Вопросы для самопроверки.
- •8. Задачи для самостоятельного решения.
- •Тема 3,4: динамический анализ механизма
- •Цель:изучить движение звеньев механизма с учетом действующих сил.
- •Тема 3: силовой анализ механизма
- •Силы сопротивления Силы движения
- •2. Методы силового расчета механизма. В тмм силовой расчет механизма основывается на принципе
- •3.Порядок кинетостатического расчета механизма.
- •4. Реакции в кинематических парах механизма.
- •5. Порядок силового расчета группы Ассура.
- •6. Порядок силового расчета ведущего звена.
- •7. Теорема о жестком рычаге Жуковского.
- •8. Статическое уравновешивание вращающихся масс (балансировка дисков, к т.Д.).
- •9. Вопросы для самопроверки.
- •Тема 4: динамика механизма
- •8. Основы теории колебаний в механизмах.
- •9.Вопросы для самопроверки.
- •10. Задачи для самостоятельного решения.
- •Тема 5: механические передачи
- •Алгоритм определения передаточного отношения от
- •6. Пример определения передаточного отношения планетарного редуктора с одним внешним и одним внутренним зацеплением.
- •7. Вопросы для самопроверки
- •8. Задачи для самостоятельного решения.
- •9. Примеры решения задач.
- •9.1.Определение передаточного отношения планетарного редуктора с двумя внешними зацеплениями.
- •9.2. Определение передаточного отношения сложного многоступенчатого редуктора.
Силы сопротивления Силы движения
Силы инерции и момент пары сил инерции возникает, если у звена имеется масса и звено движется. Так же как и силы веса силы инерции за период работы механизма могут совершать положительную, отрицательную работы или не совершать никакой работы.
, где ускорение центра масс звена
,
Силы реакции связей возникают в кинематических парах механизма.
2. Методы силового расчета механизма. В тмм силовой расчет механизма основывается на принципе
Д,Аламбера, сущность которого заключается в следующем: если к звеньям механизма мысленно приложить еще и силы инерции, то сумма всех сил, действующих на механизм будет равна нулю. Этот метод называется еще кинетостатическим расчетом механизма, в отличие от статического расчета, когда не учитываются силы инерции звеньев.
История возникновения принципа Д.Аламбера кратко выглядит следующим образом. Гюйгенс рассмотрел простейшую механическую систему твердого тела – физический маятник. Его теория встретила возражение со стороны Я. Бернулли, который фактически сформулировал принцип Д. Аламбера , но в приложении только к решению одной частной задачи. Я Герман (1716 г.) освобождает метод Бернулли от частного решения и придает ему большую обобщенность, однако применение его метода ограничено, а во-вторых принцип Я. Германа недостаточно точно сформулирован. В 1740 году Л. Эйлер более точно сформулировал принцип Д. Аламбера, но и его метод, как признавался сам Эйлер, применим только к теории колебательных движений. Мог ли Эйлер изобрести этот принцип? Да мог, но приоритет принципа Д. Аламбера принадлежит самому Д. Аламберу. Но учитывая большой вклад ученых Петербургской академии наук в разработку и уточнение принципа Д. Аламбера, в то время его часто называли Петербургским принципом.
3.Порядок кинетостатического расчета механизма.
Группа Ассура является статически определимой кинематической цепью.
Шаг 1: провести структурный анализ механизма.
Шаг 2: провести кинематический анализ механизма и определить значения ускорений.
Шаг 3: провести силовой расчет последней группы Ассура, затем предпоследней и так до тех пор, пока не останется ведущее звено и стойка.
Шаг 4: провести силовой расчет ведущего звена.
4. Реакции в кинематических парах механизма.
Если не учитывать силу трения при кинетостатическом расчете механизма, то:
во вращательной кинематической паре 5-го класса реакция одного звена на другое проходит через центр шарнира, а неизвестны: величина и направление реакции,
в поступательной кинематической паре 5-го класса реакция перпендикулярна к оси относительного движения звеньев, а неизвестны: величина и точка приложения реакции,
в высшей кинематической паре 4-го класса реакция приложена в точке касания звеньев и направлена по нормали, проведенной через точку касания, неизвестна величина реакции.