- •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.
8. Основы теории колебаний в механизмах.
На данном этапе развития техники повысились требования к анализу и синтезу современных машин. Поэтому курс «Динамика механизмов» расширился новым разделом «колебательные процессы в машинах». Смотри:
Левитский Н.И. Колебания в механизмах: Учеб. пособие для втузов.- М.: Наука, Гл. ред. физ.-миат. лит., 1988.- 336 с.
Колебания в машинах могут быть полезными, например: вибротранспортеры, сита и др., и вредными, так как снижают надежность машин, точность изготовления деталей в станках, способствуют усилению износа и оказывают вредное воздействие на организм человека. Эти колебания необходимо учитывать при динамических расчетах.
Практикой установлены оптимальные значения амплитуды колебаний скорости звена приведения: чем меньше коэффициент неравномерности хода машины, тем более равномерно вращается входное звено механизма, следовательно, меньше колебания скоростей его звеньев.
Колебания звеньев в зависимости от причин, их вызывающих, разделяют на четыре группы: свободные, вынужденные, параметрические и автоколебания. Механические колебания в технике часто называют вибрациями.
К свободным относятся колебания, возникающие в механизме из-за импульсного внешнего силового воздействия.
К вынужденным относятся колебания, вызываемые действием внешних сил, изменяющихся по определенному закону, амплитуда при таких колебаниях имеет тенденцию к резонансу (неограниченному росту).
Параметрические колебания вызываются изменением параметров механизма — масс, моментов инерции и т.д.
Автоколебаниям колебаниям подвержены звенья, совершающие поступательное или вращательное движения, соединенные с другими звеньями упругой связью, например толкатели кулачковых механизмов.
Для предотвращения возникновения резонансных режимов работы в механизмы вводят успокоители колебаний — демпферы, создающие силы сопротивления движущимся деталям и расходующие энергию колебательного процесса, способствуя затуханию колебаний.
9.Вопросы для самопроверки.
Что такое тахограмма механизма?
Время работы механизма?
Коэффициент неравномерности хода механизма?
Кинетическая энергия механизма?
Что такое приведенная масса механизма?
Что такое приведенная сила механизма?
Диаграмма Виттенбауэра?
Что можно определить по диаграмме Виттенбауэра?
Что такое вибрации механизма?
10. Задачи для самостоятельного решения.
Для кривошипно-ползунного механизма определить приведённый к валу 1 звена АВ момент МП от силы Р3 =1000н, приложенной к ползуну 3, и приведённый к тому же валу момент инерции IП от массы ползуна 3, если масса ползуна м3= 4кг, lAB=100мм, lBС=400мм, 1 =90.
Для четырёхзвенного шарнирного механизма определить приведённый к валу 1 звена АВ момент МП от момента М3 =40 нм, приложенного к коромыслу 3, и приведённый момент инерции IП от массы коромысла, если момент инерции коромысла относительно оси D равен ID =0,016 кгм2, lAB=100мм, lBС=lСD=400мм, углы 1 =2 =3 =90.
К задаче 1 К задаче 2
Для кривошипного механизма с качающимся ползуном определить приведённый к валу 1 звена АВ момент МП от момента М3 =4 нм, приложенного к ползуну 3, если его момент инерции относительно оси С равен IC =0,004 кгм2, lAB=100мм, lAС=300мм, 1 =180.
К задаче 3
Для кривошипно-ползунного механизма определить приведённый к валу 1 звена АВ момент инерции IП от массы шатуна ВС, если его масса м2=0,2 кг, центральный момент инерции IS2=0,0032 кгм2, центр масс S2 делит расстояние ВС пополам, lAB=50мм, lВС=400мм. Рассмотреть случаи : а) 1 =0, в) ) 1 =90.