Файл: Оглавление Введение Основные понятия и определения тмм.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 139
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Оглавление
Введение……………………………………………………………………………….4
1. Основные понятия и определения ТММ………………...…………………….5
2. Основные стадии проектирования и создания новой техники……………..6
3. Структурная классификация и виды механизмов….………………………..7
3.1. Классификация кинематических пар……………………………………………7
3.2. Кинематические цепи и их классификация……………………………………..9
3.3. Понятие о степени подвижности механизма………………………………….10
3.4. Структурный анализ механизмов………………………………………………11
3.5. Виды механизмов и их структурные схемы…………………………………...13
4. Кинематический анализ рычажных механизмов…….……………………..14
4.1. Построение планов положения механизма……………………………………14
4.2. Определение скоростей и ускорений механизма методом планов…………..15
4.3. Исследование рычажных механизмов методом кинематических диаграмм..17
4.4. Кинематическое исследование рычажных механизмов аналитическим методом...18
5. Динамический анализ рычажных механизмов……..…………………….....18
5.1. Классификация действующих сил……………………………………………..18
5.2. Приведение сил и масс в механизме…………………………………………...20
5.3. Уравнение движения машины………………………………………………….21
5.4. Понятие об уравновешивающей силе. Теорема Жуковского о жёстком рычаге…..22
5.5. Графоаналитический метод решения уравнения движения машины………..23
5.6. Неравномерное движение машин. Маховики…………………………………24
5.7. Подбор момента инерции Jм маховика по заданному коэффициенту неравномерности δ...25
5.8. Регулирование непериодических колебаний скорости движения машин…..26
5.9. Силовой расчёт рычажных механизмов……………………………………….27
6. Синтез рычажных механизмов………………………………………………...30
6.1. Постановка задачи, виды и способы синтеза………………………………….30
6.2. Решение задач оптимального синтеза стержневых механизмов……………..30
6.3. Условия проворачиваемости кривошипа в шарнирном четырёхзвеннике….31
6.4. Учёт углов давления в стержневых механизмах……………………………...32
6.5. Синтез четырёхзвенника по трём заданным положениям шатуна…………..32
6.6. Синтез кривошипно-кулисного механизма по заданному коэффициенту изменения скорости хода………………………………………………………………33
6.7. Синтез кривошипно-ползунного механизма по некоторым заданным размерам…...33
6.8. Понятие о синтезе механизма по заданному закону движения выходного звена…...34
6.9. Понятие о синтезе механизма по заданной траектории………………………35
6.10. Общий порядок проектирования рычажного механизма…………………...35
7. Кулачковые механизмы………………………………………………………...36
7.1. Классификация кулачковых механизмов……………………………………...36
7.2. Кинематический анализ кулачковых механизмов…………………………….37
7.3. Некоторые вопросы динамического анализа кулачковых механизмов……..39
7.4. Синтез кулачковых механизмов………………………………………………..40
7.4.1. Выбор закона движения толкателя…………………………………………..40
7.4.2. Профилирование кулачка……………………………………………………..41
7.4.3. Динамический синтез кулачкового механизма……………………………...42
7.4.4. Аналитический способ синтеза кулачковых механизмов…………………..44
7.4.5. Понятие о проектировании пространственных кулачковых механизмов…45
7.4.6. Проектирование кулачковых механизмов с плоским (тарельчатым) толкателем...45
8. Фрикционные и зубчатые механизмы…...…………………………………...46
8.1. Общие сведения о передачах вращения……………………………………….46
8.2. Фрикционные передачи…………………………………………………………48
8.3. Зубчатые передачи. Виды и классификация…………………………………..49
8.4. Основная теорема зацепления (теорема Виллиса)……………………………51
8.5. Эвольвента и её свойства……………………………………………………….53
8.6. Геометрия эвольвентного зацепления…………………………………………53
8.7. Качественные показатели зацепления…………………………………………54
8.8. Основные параметры зубчатых колёс…………………………………………55
8.9. Методы нарезания зубчатых колёс…………………………………………….56
8.10. Корригирование зубчатых колёс……………………………………………...57
8.11. Наименьшее число зубьев зубчатых колёс. Подрезание и заострение зубьев……58
8.12. Выбор расчётных коэффициентов смещения для передач внешнего зацепления……60
8.13. Цилиндрические колёса с косыми зубьями и их особенности……………...60
8.14. Конические зубчатые передачи……………………………………………….62
8.15. Червячные передачи…………………………………………………………...62
8.16. Кинематический анализ и классификация фрикционных и зубчатых механизмов…63
8.16.1. Кинематический анализ эпициклических механизмов……………………66
8.16.2. Эпициклические механизмы с коническими колёсами…………………...68
8.17. Некоторые вопросы синтеза зубчатых механизмов…………………………68
8.17.1. Синтез эпициклических механизмов с цилиндрическими колёсами. Условия синтеза……………………………………………………………………………69
8.17.2. Методы синтеза эпициклических механизмов…………………………….71
9. Трение в кинематических парах……………………………………………….72
9.1. Виды трения……………………………………………………………………..72
9.2. Трение скольжения в поступательных парах………………………………….73
9.3. Трение скольжения во вращательных парах…………………………………..74
9.4. Трение качения…………………………………………………………………..74
9.5. Особенности учёта сил трения при силовом расчёте рычажных механизмов……..75
9.6. Коэффициент полезного действия (кпд) машины…………………………….76
10. Уравновешивание масс в механизмах и машинах…………………………78
10.1. Действие сил на фундамент. Условия уравновешивания…………………...78
10.2. Уравновешивание с помощью противовесов на звеньях механизма………79
10.3. Уравновешивание вращающихся масс (роторов)……………………………80
Список книг по дисциплине “Теория механизмов и машин”……………..…83
Введение
Теория механизмов и машин (ТММ) является одним из разделов механики, в котором изучается строение, кинематика и динамика механизмов и машин в связи с их анализом и синтезом.
Прикладная механика, которая в настоящее время объединяет такие дисциплины, как: ТММ; сопротивление материалов; детали машин и подъемно-транспортные машины; является одной из старейших отраслей наук. Известно, например, что еще при строительстве египетских пирамид использовались простейшие механизмы (рычаги, блоки и т.д.). Наука, как таковая, выделилась около 200 лет тому назад. Существенный вклад в развитие практической механики внесли такие ученые и изобретатели, как: М.В. Ломоносов; И.И. Ползунов – создатель паровой машины; И.П. Кулибин – создатель часов автоматов; механизма протеза и др.; отец и сын Черепановы, построившие первый в России паровоз; Л. Эйлер, разработавший теорию плоского зацепления и предложивший эвольвентный профиль зубьев колес, который используется в настоящее время.
Внесли свой вклад в развитие науки академики: П.Л. Чебышев, И.А. Вышнеградский, Н.П. Петров, В.П. Горячкин, М.В. Остроградский; профессора: Н.Е. Жуковский – отец русской авиации, В.Л. Кирпичев, Н.И. Мерцалов, Л.А. Ассур, И.В. Мещерский, физик Д. Максвелл, а также современные ученые, такие как: И.И. Артоболевский, Н.Г. Бруевич, Д.Н. Решетов и др.
1. Основные понятия и определения ТММ
Ведущей отраслью современной техники является машиностроение, развитие которого неразрывно связано с созданием новых машин и механизмов, повышающих производительность труда и заменяющих ручной труд машинным.
В технике широко используются подвижные механические системы, подразделяемые на машины, машинные агрегаты и механизмы.
В обобщенном виде машина – это устройство, создаваемое человеком для использования законов природы с целью облегчения физического и умственного труда.
По функциональному назначению машины условно можно разделить на: энергетические, транспортные, технологические, контрольно-управляющие, логические (ЭВМ).
Устройства, включающие ряд машин и механизмов, называются машинными агрегатами (М.А.). Обычно М.А. состоит (рис.1) из двигателя – D, передаточного механизма – П.М., рабочей машины – Р.М. и, в ряде случаев, контрольно-управляющих устройств (системы автоматического регулирования) – САР.
Рис.1 Схема машинного агрегата
В состав каждой отдельной машины входит один или несколько механизмов.
Механизмом называется система материальных тел, предназначенных для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения остальных.
Состав механизмов – разнообразен и включает механические, гидравлические, электрические и др. устройства.
Несмотря на разницу в назначении механизмов их строение, кинематика и динамика имеет много общего, поэтому исследование механизмов проводится на базе основных принципов современной механики.
Всякий механизм состоит из отдельных тел (деталей), соединенных между собой.
Деталь – это изделие, изготовленное без сборочных операций.
Детали, соединенные между собой неподвижно или с помощью упругих связей, образуют отдельное звено.
Выполнение звеньев из нескольких деталей обеспечивается их соединением. Различают соединения неразъемные (сварные, заклепочные, клеевые) и разъемные (шпоночные, шлицевые, резьбовые).
Звенья в зависимости от вида их материала могут быть твердые и гибкие (упругие).
Два звена, соединенных друг с другом подвижно, образуют кинематическую пару.
Неподвижное звено, состоящее из одной или нескольких деталей, называется стойкой.
Таким образом, каждый механизм имеет стойку и подвижные звенья, среди которых выделяют входные, выходные и промежуточные звенья.
Входным (ведущим) звеньям сообщается движение, преобразуемое механизмом в требуемые движения выходных (ведомых) звеньев с помощью промежуточных звеньев. Обычно в механизме имеется одно входное и выходное звено. Но в некоторых случаях имеют место механизмы с несколькими входными или выходными звеньями, например, дифференциал автомобиля.
Развитие техники осуществляется в направлении совершенствования ранее известных механизмов и путем создания принципиально новых их видов.
2. Основные стадии проектирования и создания новой техники
При проектировании новой техники возникает необходимость проведения работ, связанных с анализом и синтезом новой конструкции.
Анализ осуществляется при заданных размерах и массе звеньев, когда необходимо определить: скорости, ускорения, действующие силы, напряжения в звеньях и их деформации. В результате может быть произведен проверочный расчет на прочность, выносливость и т.д.
Синтез осуществляется при заданных скоростях, ускорениях, действующих силах, напряжениях или деформациях. При этом требуется определить необходимые размеры звеньев, их форму и массу.
При синтезе часто решается задача оптимального проектирования конструкции, когда находятся необходимые показатели работы машины при наименьших затратах труда.
Обычно основными этапами создания новой конструкции являются:
1) Разработка принципиальной схемы;
2) Проектирование и расчет машины и отдельных ее узлов;
3) Экспериментальные исследования и доводка опытного образца.
Проектирование новой техники включает следующие основные этапы:
а) разработка технического задания, включающего основные исходные данные;