Теория механизмов и машин лекции кратко

Обновлено: 06.07.2024

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 дис-

циплины, 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 про-

стейшие механизмы (рычаги, блоки и т.д.). Наука, как таковая, выделилась около

200 лет тому назад. Существенный вклад в развитие практической механики вне-

сли такие ученые и изобретатели, как: М.В. Ломоносов; И.И. Ползунов – созда-

тель 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 эвольвент-

ный профиль зубьев колес, который используется в настоящее время.

Внесли свой вклад в развитие науки академики: П.Л. Чебышев, И.А. Выш-

неградский, 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, разви-

тие которого неразрывно связано с созданием новых машин и механизмов, по-

вышающих производительность труда и заменяющих ручной труд машинным.

В технике широко используются подвижные механические системы, под-

разделяемые 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, ло-

Устройства, включающие ряд машин и механизмов, называются машин-

ными агрегатами (М.А.). Обычно М.А. состоит (рис.1) из двигателя – D, переда-

точного механизма – П.М., рабочей машины – Р.М. и, в ряде случаев, контроль-

но-управляющих устройств (системы автоматического регулирования) – САР.

Рис.1 Схема машинного агрегата

В состав каждой отдельной машины входит один или несколько механиз-

Механизмом называется система материальных тел, предназначенных для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения ос-

Состав механизмов – разнообразен и включает механические, гидравличе-

ские, 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 соединени-

ем. Различают соединения неразъемные (сварные, заклепочные, клеевые) и разъ-

емные (шпоночные, шлицевые, резьбовые).

Звенья в зависимости от вида их материала могут быть твердые и гибкие

Два звена, соединенных друг с другом подвижно, образуют кинематиче-

Неподвижное звено, состоящее из одной или нескольких деталей, называ-

Таким образом, каждый механизм имеет стойку и подвижные звенья, среди которых выделяют входные, выходные и промежуточные звенья.

низмом в требуемые движения выходных (ведомых) звеньев с помощью проме-

жуточных 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 не-

обходимо 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, действую-

щих силах, напряжениях или деформациях. При этом требуется определить не-

обходимые размеры звеньев, их форму и массу.

При синтезе часто решается задача оптимального проектирования конст-

рукции, когда находятся необходимые показатели работы машины при наи-

меньших 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;

б) разработка эскизного проекта, включающего выбор схемы и компоновку ос-

новных узлов конструкции;

в) разработка технического проекта, где осуществлены основные расчеты и представлены сборочный чертеж и др. документация.

При проектировании сложных механизмов обычно стремятся выделить из общей схемы отдельные, более простые типовые механизмы, проектирование которых имеет свои закономерности. К таким широко используемым в технике механизмам относятся: рычажные (стержневые), кулачковые, фрикционные,

зубчатые и др., причем с точки зрения строения, кинематики и динамики любой механизм можно заменить условным рычажным механизмом с последующим его анализом, поэтому структура, кинематика и динамика рычажных механизмов рассматривается наиболее подробно.

Лекция 1 Основные понятия и определения. Основные виды рычажных механизмов.

Лекция 2 Анализ рычажных механизмов. Определение числа степеней свободы рычажных механизмов. Кинематический анализ рычажных механизмов.

Лекция 3 Анализ машинного агрегата. Силы и моменты, действующие в машинном агрегате. Понятие о механических характеристиках. Понятие о расчетной схеме машинного агрегата и переход от нее к динамической модели. Приведение сил и масс к одномассовой динамической модели.

Лекция 4 Вывод формулы для определения закона движения звена приведения в форме кинетической энергии. Режимы работы машинного агрегата.

Лекция 5 Определение реакций в кинематических парах рычажных механизмов без учета трения. Учет трения при определении реакций в кинематических парах.

Лекция 6 Краткие сведения по определению КПД машинного агрегата. Основные сведения о виброзащите машинного агрегата. Статическое уравновешивание рычажных механизмов. Балансировка ротора.

Лекция 7 Статическая неуравновешенность ротора и способы ее устранения. Моментная неуравновешенность ротора и способы ее устранения. Динамическая неуравновешенность ротора и способы ее устранения. Механизмы с высшей кинематической парой. Условие существования высшей КП. Кинематика высшей КП.

Лекция 8 Сопряженные поверхности. Эвольвента и ее свойства. Элементы эвольвентного зубчатого колеса. Эвольвентная зубчатая передача и ее свойства. Свойства эвольвентного зацепления.

Лекция 9 Основные расчетные зависимости для определения основных параметров эвольвентных зубчатых передач. Способы изготовления зубчатых колес.

Лекция 10 Специальные передаточные (планетарные) механизмы. Сравнительный анализ передачи с неподвижными осями планетарной передачи. Определение передаточного отношения планетарных механизмов различных схем.

Лекция 11 Синтез (проектирование) планетарных механизмов.

Лекция 12 Кулачковые механизмы. Основные схемы кулачковых механизмов.

Лекция 13 Основные параметры кулачковых механизмов. Построение графика перемещений толкателя при заданном профиле кулачка. Понятие об угле давления.

Лекция 14 Синтез (проектирование) кулачковых механизмов по заданному закону движения толкателя.

Предназначено для студентов инженерного факультета 2 и 3 курсов, специальностей 110301.65, 110304.65,
190601.65. Ульяновская ГСХА. 15 лекций, 63 стр. Основные понятия и определения ТММ, кинематические пары (КП), классификация КП, группы Ассура, степень свободы. Построение планов скоростей и ускорений, кинематичекий анализ кулисного механизма, .

Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин

формат djvu
размер 7.86 МБ
добавлен 01 апреля 2009 г.

М.: Наука, 1988. - 640 с. Структурный и кинематический анализ механизмов: структурный анализ и классификация механизмов; кинематический анализ механизмов. Динамический анализ механизмов и машин: силовой анализ механизмов; анализ движения механизмов и машин. Синтез механизмов: проектирование типовых плоских и пространственных механизмов. Основы теории машин - автоматов: синтез и управление машинами-автоматами.

Артоболевский И.И., Эдельштейн Б.В. Сборник задач по теории механизмов и машин

формат djvu
размер 3.33 МБ
добавлен 24 февраля 2009 г.

Балахнина А.А., Хенкина Э.Н. Конспект лекций по дисциплине Теория механизмов и машин

формат doc, cdw
размер 4.89 МБ
добавлен 11 февраля 2011 г.

Балахнина А.А., Хенкина Э.Н. Теория механизмов и машин

формат pdf
размер 2.47 МБ
добавлен 30 сентября 2011 г.

Горбенко М.В., Горбенко Т.И. Сборник задач и упражнений по теории механизмов и машин

формат pdf
размер 1.05 МБ
добавлен 27 июля 2011 г.

Учебное пособие. - Томск, ТПУ, 2011. - 188 с. Практикум по теории механизмов и машин содержит большое количество задач и примеров. В пособии кратко излагаются основные теоретические положения по структуре, кинематике и динамике механизмов, рассматриваются вопросы кинематического проектирования планетарных механизмов. Предназначен для студентов машиностроительных, механических и приборостроительных специальностей изучающих курс теории механизмов.

Краснов A.A. Теория механизмов и машин. Кинематический анализ плоских механизмов с низшими кинематическими парами

формат djvu
размер 1003.46 КБ
добавлен 18 декабря 2010 г.

Левитская О.Н., Левитский Н.И. Курс теории механизмов и машин

формат djvu
размер 2.56 МБ
добавлен 12 марта 2010 г.

Курс теории механизмов и машин: Учебное пособие для мех. спец. вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1985. - 279 с. В учебнике изложены методы анализа и синтеза механизмов и машин. Во 2-е издание введен материал по теории колебаний и виброзащите машин, аналитическому решению задач синтеза механизмов с помощью ЭВМ, теории манипуляторов и построению систем управления машин-автоматов; расширен раздел динамики машин.

Левитский Н.И. Колебания в механизмах

формат djvu
размер 2.58 МБ
добавлен 18 октября 2009 г.

Учебное пособие содержит основные сведения из теории колебаний, используемые при расчете механизмов и машин. Для студентов машиностроительных специальностей, изучающих курс "Теория механизмов и машин"

Лекции по ТММ для студентов дистанционной формы обучения

формат doc
размер 2.3 МБ
добавлен 18 ноября 2011 г.

Теория механизмов и машин: Конспект лекций. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. 60с. В конспекте лекций излагается основное содержание курса теории механизмов и машин, включающее структуру, кинематический, кинетостатический и динамический анализ механизмов, а также кинематику зубчатых механизмов и геометрию эвольвентного зубчатого зацепления. Предназначен для студентов дистанционной формы обучения. ОГЛАВЛЕНИЕ Структура плоских механизмов Кинематика зубча.

Тимофеев Г.А. Теория механизмов и машин. Курс лекций

формат djvu
размер 3.18 МБ
добавлен 29 января 2011 г.

М.: Высшее образование, 2009. - 352с. Изложены основы теории механизмов и машин, изучены свойства отельных типов механизмов, широко применяемых в самых разных машинах, приборах и устройствах; рассматриваются задачи современной техники, создания новых высокопроизводмтельных машин и систем, освобождающих человека от трудоемких процессов. Содержание соответствует Государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования и мет.

Читайте также: