Основные понятия теории механизмов и машин

Содержание

Слайд 2

Двигатели преобразуют любой вид энергии в механическую

Двигатели преобразуют любой вид энергии в механическую

Слайд 3

Генераторы преобразуют механическую энергию в энергию другого вида

Генераторы преобразуют механическую энергию в энергию другого вида

Слайд 4

Технологические ( рабочие) машины используют механическую энергию для преобразования формы, свойств, размеров и

Технологические ( рабочие) машины используют механическую энергию для преобразования формы, свойств, размеров и состояния объекта.
состояния объекта.

Слайд 5

Транспортные (рабочие) машины используют механическую энергию для изменения положения объекта.

Транспортные (рабочие) машины используют механическую энергию для изменения положения объекта.

Слайд 6

Машинный агрегат - развитое машинное устройство, состоящее из двигателя, передаточных механизмов и

Машинный агрегат - развитое машинное устройство, состоящее из двигателя, передаточных механизмов и
рабочей машины.
Деталь – составная часть механического устройства, выполненная без применения сборочных операций.
Звено – это деталь или группа деталей, представляющих с кинематической точки зрения единое целое.

Слайд 7

Шатун поршневого двигателя – звено из нескольких деталей.

Шатун поршневого двигателя – звено из нескольких деталей.

Слайд 8

Кинематическая схема – это условное изображение звеньев и всего механизма, выполненное строго

Кинематическая схема – это условное изображение звеньев и всего механизма, выполненное строго
в масштабе.
Масштаб - количество истинных единиц измеряемой величины, заключенное в одном миллиметре чертежа

Слайд 9

Обозначение: AB – истинный размер звена в метрах AB – отрезок, изображающий звено АВ

Обозначение: AB – истинный размер звена в метрах AB – отрезок, изображающий
на кинематической схеме в миллиметрах

Слайд 10

Виды звеньев:

кривошип – звено, совершающее вращательное движение вокруг неподвижной оси и делающее при

Виды звеньев: кривошип – звено, совершающее вращательное движение вокруг неподвижной оси и
этом полный оборот;
коромысло – звено, совершающее возвратно-вращательное движение;
ползун – звено, движущееся поступательно;
шатун – звено, совершающее сложное плоско-параллельное движение;
кулиса – коромысло, по которому движется ползун;
стойка – звено, принятое за неподвижное.

Слайд 11

Кинематические пары, цепи, механизмы.

Кинематическая пара - подвижное соединение двух звеньев. Подразделяются

Кинематические пары, цепи, механизмы. Кинематическая пара - подвижное соединение двух звеньев. Подразделяются
на классы по числу наложенных связей. W = 6 – число степеней свободы свободного звена; S – число накладываемых связей.
Подразделяются на высшие (точечный или линейный контакт звеньев) и низшие (контакт по поверхности).

Слайд 12

Кинематическая цепь – это сочетание звеньев (входных – заданных и выходных - искомых),

Кинематическая цепь – это сочетание звеньев (входных – заданных и выходных -
соединенных в кинематические пары.
Механизм - кинематическая цепь, имеющая стойку, движение одного или нескольких звеньев полностью определяет характер движения остальных звеньев этой цепи. Звенья, законы движения которых заданы, называются входными. 

Слайд 13

Виды механизмов:

механизмы двигателей и преобразователей;
передаточные механизмы;
исполнительные механизмы;
механизмы управления, контроля и регулирования;
механизмы подачи,

Виды механизмов: механизмы двигателей и преобразователей; передаточные механизмы; исполнительные механизмы; механизмы управления,
транспортировки.

Слайд 14

Структурный анализ и синтез механизмов. Определение числа степеней свободы кинематической цепи.

Число входных

Структурный анализ и синтез механизмов. Определение числа степеней свободы кинематической цепи. Число
звеньев для превращения кинематической цепи в механизм должно равняться числу степеней свободы этой кинематической цепи. Обозначим:
k – число звеньев кинематической цепи
p1 – число кинематических пар первого класса в данной цепи
p2 – число пар второго класса
p3 – число пар третьего класса 
p4 – число пар четвертого класса
p5 – число пар пятого класса. 

Слайд 15

Число степеней свободы кинематической цепи определяется как разность общего числа степенeй свободы

Число степеней свободы кинематической цепи определяется как разность общего числа степенeй свободы
равного 6k и числа наложенных связей Si:
W=6k– ∑Si

Слайд 16

Число связей определяется как сумма произведений класса звена S на число звеньев

Число связей определяется как сумма произведений класса звена S на число звеньев
pi каждого класса:
S1=p1, S2=2p2, S3=3p3, S4=4p4, S5=5p5, Sстойки=6,
∑Si=p1+2p2+3p3+4p4+5p5+6
W=6k–p1–2p2–3p3–4p4–5p5–6 - формула для определения числа степеней свободы пространственной кинематической цепи.

Слайд 17

Для плоскости (плоского механизма) последняя формула запишется:

W=3k–p4–2p5–3 или
W=3n–2p5–p4, где n = k

Для плоскости (плоского механизма) последняя формула запишется: W=3k–p4–2p5–3 или W=3n–2p5–p4, где n
– 1 – число подвижных звеньев

Слайд 18

Пример структурного анализа плоского механизма
(W=3⋅n' - 2⋅p5 - p4=3⋅5 - 2⋅7 - 0=1 )

Пример структурного анализа плоского механизма (W=3⋅n' - 2⋅p5 - p4=3⋅5 - 2⋅7 - 0=1 )

Слайд 19

Кинематический анализ (графический, графоаналитический - метод планов скоростей и ускорений - и

Кинематический анализ (графический, графоаналитический - метод планов скоростей и ускорений - и
аналитический) -

это исследование движения звеньев механизма без учета сил, вызывающих данное движение.
При этом решаются задачи:
определение положений звеньев, которые они занимают при работе механизма,
построение траекторий движения отдельных точек механизма,
определение скоростей необходимых точек механизма,
определение угловых скоростей его звеньев,
определение ускорений отдельных точек механизма и угловых ускорений его звеньев.

Слайд 20

Построение диаграммы перемещений

Построение диаграммы перемещений

Слайд 21

Динамика механизмов и машин. Задачи динамики

изучение сил, действующих на звенья механизма, и определение неизвестных

Динамика механизмов и машин. Задачи динамики изучение сил, действующих на звенья механизма,
сил при заданном законе движения на входе;
задача об энергетическом балансе машины;
установление истинного закона движения под действием заданных сил;
регулирование хода машины;
уравновешивание сил инерции;
расчет приводов.

Слайд 22

В динамических расчетах ТММ рассматриваемые силы классифицируются:

по взаимодействию звена механизма с другими

В динамических расчетах ТММ рассматриваемые силы классифицируются: по взаимодействию звена механизма с
объектами - внешние и внутренние;
по мощности, развиваемой силой, - движущие и силы сопротивления

Слайд 23

Силовой расчет сводится к определению неизвестных сил, действующих на звенья механизма.

Применяется метод

Силовой расчет сводится к определению неизвестных сил, действующих на звенья механизма. Применяется
кинетостатики.
Метод основан на принципе Даламбера: если ко всем внешним силам, действующим на звенья механизма, добавить силы инерции и моменты сил инерции, то данный механизм будет находиться в состоянии статического равновесия.

Слайд 24

Трение в динамических расчетах

Трение в динамических расчетах

Слайд 25

При движении тела по поверхности в разных направлениях полная реакция меняет свое

При движении тела по поверхности в разных направлениях полная реакция меняет свое
положение, а ее геометрическое место представляет собой конус, который называется конусом трения (рис 20б)

Заменим силы Q и F (рис. 20в) результирующей силой FΣ 

Слайд 26

Тело будет двигаться вдоль поверхности, если движущая сила Fдв будет больше силы сопротивления

Тело будет двигаться вдоль поверхности, если движущая сила Fдв будет больше силы сопротивления

Слайд 27

Трение на наклонной плоскости

Трение на наклонной плоскости