WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 20 |
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Оренбургский государственный университет А.М. Ефанов В.П.Ковалевский ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений механических специальностей Оренбург 2004 ББК 34.41 Е90 УДК 531.8 (075.8) Рецензенты доктор технических наук, профессор В.М. Кушнаренко, кандидат технических наук, доцент А. А. Муллабаев Ефанов А.М., Ковалевский В.П, Е 90 Теория механизмов и машин: Учебное пособие. - Оренбург:

ОГУ, 2004. - 267 с.: ил. 198.

ISBN5-7410-0011-8 В учебном пособии изложены материалы по анализу и синтезу рычажных, зубчатых и кулачковых механизмов, исследованию динамики машин и основам теории машин-автоматов. Приведены справочные материалы, необходимые для выполнения курсового проекта.

Пособие рассчитано помочь студентам механических специальностей ВУЗов в организации учебного процесса как во время аудиторной так и при самостоятельной работе.

E 270.2000000 ББК 34.41 6П9-99 ISBN 5-7410-0011-8 © ОГУ, 2004 Содержание Введение......................................................................................................................................... 6 1 Основные понятия и определения. Классификация механизмов.......................................... 7 1.1 Основные понятия и определения.....................................................................................7 1.2 Кинематические пары и их классификация..................................................................... 9 1.3 Кинематические цепи и их классификация....................................................................13 1.4 Структурные, кинематические и конструктивные схемы механизмов....................... 15 1.5 Общая классификация механизмов.................................................................................16 1.5.1 Механизмы, преобразующие вид движения...........................................................1.5.2 Механизмы, преобразующие параметры движения.............................................. 2 Анализ рычажных механизмов............................................................................................... 2.1 Структурный анализ........................................................................................................ 2.2 Кинематический анализ.................................................................................................2.2.1 Основные кинематические характеристики механизмов......................................2.2.2 Цели, задачи и методы кинематического анализа................................................. 2.2.3 Графический метод дифференцирования (метод кинематических графиков)....2.2.4 Метод планов скоростей и ускорений..................................................................... 2.2.5 Понятия об аналитических методах....................................................................... 2.3 Силовой анализ................................................................................................................ 2.3.1 Задачи и методы силового анализа..........................................................................2.3.2 Определение внешних сил....................................................................................... 2.3.3 Трение в кинематических парах.............................................................................. 2.3.4 Механический КПД машины................................................................................... 2.3.5 Определение сил реакций в кинематических парах.............................................. 2.3.6 Кинетостатика ведущего звена (рисунок 2.54).......................................................2.3.7 Определение уравновешивающей силы методом Жуковского........................... 3 Анализ зубчатых механизмов..................................................................................................3.1 Основной закон зацепления (теорема Виллиса)............................................................ 3.2 Теория эвольвенты............................................................................................................3.4 Основные параметры эвольвентных зубчатых колес..................................................3.5 Способы изготовления зубчатых колес........................................................................ 3.6 Основные параметры зубчатой пары............................................................................ 3.7 Построение картины внешнего эвольвентного зацепления....................................... 3.8 Качественные показатели зацепления.......................................................................... 3.9 Блокирующий контур.................................................................................................... 3.10 Кинематический анализ механизмов передач............................................................3.10.1 Аналитический метод........................................................................................... 3.10.2 Графоаналитический метод..................................................................................3.11 Силовой анализ передач..............................................................................................4 Анализ кулачковых механизмов........................................................................................... 4.1 Общие сведения.............................................................................................................. 4.2 Силовой анализ..............................................................................................................



5 Синтез рычажных механизмов.............................................................................................5.1 Структурный синтез...................................................................................................... 5.2Геометрический синтез................................................................................................... 5.3Кинематический синтез...................................................................................................5.4Динамический синтез...................................................................................................... 6 Синтез планетарных механизмов.........................................................................................7 Синтез кулачковых механизмов............................................................................................7.1 Графический метод......................................................................................................... 7.1.1 Законы движения ведомого звена.........................................................................7.1.2 Построение кинематических диаграмм движения выходного звена................. 7.1.3 Определение основных размеров кулачкового механизма.................................7.1.4 Построение профиля кулачка.................................................................................7.2 Аналитический метод.....................................................................................................7.2.1 Аналитическое описание закона движения толкателя........................................ 7.2.2 Определение основных размеров кулачка............................................................7.2.3 Построение центрового профиля кулачка............................................................ 7.2.4 Определение радиуса ролика................................................................................. 7.2.5 Построение конструктивного профиля кулачка................................................. 8. Динамика машин с жесткими звеньями.............................................................................. 8.1 Определение масс и моментов инерции звеньев....................................................... 8.2 Приведение масс............................................................................................................. 8.3 Приведение сил.............................................................................................................. 8.4 Режим работы машины...................................................................................................8.5 Уравнение движения...................................................................................................... 8.6 Неравномерность хода машинного агрегата................................................................ 8.7 Расчет маховика без учета характеристик приводного электродвигателя...............8.8 Динамика машин с учетом характеристик приводного электродвигателя............... 9 Динамика машин с учетом упругости звеньев.................................................................... 9.1 Структура динамического расчета................................................................................ 9.2 Динамические модели.................................................................................................... 9.3 Математические модели.................................................................................................9.4 Решение уравнений движения....................................................................................... 9.5 Оптимизация колебательного процесса........................................................................10 Уравновешивание и виброзащита машин.......................................................................... 10.1 Уравновешивание машин.............................................................................................10.1.1 Уравновешивание вращающихся звеньев...........................................................10.1.2 Уравновешивание плоских рычажных механизмов (циклических механизмов)............................................................................................................................................10.2 Виброзащита машин..................................................................................................... 10.2.1 Виброгашение.......................................................................................................10.2.2 Виброизоляция...................................................................................................... 11 Манипуляторы и промышленные роботы..........................................................................11.1 Виды манипуляторов и промышленных роботов.....................................................11.2 Структура и геометрия манипуляторов...................................................................... 11.3 Кинематика манипуляторов........................................................................................ 12 Синтез системы управления механизмами машины-автомата..................................... 12.1 Тактограмма движения.................................................................................................12.2 Таблица включений (таблица 12.2)............................................................................. 12.3 Составление формул включения и их упрощение.....................................................12.4 Построение системы управления на пневматических элементах............................





12.5 Построение системы управления на электрических элементах..............................Список использованных источников.......................................................................................Введение Теория механизмов и машин – это наука о структуре, кинематике и динамике механизмов и машин в связи с их анализом и синтезом.

Анализ – исследование структурных, кинематических и динамических свойств существующих механизмов.

Синтез – проектирование новых механизмов по заданным его свойствам для осуществления требуемых движений.

В теории механизмов и машин рассматривается совокупность взаимосвязанных механизмов, образующих машину и происходящих в ней динамических явлений. В этом разделе изучаются комплексные динамические исследования всего машинного агрегата, как с жесткими звеньями, так и с учетом их упругости.

Далее в теории машин рассматриваются вопросы машинавтоматов и автоматического управления ими.

Таким образом, настоящий курс теории механизмов и машин разделен на следующие четыре части:

а) анализ механизмов;

б) синтез механизмов;

в) динамики машин;

г) основы теории машин-автоматов.

Исходным материалом для данного пособия послужил курс лекций, читаемый авторами в течении ряда лет для студентов механических специальностей Оренбургского государственного университета и изданные методические указания для выполнения курсового проекта и лабораторных работ по ТММ.

В пособии уделено внимание аналитическим методам исследования рычажных, кулачковых механизмов и механизмов манипуляторов.

В разделе динамика машин исследуется движение машинных агрегатов без учета и с учетом динамических характеристик приводного электродвигателя. Получено выражение, позволяющее оценить динамическую пригодность электродвигателя по его стандартным характеристикам. Наряду с классическим курсом ТММ, где принято допущение о недеформированности звеньев, исследуется динамика машин с учетом их упругости, что позволяет решать новый класс задач, например виброгашение и виброизоляция механизмов.

Авторы выражают глубокую благодарность Гаращенко Ю.А. за техническую подготовку рукописи, а также рецензентам за труд по ее просмотру и критическим замечаниям.

1 Основные понятия и определения. Классификация механизмов 1.1 Основные понятия и определения Механизмом называется совокупность подвижно соединенных между собой звеньев, совершающих под действием приложенных к ним сил, определенные целесообразные движения.

Машиной называется механизм, или комплекс согласованно работающих механизмов, для преобразования:

- энергии;

- материалов;

- информации, с целью облегчения физического или умственного труда человека.

В зависимости от выполняемых функций первые машины являются энергетическими (машина-двигатель), вторые – технологическими, которые могут быть:

а) машины-орудия, т.е. производящие работу (рабочие машины, производственное оборудование);

б) транспортные (автомобили);

в) транспортирующие (конвейеры).

Третьи машины, облегчающие умственный труд – вычислительные, логические, кибернетические.

Совокупность машины-двигателя, передаточного механизма и рабочей машины образуют машинный агрегат.

Если машинный агрегат снабжен системой автоматического управления, то имеем автомат. Совокупность нескольких автоматов образуют автоматическую линию. Совокупность нескольких автоматических линий – завод-автомат.

В ТММ вместо понятия твердого тела введено понятие звено.

Звеном называется совокупность деталей скрепленных друг с другом неподвижно.

Деталью машины называют простейшую ее часть, в которой нет разъёмных и неразъёмных соединений.

Например, шатун в сборе – звено, состоит из нескольких деталей (головка, серьга, болт, гайка).(рисунок 1.1а) Любой механизм машины состоит из нескольких звеньев, подвижно соединенных друг с другом (например, шарнирно).

Подвижное соединение двух звеньев, допускающее их относительное движение, называется кинематической парой (рисунок 1.1б). Условное изображение звеньев и кинематических пар на рисунке 1.1в.

а) б) в) Рисунок 1.а) элемент КП – б) элемент КП - в) элемент КП - поверхность линия точка Рисунок 1.Рисунок 1.3 Рисунок 1.Поверхности, линии, точки соприкосновения звеньев, называются элементами кинематической пары (рисунок 1.2).

Связанная система звеньев, образующих между собой кинематические пары, называется кинематической цепью.

Звенья 1, 2, 3, 4 (рисунок 1.3), соединенные кинематическими парами (шарнирами АВСД) образуют кинематическую цепь. Элементы кинематических пар – поверхности.

Кинематическая цепь хотя бы с одним неподвижным звеном образует механизм. Звено механизма, принимаемое за неподвижное, называется стойка.

Таким образом, в любом механизме имеется неподвижное звено (стойка) и одно или несколько подвижных звеньев.

Например, если на рисунке 1.3 закрепить неподвижно звено 4, получим простейших 4-х звенный механизм (рисунок 1.4).

Название звеньев определяется видом движения.

Звено 1 – кривошип, звено совершающие полный оборот вокруг оси вращения – 0.

Звено 2 – шатун, звено, совершающее сложное плоско-параллельное движение.

Звено 3 – коромысло, звено, совершающее возвратно-вращательное движение вокруг оси О.

Звено 4 – стойка.

Название механизма образуется из названий первого и последнего подвижных звеньев. Таким образом, на рисунке 1.4 дана схема кривошипнокоромыслового механизма.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 20 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.