- •1. Структура механизмов
- •1.1 Машина и механизм. Классификация механизмов по функциональному и структурно-конструктивному признакам
- •1.2 Рычажные механизмы. Преимущества и недостатки. Применение в технических устройствах
- •1.3 Кулачковые механизмы. Типы кулачковых механизмов. Преимущества и недостатки. Основное назначение
- •1.4 Зубчатые механизмы. Виды зубчатых механизмов. Основное назначение
- •1.5 Задачи и цели структурного анализа и синтеза механизмов
- •1.6 Звено, наименование звеньев
- •1.7 Кинематическая пара. Классификация кинематических пар. Низшие и высшие кинематические пары
- •1.8 Кинематическая цепь. Виды кинематических цепей. Кинематические пары плоских цепей
- •1.9 Основной принцип образования механизмов. Структурный синтез механизмов. Начальный механизм. Структурная группа (группа Асура). Классификация структурных групп
- •1.10 Структурный анализ механизмов. Определение степени свободы пространственных и плоских механизмов
- •1.11 Лишние степени свободы. Избыточные и пассивные связи и звенья
- •1.12 Замена высших кинематических пар низшими. Условия эквивалентности
- •1.13 Формула строения механизма. Классификация рычажных механизмов по структурному признаку (по Артоболевскому и.И.)
- •2.4 Графический метод. Метод графического дифференцирования
- •2.5 Графо-аналитический метод (метод планов). Примеры построения планов скоростей и ускорений.
- •2.6 Аналоги кинематических параметров
- •3. Динамический анализ рычажных механизмов
- •3.1 Задачи динамического анализа механизмов. Их содержание
- •3.2 Силовой анализ механизмов. Статический и динамический расчёт. Задачи и цели. Основные допущения. Уравнения статики.
- •3.3 Классификация сил. Внешние и внутренние силы. Статические и динамические нагрузки
- •3.4 Силовой расчёт рычажных механизмов методом кинетостатики. Принципы силового расчёта. Уравнения кинетостатики
- •3.5 Учёт сил трения при силовом расчёте. Виды трения. Трение в поступательной паре. Трение во вращательной паре. Угол трения, круг трения. Приведённый коэффициент трения. Расчёт мощности трения
- •3.6 Кпд машины при последовательном и параллельном соединении механизмов.
- •3.7 Мгновенный кпд рычажного механизма. Методика расчёта
- •3.8 Уравновешивание рычажных механизмов. Постановка задачи. Пример
- •3.9 Уравновешивание вращающихся масс звеньев - балансировка. Постановка задачи. Виды неуравновешенности звена
- •3.10 Движение механизмов под действием приложенных сил - динамика. Основные задачи динамики
- •3.11 Замена механизма на динамически эквивалентную модель. Звено приведения. Приведение сил и масс. Условия динамической эквивалентности
- •3.12 Уравнения движения звена приведения в дифференциальной и интегральной (энергетической) формах
- •4.2 Синтез рычажных механизмов на примере шарнирного 4-х звенника. Метод замкнутости векторного контура
- •5. Анализ и синтез зубчатых механизмов
- •5.1 Синтез зубчатых механизмов. Теорема Виллиса о передаче движения в высшей паре - основной закон зацепления
- •5.2 Эвольвентные зубчатые механизмы. Их преимущества
- •5.3 Эвольвента круга и её свойства. Использование в зубчатых механизмах
- •5.4 Методы образования эвольвентного профиля зубчатого колеса. Станочное зацепление. Условия появления и устранения подреза ножки зуба. Цели смещения исходного контура
- •5.5 Качественные показатели зубчатого зацепления. Влияние смещения исходного производящего контура на качественные показатели
- •5.7 Силовой расчёт зубчатых механизмов. Определение крутящих моментов по уравнению мощности. Уравнение редукции моментов
4.2 Синтез рычажных механизмов на примере шарнирного 4-х звенника. Метод замкнутости векторного контура
ОТВЕТ: Теорема Грасгофа: Наименьшее звено в четырёхзвенном механизме будет являться кривошипом, если сумма его длины и длины любого другого звена меньше суммы длин оставшихся звеньев. Если длины звеньев равны r, R, l, L, то , ,
5. Анализ и синтез зубчатых механизмов
5.1 Синтез зубчатых механизмов. Теорема Виллиса о передаче движения в высшей паре - основной закон зацепления
ОТВЕТ: При проектировании планетарного редуктора с заданным передаточным отношением I необходимо соблюдать условия соосности, соседства и сборки.
Условие соосности. Это условие указывает на то, что оба центральных зубчатых колеса и водило должны иметь общую геометрическую ось вращения.
Условие соседства. Это условие учитывает необходимость совместного размещения ряда сателлитов по общей окружности. Для его выполнения необходимо обеспечить некоторый зазор между соседними сателлитами, что может быть установлено, если диаметр окружности вершин больших по размеру сателлитов сделать несколько меньше расстояния между осями их вращения L.
Условие сборки. Это условие учитывает необходимость одновременного зацепления всех сателлитов с центральными колёсами при симметричной геометрии зон зацепления. При установке первого сателлита солнечные колёса принимают вполне определённое положение. Если не выполнить некоторых требований, то зубья следующих сателлитов могут не совпадать с впадинами одного из солнечных колёс и сборка зубчатых колёс станет невозможной. Описанное явление может возникнуть как при однорядной, так и при двухрядной планетарной передаче или дифференциально-планетарном механизме.
Общая нормаль к профилям зубчатых колёс, проведённая в точке их касания (зацепления), делит межцентровое расстояние на части, обратно пропорциональные угловым скоростям. Для постоянства передаточного отношения, необходимо, чтобы нормаль к профилям зубьев в точке их касания, проведённая в любом положении соприкасающихся профилей, проходила через одну и ту же точку на линии центров двух колёс и делила бы линию центов в неизменном соотношении. .
5.2 Эвольвентные зубчатые механизмы. Их преимущества
ОТВЕТ: Эвольвентным называется механизм, в котором линия зацепления является прямая, проходящая через полюс зацепления Р, то есть, механизм, очерченный по эвольвенте.
Преимущества эвольвентного зубчатого зацепления:
1. Преимущество кинематического характера.
Постоянное передаточное отношение: , . Ошибка в межосевом расстоянии не приводит к изменению передаточного отношения, так как линия зацепления проходит по касательной к основным окружностям. И полюс зацепления будет неизменно находиться в одном и том же положении (на линии центров).
2. Преимущество динамического характера.
Линия зацепления - прямая. При постоянной передаваемой мощности усилия в зацеплении и опорах неизменны как по величине, так и по направлению.
3. Преимущество технологического характера.
Так как эвольвента образуется простыми геометрическими приёмами, то изготовление колеса осуществляется с помощью простого инструмента на достаточно простом оборудовании.
4. Преимущество эксплуатационного характера.
Обеспечивается хорошая плавность, бесшумность работы (особенно в косозубых механизмах), обеспечивается взаимозаменяемость.