- •Теорія механізмів і машин
- •Лекції з курсу “Теорія механізмів і машин”
- •Лекція 16 планетарні механізми
- •Лекція 1 загальні відомості значення і зміст курсу теорії механізмів і машин
- •1) Структурний аналіз;
- •2) Кінематичний аналіз;
- •3) Динамічний аналіз.
- •Деякі відомості з історії розвитку науки про машини
- •Механізм
- •Основна література
- •Лекція 2 структура і класифікація механізмів кінематичні пари та їх класифікація
- •Кінематичні ланцюги та їх класифікація
- •Кінематичні з'єднання
- •Структурна формула п.Л.Чебишова.
- •Зайві ступені вільності і умови зв'язку
- •Заміна вищих кінематичних пар нижчими
- •Лекція 3 основний принцип утворення механізмів
- •Структурні групи плоских механізмів задовольняють умову
- •Структурна класифікація плоских механізмів
- •Структурні групи і механізми II класу
- •Структурні групи і механізми III класу
- •Структурні групи і механізми IV класу
- •Приклади структурного аналізу плоских механізмів
- •Лекція 4 кінематичне дослідження механізмів задачі і методи кінематичного дослідження механізмів
- •Плани швидкостей
- •План прискорень
- •Плани швидкостей і прискорень кулісного механізму
- •Підставивши (5.9) у (5.8), одержимо
- •Метод засічок
- •Побудова діаграм переміщення
- •Дослідження руху механізмів методом кінематичних діаграм
- •Метод хорд
- •1) Зростанню ординат кривої, що диференціюється, відповідають додатні значення ординат диференціальної кривої, а зменшенню — від'ємні значення;
- •2) При максимумі кривої, що диференціюється, диференціальна крива переходить через нуль від додатних значень ординат до від'ємних, а при мінімумі — від від'ємних значень ординат до додатних;
- •3) Точці перегину кривої, що диференціюється, відповідає максимум або мінімум на диференціальній кривій. Аналітитчне дослідження кінематики механізмів
- •Лекція 7
- •Силовий розрахунок плоских механізмів
- •Без урахування сил тертя
- •Основні задачі силового розрахунку
- •Статична визначеність структурної групи
- •Методика і порядок силового розрахунку механізмів
- •Силовий розрахунок групи II класу і виду
- •Силовий розрахунок механізму і класу
- •Рівняння (7.5) набуває вигляду:
- •Лекція 8 зведення сил і моментів сил
- •Підставивши вирази (8.2) у рівняння (8.1), дістанемо:
- •Підставляючи рівність (8.4) і (8.5) у рівняння (8.1), знаходимо:
- •Зведення мас і моментів інерції
- •Лекція 9 рівняння руху механізму
- •При обертовому русі початкової ланки після зведення сил і мас маємо:
- •Режими руху механізму
- •Механічний коефіцієнт корисної дії
- •Коефіцієнт корисної дії машини
- •Послідовне з'єднання механізмів
- •Паралельне з'єднання механізмів
- •Лекція 10 важіль м.Є. Жуковського
- •Дослідження руху механізмів методом віттенбауера
- •Дослідження руху механізмів методом жуковського
- •Середня швидкість і коефіцієнт нерівномірності руху машини
- •Визначення коефіцієнта нерівномірності руху машини за допомогою кривої віттенбауера
- •Підставляючи у формулу (11.10) вирази (11.9), маємо:
- •Визначення моменту інерції маховика методом віттенбауера
- •Розв'язуючи рівняння (11.6) і (11.7) відносно і знаходимо:
- •Підносячи праві і ліві частини цих рівнянь до квадрата, записуємо
- •Підставляючи (11.22) у рівняння (11.10), знаходимо:
- •Визначення розмірів маховика
- •Якщо маса обода маховика практично може бути взята як
- •Регулятори швидкості
- •Лекція 13 передачі. Загальні відомості
- •Основні характеристики передач
- •Фрикційні передачі
- •Фрикційні передачі з гнучкими ланками
- •Зубчасті передачі. Загальні відомості
- •Типи зубчастих передач
- •Геометричні параметри циліндричного зубчастого колеса
- •Висота ділильної ніжки
- •Лекція 14 багатоланкові зубчасті механізми загальні відомості
- •1) Зубчасті механізми з нерухомими осями всіх коліс (такі передачі називають серіями зубчастих коліс);
- •2) Зубчасті механізми з рухомими осями окремих коліс (епіциклічні передачі, деколи — планетарні, важільно-зубчасті). Зубчасті механізми з нерухомими осями коліс
- •Ступінчаста зубчаста передача
- •Паразитна зубчаста передача
- •Лекція 15 зубчасті механізми з рухомими осями коліс
- •Диференціальні механізми
- •Комбіновані (багатоланкові) зубчасті механізми
- •Замкнуті диференціальні механізми
- •Графічне визначення передаточних відношень зубчастих механізмів
- •Лекція 15 зубчасті механізми з рухомими осями коліс
- •Диференціальні механізми
- •Комбіновані (багатоланкові) зубчасті механізми
- •Замкнуті диференціальні механізми
- •Графічне визначення передаточних відношень зубчастих механізмів
- •Лекція 16 планетарні механізми
- •Синтез планетарних механізмів
- •Вибір схеми планетарного механізму;
- •2) Вибір чисел зубів, що забезпечують задане передаточне відношення. Вибір схеми планетарного механізму
- •Вибір числа зубів планетарного механізму
- •2) Сусідство;
- •3) Можливість складання передачі;
- •4) Усунення підрізання й інтерференції зубчастих коліс та самогальмування передачі.
- •Склавши почленно залежності (16.9), після перетворень дістанемо
- •Лекція 17 основна теорема зубчастого зачеплення
- •Ковзання профілів зубів
- •Лекція 18 властивості і рівняння евольвенти кола
- •4. Евольвента починається на основному колі і завжди розташована за його межами.
- •Розв'язуючи це рівняння відносно θ, маємо
- •Теоретичні вихідний і твірний контури
- •Лекція 19 способи нарізання зубчастих коліс
- •Спосіб копіювання
- •Спосіб обкатки (огинання)
- •Геометричні та кінематичні умови існування передачі
- •1) Забезпечення плавності роботи зубчастої передачі;
- •2) Усунення підрізання зубів;
- •3) Усунення загострення зубів;
- •Коефіцієнт перекриття
- •Лекція 20 підрізання зубів
- •Загострення зубів
- •Інтерференція зубів
- •Лекція 21 кулачкові механізми
- •Загальні відомості
- •Основні типи кулачкових механізмів
- •Замикання ланок кулачкового механізму
- •Основні параметри кулачкових механізмів
- •Кінематичний аналіз кулачкових механізмів
- •Лекція 22 кінематичний синтез кулачкових механізмів
- •Графічний спосіб
- •Аналітичний спосіб
- •Зміщений кулачковий механізм з роликовим штовхачем Графічний спосіб
- •Аналітичний спосіб
- •Кулачковий механізм з роликовим коромислом Графічний спосіб
- •Аналітичний спосіб
- •Лекція 23 динамічний синтез кулачкових механізмів
- •Графічний спосіб
- •Аналітичний спосіб
- •Кулачковий механізм із загостреним або роликовим коромислом
- •Лекція 24 тертя і знос у машинах
- •Види тертя
- •Тертя ковзання
- •Кут і конус тертя
- •Тертя в поступальних кінематичних парах
- •Тертя на похилій площині
- •Ккд похилої площини
- •Лекція 25 тертя гнучкої ланки
- •Із співвідношення (25.3) і (25.4) випливає:
- •Тертя ковзання змащених тіл
- •Тертя кочення
- •На практиці інколи користуються умовною безрозмірною величиною
Міністерство освіти і науки України
Донецький державний університет економіки і торгівлі
ім. М.Туган-Барановського
Кафедра загальноінженерних дисциплін
І.Б.Левіт
Теорія механізмів і машин
Курс лекцій
Галузь знань 0505 – Машинобудування та матеріалообробка
Напрям підготовки 050503 - Машинобудування
Спеціалізація “Обладнання переробних та харчових виробництв”
денної форми навчання
Схвалено на засіданні кафедри ЗІД
Протокол № 32 “ 18 ” 06 2010 р.
Донецьк-2010
Лекції з курсу “Теорія механізмів і машин”
(25 лекцій)
Лекція 1 ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ
Лекція 2 СТРУКТУРА І КЛАСИФІКАЦІЯ МЕХАНІЗМІВ
Лекція 3 ОСНОВНИЙ ПРИНЦИП УТВОРЕННЯ МЕХАНІЗМІВ
Лекція 4 КІНЕМАТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ МЕХАНІЗМІВ
Лекція 5 ПРИКЛАДИ ПОБУДОВИ ПЛАНІВ ШВИДКОСТЕЙ І ПРИСКОРЕНЬ МЕХАНІЗМІВ II КЛАСУ
Лекція 6 КІНЕМАТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ МЕХАНІЗМІВ (продовження)
Лекція 7 СИЛОВИЙ РОЗРАХУНОК ПЛОСКИХ МЕХАНІЗМІВ БЕЗ УРАХУВАННЯ СИЛ ТЕРТЯ
Лекція 8 ЗВЕДЕННЯ СИЛ І МОМЕНТІВ СИЛ
Лекція 9 РІВНЯННЯ РУХУ МЕХАНІЗМУ
Лекція 10 ВАЖІЛЬ М.Є. ЖУКОВСЬКОГО
Лекція 11 НЕРІВНОМІРНІСТЬ І РЕГУЛЮВАННЯ РУХУ МЕХАНІЗМІВ І МАШИН
Лекція 12 НЕРІВНОМІРНІСТЬ І РЕГУЛЮВАННЯ РУХУ МЕХАНІЗМІВ І МАШИН
(продовження)
Лекція 13 ПЕРЕДАЧІ. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ
Лекція 14 БАГАТОЛАНКОВІ ЗУБЧАСТІ МЕХАНІЗМИ
Лекція 15 ЗУБЧАСТІ МЕХАНІЗМИ З РУХОМИМИ ОСЯМИ КОЛІС
Лекція 16 планетарні механізми
Лекція 17 ОСНОВНА ТЕОРЕМА ЗУБЧАСТОГО ЗАЧЕПЛЕННЯ
Лекція 18 ВЛАСТИВОСТІ І РІВНЯННЯ ЕВОЛЬВЕНТИ КОЛА
Лекція 19 СПОСОБИ НАРІЗАННЯ ЗУБЧАСТИХ КОЛІС
Лекція 20 ПІДРІЗАННЯ ЗУБІВ
Лекція 21 КУЛАЧКОВІ МЕХАНІЗМИ
Лекція 22 КІНЕМАТИЧНИЙ СИНТЕЗ КУЛАЧКОВИХ МЕХАНІЗМІВ
Лекція 23 ДИНАМІЧНИЙ СИНТЕЗ КУЛАЧКОВИХ МЕХАНІЗМІВ
Лекція 24 ТЕРТЯ І ЗНОС У МАШИНАХ
Лекція 25 ТЕРТЯ ГНУЧКОЇ ЛАНКИ
Лекція 1 загальні відомості значення і зміст курсу теорії механізмів і машин
Машинобудування — основна галузь сучасної промислово розвинутої країни — визначає рівень розвитку продуктивних сил суспільства, становить фундамент технічного прогресу всіх галузей народного господарства. У свою чергу, прогрес машинобудування визначається досконалістю машин, які створюються. Тому від інженера вимагаються глибокі теоретичні знання і досвід, вміння не тільки керувати складною технікою, успішно її використовувати, але й забезпечувати її швидкий прогрес.
Сучасний інженер повинен досконало володіти методами розрахунку і конструювання нових швидкохідних, автоматизованих і високопродуктивних машин.
Створення нових машин базується на досягненнях багатьох фундаментальних і прикладних наук, серед яких важливе місце посідає теорія механізмів і машин.
Теорія механізмів і машин (ТММ) — наука про загальні методи дослідження властивостей механізмів і машин та проектування їхніх схем.
У ТММ обґрунтовується вибір оптимальних параметрів машин і механізмів, визначаються методи їхнього раціонального проектування. Якість машин і механізмів, які створюються, значною мірою визначається повнотою розробки і використання методів ТММ. Чим повніше будуть враховані при побудові механізмів і машин кінематичні і динамічні властивості окремих механізмів, критерії продуктивності, надійності, тим досконалішими будуть конструкції машин.
Дуже часто підвищення надійності і довговічності машин пов'язують насамперед з переходом на нові високоякісні матеріали, удосконаленням технології обробки деталей, використанням різних засобів, що сприяють зменшенню зношування. Проте основні якості нової машини або механізму закладаються саме на першій стадії їхнього проектування, коли тільки вибирають структурну (принципову) схему й головні кінематичні параметри. Тому доцільніше боротися з першопричинами шкідливих явищ, ніж з їхніми наслідками. Раціональним добором структури і параметрів механізмів або машин можна не тільки підвищити їхню надійність і довговічність, але й значно зменшити габаритні розміри і масу. Досягнуті при цьому результати часто не зв'язані з додатковими матеріальними витратами, для їхнього отримання вимагаються лише глибокі знання конструкторів у галузі теорії механізмів і машин.
Поява нових машин вимагає розробки нових теоретичних положень про їхню механіку. Наука про машини не розвиватиметься, якщо її апарат не буде відповідати реальним потребам промисловості і техніки, так само не може бути прогресу і в машинобудуванні без розвитку методів ТММ.
Тому ТММ є однією з основних загальноінженерних дисциплін, що забезпечує необхідну теоретичну підготовку інженерів-механіків.
Знання ТММ необхідні не тільки інженерам-конструкторам, які проектують машини, а й інженерам, що займаються їхнім виготовленням і експлуатацією. Вони повинні добре знати основні механізми, принципи їхньої роботи, найважливіші кінематичні та динамічні властивості. У процесі експлуатації машини завжди можуть виникнути неполадки. Усунути їх, а в деяких випадках дати завдання на проектування нової машини чи вдосконалення існуючої, може тільки інженер, який добре знає властивості механізмів, їхню будову і взаємодію у машині.
Базою ТММ є курси математики, фізики, хімії, теоретичної механіки, електротехніки, електроніки, вміння використовувати в інженерних розрахунках електронно-обчислювальні машини (ЕОМ).
Задача курсу ТММ полягає у тому, щоб підготувати студентів до слухання курсів деталі машин, технології машинобудування, курсів з розрахунку і конструювання тих чи інших спеціальних машин залежно від їхньої майбутньої спеціальності.
Курс ТММ можна поділити на дві частини:
теорію механізмів і теорію машин.
Найбільш розвинута перша частина, у якій вивчаються будова, кінематика і динаміка механізмів та методи їхнього проектування.
Проблеми теорії механізмів можна поділити на дві групи:
перша — це аналіз, тобто дослідження існуючих механізмів;
друга — синтез, тобто проектування нових механізмів, які б виконували задані умови.
Рух механізмів залежить від їхньої будови і сил, що діють на них. Тому зручно при викладанні теорії механізмів проблеми аналізу механізмів, у свою чергу, розбити на три частини: