- 11 -

Лекция 13

5. Основы теории механизмов и машин (тмм)

ТММ – это наука, изучающая структуру, кинематику и динамику механизмов и машин при их анализе и синтезе.

Ввиду краткости нашего курса, остановимся только на структурном и кинематическом исследовании механизмов. Целью этих исследований является изучение строения механизмов и анализ движения их звеньев независимо от сил, вызывающих это движение.

В ТММ изучаются идеальные механизмы: абсолютно не деформируемые; не имеющие зазоров в подвижных соединениях.

Основные положения ТММ являются общими для механизмов различного назначения. Они используются на первой стадии проектирования, то есть при разработке схемы механизма и расчете его кинематических и динамических параметров.

5.1. Основные понятия и определения

Деталь – отдельная, неделимая часть механизма (деталь разобрать на части нельзя).

Звено – деталь или несколько деталей, соединенных между собой неподвижно. Звенья, которым изначально сообщается движение, называются входными (начальными или ведущим ведущими). Все остальные звенья ведомые. Ведомое звено, совершающее движение, для выполнения которого предназначен механизм называется рабочим звеном. Неподвижное звено называется стойкой.

Звенья бывают:

простые – состоят из одной детали;

сложные – состоят из нескольких деталей, жестко скрепленных друг с другом и совершающих одно и то же движение.

Кинематическая пара (КП) – подвижное соединение двух звеньев. КП не материальная величина, она характеризует соединение двух звеньев, находящихся в непосредственном соприкосновении. Все кинематические пары на схеме обозначают буквами латинского алфавита, например A, B, C и т.д.

Элемент КП – точка, линия или поверхность соприкосновения двух звеньев. Если элементом КП является точка или линия – это высшая КП, если поверхность – это низшая КП.

По характеру движения звеньев КП бывают: вращательные, поступательные, с винтовым движением. По виду соприкасающихся поверхностей КП бывают: плоскостные, цилиндрические, сферические и др.

Кинематическая цепь – система звеньев, соединенных кинематическими парами. Эти цепи разделяются на:

простые и сложные;

замкнутые и разомкнутые.

Механизм – кинематическая цепь, в которой при заданном движении одного или нескольких ведущих звеньев относительно неподвижного звена (стойки), все остальные звенья (ведомые) совершают определенное движение. Ведомое звено, совершающее движение, ради которого создан механизм, называется рабочим звеном.

Машина – техническое устройство, использование которого в технологическом процессе определенного рода позволяет автоматизировать или механизировать труд человека.

Машины условно можно разделить на виды: энергетические, технологические, транспортные и информационные.

Энергетические машины разделяют на двигатели и трансформирующие машины.

Двигатель – техническое устройство, преобразующее один вид энергии в другой. Например, двигатель внутреннего сгорания.

Трансформирующая машина – техническое устройство, потребляющее энергию извне и совершающее полезную работу. Например, насосы, станки, прессы.

Машинный агрегат - техническое объединение двигателя и технологической (рабочей машины).