- •Модуль 1. Теоретическая механика.
- •Тема 1 статика.
- •Основные понятия и определения статики.
- •Связи и их реакции, геометрический и аналитический способ сложения сил.
- •Равновесие плоской системы сил. Условия равновесия плоской системы сил.
- •Теорема о трех моментах.
- •Равновесие пространственной системы сил.
- •Приведение системы сил к заданному центру.
- •Формулы для вычисления модуля и направляющих косинусов главного вектора и главного момента
- •Условия равновесия системы сил.
- •Условия равновесия пространственной системы параллельных сил.
- •Тема 2 кинематика.
- •Кинематика материальной точки.
- •Плоскопараллельное движение твердого тела.
- •Уравнения плоского движения твердого тела
- •Угловая скорость и угловое ускорение тела при плоском движении.
- •Тема 3 динамика.
- •Дифференциальное движение материальной точки.
- •Основные задачи динамики
- •Введение в динамику системы.
- •Общие теоремы динамики.
- •Количество движения точки
- •Элементарный и полный импульс силы.
- •Теорема об изменении количества движения точки.
- •Момент количества движения точки.
- •Теорема об изменении момента количества движения точки.
- •Приложение общих теорем к динамике твердого тела
- •Теорема об изменении количества движения системы.
- •Законы сохранения количества движения.
- •Модуль 2. Сопротивление материалов.
- •Тема 1 растяжение-сжатие, кручение, изгиб.
- •Графики (эпюры) внутренних усилий. Эпюры внутренних усилий при растяжении-сжатии
- •Эпюры внутренних усилий при кручении
- •Эпюры внутренних усилий при прямом изгибе.
- •Напряжения. Перемещения и деформации.
- •Условия прочности, жесткости
- •Тема 2 сложное напряженно-деформированное состояние.
- •Гипотезы прочности.
- •Устойчивость
- •Модуль 3. Теория механизмов и машин
- •Тема 1 основные определения: звено, кинематическая пара и цепь, механизм, машина.
- •Структурная классификация механизмов.
- •Структурный анализ механизмов
- •Тема 2. Кинематический анализ механизмов с низшими парами.
- •Кинематическая схема. Графический и аналитический методы кинематического анализа
- •Тема 3. Силы, действующие в механизмах.
- •Основные задачи анализа и синтеза механизмов
- •Модуль 4. Детали машин
- •Тема 1. Общие сведения об узлах и деталях машин.
- •Классификация механических передач.
- •Критерии работоспособности. Надежность.
- •Материалы и термообработка.
- •Назначение и структура механического привода. Энерго-кинематические зависимости
- •Тема 2. Цилиндрические и конические зубчатые передачи.
- •Геометрия.
- •Критерии работоспособности и расчета
- •Тема 3. Червячные передачи.
- •Геометрия. Критерии работоспособности и расчета
- •Тема 4. Ременные передачи.
- •Цепные передачи геометрия. Критерии работоспособности и расчета
- •Тема 5. Валы, оси.
- •Ориентировочный расчет. Расчет на статическую прочность и на сопротивление усталости.
- •Подшипники качения и скольжения.
- •Подбор подшипников качения по динамической грузоподъемности с учетом долговечности
- •Тема 6. Взаимозаменяемость и стандартизация
- •Шероховатость поверхности и ее характеристика
Структурный анализ механизмов
Под структурным анализом механизма понимается определение количества звеньев и кинематических пар, классификация кинематических пар, определение степени подвижности механизма, а также установление класса и порядка механизма.
Простейшей является структурная группа, у которой число подвижных звеньев: n=2 и число низших КП: pH = 3. Она называется структурной группой 2-го класса, 2-го порядка и существует в пяти видах.
Порядок структурной группы определяется числом ее внешних кинематических пар. Группы, у которых n=4 и pH=6, могут быть 3 и 4 класса.
Класс структурной группы определяется числом внутренних кинематических пар, образующих наиболее сложный замкнутый контур.
Тема 2. Кинематический анализ механизмов с низшими парами.
Кинематический анализ механизмов состоит в определении движения его звеньев по заданному движению начальных звеньев.
Основные задачи:
определение положений звеньев и траекторий отдельных точек;
определение линейных скоростей и ускорений точек и угловых скоростей и ускорений звеньев;
определение передаточных функций или отношений между звеньями.
Методы кинематического анализа:
графический – основан на графическом дифференцировании и интегрировании.;
аналитические – в общем случае сложны и требуют громоздких вычислений.
Кинематический анализ механизмов включает вопросы изучения звеньев с геометрической точки зрения, т.е. без учета действующих сил. Для этого используются графические, аналитические и экспериментальные методы исследования.
Одним из наглядных методов является графоаналитический, который включает:
построение планов положения механизма;
определение скоростей и ускорений характерных точек или звеньев механизма.
При графических построениях на чертеже изображаются длины звеньев, скорости, ускорения и др. величины в определенном масштабе, характеризуемом масштабным коэффициентом: μ – масштабный коэффициент. μ = значение параметра/длина отрезка.
Методика построения планов скоростей и ускорений для двоповодкових групп заключается в складывании аналогичных векторных уравнений для каждого звена и общему их графическому решению.
Суть метода замкнутых векторных контуров заключается в следующем:
звенья механизма изображают в виде векторов, которые образуют на схеме механизма один или несколько замкнутых векторных контуров (в соответствии с количеством групп Ассура);
складывают векторные уравнения замкнутости каждого контуру;
выбирают прямоугольную систему координат и проектируют уравнение замкнутости контуров на осе выбранной системы координат.
В результате получают аналитические зависимости положения звеньев от обобщенных координат механизма и его размеров, то есть функцию положений звеньев механизма;
дифференцируют дважды по времени уравнение замкнутости контуров в проекциях на осе x, y и получают, соответственно, систему уравнений для определения скоростей и ускорений звеньев механизма. Если дифференцируют по обобщенной координате — получают, соответственно, уравнения для определения аналогов скоростей и ускорений.
определяют координаты, проекции скоростей и ускорений характерных точек механизма. Определяют модули скоростей и ускорений этих точек.