- •Лекция 1
- •Цель и задачи курса
- •Краткая историческая справка
- •Основные определения курса тмм
- •2.Кулачковые механизмы (рис. 1.2).
- •3.Зубчатые механизмы (рис.1.3).
- •4.Фрикционные механизмы (рис.1.4).
- •5.Гидравлические, пневматические механизмы (рис.1.5).
- •6.Механизмы с гибкими звеньями (рис.1.6).
- •7.Клиновые механизмы (рис.1.7).
- •Кинематическая пара
- •А). По числу степеней подвижности н
- •Б). По характеру соприкосновения звеньев
- •В). По характеру относительного движения
- •Кинематические цепи
- •Классификация кинематических цепей
- •Лекция 2
- •Степень подвижности механизма
- •Структурный принцип образования механизмов. Группы Ассура
- •Виды групп Ассура II класса
- •Структурный анализ механизма
- •Алгоритм проведения структурного анализа
- •1.Структурная схема механизма.
- •2.Звенья механизма
- •4.Степень подвижности механизма
- •Основные формулы для определения скоростей и ускорений точек звеньев
- •План скоростей
- •1.Определение ускорения точки а.
- •План ускорений
- •2.Определение ускорения точки в.
- •3.Определение ускорения точки с.
- •4.Определение ускорения точки .
- •5.Определение углового ускорения шатуна ав.
- •Лекция 4
- •Задачи силового анализа
- •Силы, действующие на звенья механизма
- •1.Движущие силы и моменты движущих сил
- •2.Силы сопротивления и моменты сил сопротивления
- •3.Силы инерции и моменты сил инерции
- •4.Силы тяжести (веса) звеньев
- •2.Принцип освобождаемости от связей:
- •3.Группа Ассура является статически определимой кинематической цепью.
- •Силовой расчет группы Аcсура вида ввп
- •Силовой расчет начального механизма
- •1.Определение силы тяжести звена:
- •2.Определение силы инерции:
- •2.Найдем реакцию r41.
- •Лекция 5
- •Зубчатые механизмы
- •Классификация зубчатых механизмов
- •Методы изготовления эвольвентных зубчатых колёс
- •Способ копирования
- •Исходный контур. Рабочий контур
- •Минимальное число зубьев зубчатого колеса, изготовленного без смещения и со смещением исходного контура
- •Геометрические размеры эвольвентного зубчатого колеса, изготовленного со смещением исходного контура
- •Лекция 6
- •Многоступенчатые зубчатые механизмы
- •Определение передаточных отношений многоступенчатых зубчатых механизмов
- •Кинематика коробки передач
- •Дифференциальные механизмы
- •Метод обращённого движения
- •Кинематика автомобильного дифференциала
- •Планетарные механизмы
- •Рекомендуемая основная литература
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Содержание
Задачи силового анализа
Основными задачами силового анализа являются:
1.Определение реакций в кинематических парах. Знание этих реакций позволяет путём проведения расчетов на прочность и жесткость выбрать оптимальные размеры и форму звеньев механизма.
2.Определение уравновешивающих сил или моментов сил , которые нужно приложить к ведущим звеньям для удержания механизма в заданном положении либо для обеспечения требуемого движения ведущих звеньев. При этом считаются известными массы всех звеньев, все внешние силы и моменты, действующие на звенья, а также законы движения звеньев.
Силы, действующие на звенья механизма
1.Движущие силы и моменты движущих сил
К движущим силам или моментам движущих сил относят такие, которые обеспечивают движение механизма. Векторы движущих сил или совпадают с векторами скоростей тех точек звеньев механизмов, к которым они приложены, или составляют острые углы. Моменты движущих сил направлены в сторону угловой скорости звена (рис.4.1). С энергетической точки зрения работа движущих сил и моментов движущих сил положительна.
2.Силы сопротивления и моменты сил сопротивления
Силы сопротивления или моменты этих сил делятся на силы и моменты полезных или технологических сопротивлений и силы и моменты вредных сопротивлений.
2.1.Силами полезных сопротивлений или моментами этих сил называют такие, для преодоления которых создана машина. С энергетической точки зрения работа сил полезных сопротивлений отрицательна
2.2.К силам вредных сопротивлений относят силы трения в кинематических парах, силы аэродинамических сопротивлений и др. На преодоление этих сил затрачивается дополнительная работа сверх той, которая необходима для определения полезного сопротивления. Поэтому работа сил суммарных сопротивлений . Векторы сил направлены в противоположную сторону векторов скоростей тех точек звеньев механизма, к которым они приложены, или составляют с ними тупые углы, а моменты сил сопротивления направлены противоположно вращению звена. (рис.4.1).
Деление сил на движущие и силы сопротивления имеет некоторую условность. Так силы тяжести звеньев при подъёме их центров масс оказывается силами сопротивлений, а при опускании центров – силами движущими; силы трения между шкивом и ремнём в ременной передаче являются движущими.
Примеры сил. У двигателя внутреннего сгорания движущей силой является давление расширяющегося газа на поршень. Силы вредных сопротивлений: сила трения в подшипниках и цилиндрах, сопротивление воздуха. Силы полезных сопротивлений: сила резания, сила сцепления между колесом и грунтом и т.п.
а) б)
ω
Рис.4.1
3.Силы инерции и моменты сил инерции
Возникают при движении звеньев. В быстроходных механизмах по величине эти силы могут превосходить другие силы. Силы инерции, действующие на каждое звено механизма, приводятся к главному вектору и главному моменту инерционных сил:
(4.1)
(4.2)
где m – масса звена; - ускорение центра массы звена; ε - угловое ускорение звена; – момент инерции масс звена относительно оси, проходящей через центр масс и перпендикулярной плоскости движения звена.
Направление этих сил и моментов обратно направлениям соответствующих ускорений, а их работа за время рабочего цикла равна нулю (рис. 4.2).
S
Рис.4.2