1.Понятие машины, механизма и их составных частей.
Машина - это устройство, выполняющее механическое движение для преобразования материалов, энергии или информации с целью замены или облегчения физического или умственного труда.
Различают:
- технологические машины – предназначены для изменения формы, размеров, состояния исходных тел: металлообрабатывающие станки, прессы;
- подъемно-транспортные – перемещение объектов в пространстве с требуемой скоростью;
- энергетические машины - происходит преобразование энергии (эл. двигатели и эл. генераторы), двигатели внутреннего сгорания, гидромоторы,
- информационные машины – преобразование вводимой информации для контроля, регулирования и управления движением.
Механизм - служит для преобразования движения.
- Редуктор – наиболее распространенный механизм, понижающий частоту вращения и увеличивающий вращающий момент
Кривошипно-ползунный механизм (применяется в двигателях внутреннего сгорания, прессах и т.д.) - возвратно-поступательное движение ползуна (поршня) преобразуется во вращательное движение кривошипа.
Рисунок 1.5 – Кривошипно-ползунный механизм
1 - кривошип - вращается вокруг неподвижной оси на угол 3600;
2 - шатун - совершает плоскопараллельное движение;
3 - поршень - возвратно-поступательное движение;
4 - стойка с направляющей b - b - неподвижны.
2. Основные типы механизмов.
Основные виды механизмов:
плоские механизмы – все звенья располагаются в одной плоскости или в параллельных плоскостях;
пространственные механизмы – звенья лежат в разных плоскостях.
пространственный механизм
механизмы с гибкими связями (ременные и цепные передачи);
ременная передача цепная передача
механизмы с высшими и низшими кинематическими парами
кулачковые, зубчатые, шарнирно-рычажные
фрикционные, храповые, механизмы
мальтийские механизмы
храповый механизм шестизвенный шарнирный механизм
зубчатая передача кривошипно-ползунный механизм
гидравлические и пневматические механизмы.
3.Звенья и кинематические пары механизмов. Кинематические цепи.
Звенья механизма - твердые тела, из которых состоит механизм.
Бывают: подвижные (на рис. 1.- звенья 1-3) и неподвижные звенья (на рис. 1 - звено 4).
Кинематическая пара (КП) - подвижное соединение двух соприкасающихся звеньев.
(На рис. 1 звенья 4-1, 1-2, 2-3, 3-4)
Классификация КП:
- низшие КП - соприкасаются по поверхности;
- высшие КП - соприкасаются по линии или в точке.
Свободное в пространстве тело имеет 6 степеней свободы: три вращательных и три поступательных.
Любая кинематическая пара ограничивает движение звеньев. Ограничения, накладываемые на движение звеньев называют связями. В зависимости от числа связей кинематические пары подразделяют на классы. Всего классов - пять; номер класса совпадает с количеством связей.
4. Кинематическая схема механизма
Кинематическая схема механизма - это схема механизма, в которой звенья и КП изображены условно, но в определенном масштабе с указанием необходимых размеров звеньев и направления движения ведущего звена
Рисунок 1.7 – Кинематическая схема кривошипно-ползунного механизма
На структурной схеме механизма масштаб не соблюдается.
Масштаб - это отношение какой-либо величины в соответствующих единицах измерения к величине отрезка, изображающего эту величину на чертеже.
Например:
,
- масштаб длин или перемещений;
- масштаб скорости;
- масштаб ускорений.