Введение

Теория машин и механизмов (ТММ) занимается изучением машин и механизмов на уровне их схем, то есть без детального рассмотрения подробностей конструктивной реализации. Это обусловлено тем, что для задач, здесь решаемых информация о конструктивных особенностях, как правило, не требуется.

В дальнейшем мы будем использовать различные виды схем. Среди них будем различать: структурные схемы– они могут выполняться без соблюдения масштаба и показывают лишь взаимосвязи между отдельными частями машины или механизма;кинематические схемы– выполняются с соблюдением масштаба.

Дадим некоторые самые общие определения.

Механизм– это система тел, предназначенная для преобразования движения одних тел в требуемые движения других тел. При этом под телами подразумевают твердые или деформируемые тела, то не жидкости и не газы. На рис. В.1а представлен пример механизма, преобразующего вращательное движение кривошипа 1 в возвратно-поступательное движение ползуна 3.

Термин машинав зависимости от контекста может иметь разный смысл. Например, говорят “электрическая машина”, имея в виду, например, электродвигатель или генератор. В ТММ в термин “машина” вкладывается другой смысл.

Машинный агрегат(рис. В.1б) – это совокупность двигателя (Д), передаточного (ПМ) и исполнительного (ИМ) механизмов. Машинный агрегат – это уже простейший вид машины. В общем же случаемашина – это совокупность машинных агрегатов, работающих как одно целое. Пример того, что может скрываться за кружочками и прямоугольником на рис. В.1б показан на рис. В.1г.

Все задачи, которые мы будем в дальнейшем рассматривать, можно подразделить на две категории (рис. В.1в):

1. Машина уже существует (хотя бы в проекте) и надо выяснить – удовлетворяет ли она тем требованиям, которые к ней предъявляются. Это задачи анализа.

2. Существует совокупность требований, предъявляемых к машине или механизму, надо создать такую машину или механизм, который отвечал бы указанным требованиям. Это задачи синтеза.

Задачи анализа, как правило, решаются однозначно. Задачи же синтеза гораздо сложнее и часто имеют несколько решений. Более того, для синтеза механизма или машины часто требуется пройти несколько циклов “синтез – анализ”. Для того, чтобы можно было пройти достаточно большое количество таких циклов и найти оптимальные решения требуются системы автоматизированного проектирования, реализующие на компьютерах все требуемые расчеты и проектные операции. ТММ изучает самые общие закономерности, лежащие в основе перечисленных задач.

Данное пособие основано на курсах лекций, читаемых автором. Поэтому здесь, в некоторых случаях, не приводятся исчерпывающие классификации, а только примеры. При решении задач рассматриваются не все возможные расчетные случаи, а только основные. Предполагается, что читатель будет знакомиться с указанной литературой.

Рекомендуетсявоспользоваться электронным учебным пособиемTut_TMM, которое не только содержит большую часть информации, изложенную здесь, но и позволяет просматривать анимации работы механизмов и методов решения задач.