РАЗДАТОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ И НАГЛЯДНЫЕ ПОСОБИЯ Кафедра «Автомобильный транспорт»

Кафедра «Автомобильный транспорт»
РАЗДАТОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ И
НАГЛЯДНЫЕ ПОСОБИЯ
по дисциплине
«ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН»
для студентов очного и заочного обучения
Направление подготовки
190600 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и
комплексов»
Раздаточный материал и наглядные пособия
для проведению лекционных занятий по дисциплине
«Тория механизмов и машин»
I. Общие положения
Целью изучения дисциплины «Теория механизмов и машин» является:
обеспечение подготовки студентов по основам эксплуатационной
надежности
машин,
включающим
знания
методов
оценки
функциональных возможностей типовых механизмов и машин, критериев
качества передачи движения, постановку задачи с обязательными и
желательными условиями синтеза структурной и кинематической схемы
механизма, построение целевой функции при оптимизационном синтезе,
получение математических моделей для задач проектирования механизмов и
машин.
К основным задачам относятся:
выработка знаний, умений и навыков по выполнению проектных работ
по ремонту машин
освоение современных методов проектирования ремонтных работ,
включая компьютерные технологии
изучение нормативно-расчетной документации и выработка навыков по
ее применению при ремонте машин
ознакомление с альтернативными методами проектирования и ремонта
с учетом мирового опыта.
В результате освоения дисциплины студент должен знать:
 основные виды механизмов, их классификацию и функциональные
возможности, области применения;
 принципы работы отдельных механизмов и их взаимодействие в
машине;
 общетеоретические основы анализа и синтеза механизмов и машин
и методов оптимизации в синтезе механизмов с применением ЭВМ;
 основы возникновения колебаний и вибраций в механизмах и методы
динамического гашения колебаний
Студент должен уметь:




находить кинематические характеристики механизмов;
выполнять динамические расчеты быстроходных машин;
рассчитывать энергетический баланс;
осуществлять регулирование хода машин и их виброзащиту;
пользоваться
системами
автоматизированного
параметров
и проектирования механизмов на ЭВМ.
расчета
II. Перечень раздаточного материала для проведения
лекционых занятий по дисциплине
Раздаточный материал используется при проведении лекционных
занятий и самостоятельной работе сдудентов по дисциплне «Теория
механизмов и машин» с целью более наглядно (более качественно)
проиллюстрировать материал и сократить время на изображение схем на
доске, а высвободившееся время посвятить более детальому рассмотрению
материала лекций.
Лекция 1. Вводные положения.
Рис. 1.1. Примеры изображения звеньев на кинематических схемах механизмов,
Рис. 1.2. Механизм шарнирного четырехзвенника
Рис. 1.3. Кривошипно-ползунный механизм
Рис. 1.4. Четырехзвенный кулисный механизм
толкатель 2 и заставляет последний вращаться вокруг оси вращения А.
Рис.1.5. Механизм с поступательно-движущимся толкателем
Рис.1.6. Кулачковый механизм с поворачивающимся толкателем
Рис.1.7. Виды ведомых звеньев, применяемые для кулачковых механизмов
толкателя отстоит на расстояние е – дезаксиал от оси вращения кулачка (рис.1.27).
Рис.1.8. Кулачковый механизм с центральным толкателем
Рис.1.9. Кулачковый механизм со смещенным толкателем
,
Рис.1.10. Кулачковый механизм с силовым замыканием
2
Лекция 2. Структура механизмов
Виды звеньев (рис. 2.1 и рис.2.):
Рис.2.61
Рис.2.2
- Двухповодковая структурная группа 2-го кл.
- Структурная группа 2-го кл.
- Структурная группа 3-го кл.
- Структурная группа 4-го кл.
- Механизм 1-го кл. (начальный механизм)
Рис. 2.3. Примеры структурных групп
Наиболее распространённые структурные группы 2-го класса подразделяются на 5
видов (модификаций) (см.табл.).
Кинематическая схема структурной
группы, вид
Механизм, содержащий такую структурную
группу
Примечание. 1 – ведущее звено; 2 и 3 – звенья, образующие структурную
группу.
Рис.2.4.
Лекция 3. Кинематика механизмов с низшими и высшими
кинематическими парами
Рис.3.1.
Рис. 3.2. Построение планов скоростей и ускорений кривошипно-ползунного
механизма
Лекция 4. Статика и динамика машин
Рис. 4.1. Сила инерции звена и момента сил инерции
К – центру качания звена.
Рис. 4.2. Перенос силы на плечо при замене силы
и момента одной силой
Кинематические пары
Равновесие каждого звена
Известные
параметры
Неизвестные
параметры
Точка
приложения
Величина,
направление
5-й класс
Вращательная
Величина,
Направление
Поступательная
4-й класс
Точка
приложения,
направление
Примечание. 2, 3, 5 – номера звеньев.
Рис.4.3.
Рис.4.4. План структурной группы 2-го класса, 1-го вида
Рис. 4.5. План сил структурной группы
точка
приложения
Величина
Рис. 4.6. План сил звена 2
Структурная группа 2-го класса, 2-го вида
Условие равновесия структурной группы (рис.4.7):
.
Рис.4.7. План структурной группы 2-го класса, 2-го вида
Структурная группа 2-го класса, 2-го вида
Условие равновесия структурной группы (рис.4.8):
.
(4)
Рис.4.8. План структурной группы 2-го класса, 2-го вида
Лекция 5. Синтез основных видов механизмов
При этом:
то есть сумма длин кривошипа и любого другого звена меньше суммы остальных
звеньев.
Рис.5.1
Углы
называются
проектировании величиной
.
углами
передачи
и
ограничиваются
при
Рис.5.2
Следовательно, обеспечивая при проектировании схемы механизма угол
между
крайними положениями звеньев, представляется возможным получить необходимый
коэффициент "k" изменения средней скорости:
Рис. 5.3. Схема кривошипно-коромыслового механизма,
Лекция 6. Машинные агрегаты и их проектирование
Рис. 6.1. Схема ротора
а)
б)
Рис. 6.2. Система неуравновешенных масс (а) и план сил инерции (б)
а)
б)
в)
г)
Рис. 6.3. Уравновешивание масс, расположенных произвольно:
а – вид на ротор с торца; б – вид на ротор с боку;
в – план сил при статическом уравновешивании;
г – план моментов сил при динамическом уравновешиван
Лекция 7. Приводы механизмов
Рис.7.1. Цилиндрическая фрикционная передача:
1 — ведущий каток; 2 — ведомый каток
Рис.7.2. Цилиндрическая фрикционная передача с катками клинчатой
формы
Рис.7.3. Коническая фрикционная передача
Геометрические параметры конической фрикционной передачи (см. рис. 7.4).
Передаточное отношение:
.
.4
Рис.7.4. еометрические параметры конической фрикционной передачи
.
Рис.7.5. Лобовой вариатор: 1 — ведущий каток; 2 — ведомый каток