- •1. Структура механизмов
- •1.1 Машина и механизм. Классификация механизмов по функциональному и структурно-конструктивному признакам
- •1.2 Рычажные механизмы. Преимущества и недостатки. Применение в технических устройствах
- •1.3 Кулачковые механизмы. Типы кулачковых механизмов. Преимущества и недостатки. Основное назначение
- •1.4 Зубчатые механизмы. Виды зубчатых механизмов. Основное назначение
- •1.5 Задачи и цели структурного анализа и синтеза механизмов
- •1.6 Звено, наименование звеньев
- •1.7 Кинематическая пара. Классификация кинематических пар. Низшие и высшие кинематические пары
- •1.8 Кинематическая цепь. Виды кинематических цепей. Кинематические пары плоских цепей
- •1.9 Основной принцип образования механизмов. Структурный синтез механизмов. Начальный механизм. Структурная группа (группа Асура). Классификация структурных групп
- •1.10 Структурный анализ механизмов. Определение степени свободы пространственных и плоских механизмов
- •1.11 Лишние степени свободы. Избыточные и пассивные связи и звенья
- •1.12 Замена высших кинематических пар низшими. Условия эквивалентности
- •1.13 Формула строения механизма. Классификация рычажных механизмов по структурному признаку (по Артоболевскому и.И.)
- •2.4 Графический метод. Метод графического дифференцирования
- •3.2 Силовой анализ механизмов. Статический и динамический расчёт. Задачи и цели. Основные допущения. Уравнения статики.
- •3.3 Классификация сил. Внешние и внутренние силы. Статические и динамические нагрузки
- •3.4 Силовой расчёт рычажных механизмов методом кинетостатики. Принципы силового расчёта. Уравнения кинетостатики
- •3.5 Учёт сил трения при силовом расчёте. Виды трения. Трение в поступательной паре. Трение во вращательной паре. Угол трения, круг трения. Приведённый коэффициент трения. Расчёт мощности трения
- •3.6 Кпд машины при последовательном и параллельном соединении механизмов.
- •3.7 Мгновенный кпд рычажного механизма. Методика расчёта
- •3.8 Уравновешивание рычажных механизмов. Постановка задачи. Пример
- •3.9 Уравновешивание вращающихся масс звеньев – балансировка. Постановка задачи. Виды неуравновешенности звена
- •3.10 Движение механизмов под действием приложенных сил – динамика. Основные задачи динамики
- •3.11 Замена механизма на динамически эквивалентную модель. Звено приведения. Приведение сил и масс. Условия динамической эквивалентности
- •3.18 Ограничение периодических колебаний угловой скорости входного звена с помощью маховика
- •3.19 Определение момента инерции маховых масс приближённым методом, методами Мерцалова и Виттенбауэра (динамический синтез механизмов)
- •4. Параметрический синтез рычажных механизмов
- •4.1 Параметрический синтез механизмов. Условия синтеза. Постановка задачи синтеза
- •4.2 Синтез рычажных механизмов на примере шарнирного 4-х звенника. Метод замкнутости векторного контура
- •5. Анализ и синтез зубчатых механизмов
- •5.1 Синтез зубчатых механизмов. Теорема Виллиса о передаче движения в высшей паре – основной закон зацепления
- •5.2 Эвольвентные зубчатые механизмы. Их преимущества
- •5.3 Эвольвента круга и её свойства. Использование в зубчатых механизмах
- •5.4 Методы образования эвольвентного профиля зубчатого колеса. Станочное зацепление. Условия появления и устранения подреза ножки зуба. Цели смещения исходного контура
- •5.5 Качественные показатели зубчатого зацепления. Влияние смещения исходного производящего контура на качественные показатели
- •5.7 Силовой расчёт зубчатых механизмов. Определение крутящих моментов по уравнению мощности. Уравнение редукции моментов
1.10 Структурный анализ механизмов. Определение степени свободы пространственных и плоских механизмов
ОТВЕТ: Класс и порядок механизма устанавливают по структурной группе, имеющей наиболее высший порядок и класс. Степень свободы пространственного механизма:
W=6n-5P5-4Р4-3Р3-2Р2-Р1 (формула Малышева).
Степень подвижности плоского механизма: W=3n-2P5- Р4 (формула Чебышева).
1.11 Лишние степени свободы. Избыточные и пассивные связи и звенья
ОТВЕТ: Если действительное число степеней свободы не совпадает с расчетным, то это свидетельствует о наличие пассивных связей. Пассивной называют такую связь, удаление которой не разрушает движение механизма в целом.
Различают полезные и вредные (избыточные) пассивные связи. Полезные пассивные связи вводят в механизм для повышения его жёсткости, его нагрузоспособности, вибростойкости, износостойкости. Вредные связи приводят к нежелательным трениям. Они могут вызвать дополнительные затраты энергии, закручивание и изгиб звеньев.
механизм кинематика зубчатый параметрический
1.12 Замена высших кинематических пар низшими. Условия эквивалентности
ОТВЕТ: При классификации механизмов с высшими парами удобнее последние заменить и получить механизм с одними низшими парами, который можно разбить на входные и группы выходных звеньев. Одна кинематическая высшая пара может быть заменена двумя низшими, центры которых совпадают с центрами кривизны элементов высших пар. После замены высшей пары низшими, в заменяющем механизме появляется фиктивное звено. Порядок присоединения групп выходных звеньев (двухпроводковых или трёхпроводковых) механизма в соответствии с формулой его строения указывает на последовательность кинематического анализа, а обратная последовательность – на порядок силового расчёта механизма.
1.13 Формула строения механизма. Классификация рычажных механизмов по структурному признаку (по Артоболевскому и.И.)
ОТВЕТ: Исследуя структуру механизма, необходимо выделить входное звено и разбить кинематическую цепь механизма на простейшие группы. Характер образования кинематической цепи механизма указывается формулой его строения. Например, формула: I→ II (2-3)→II (4-5) указывает, что механизм образован последовательным присоединение двух двухпроводковых групп; формула: I→ II (2-3)→III (4-5-6-7) говорит о присоединении к двухпроводковой группе
II (2-3) трёхпроводковой группы III (4-5-6-7).
2. Кинематика рычажных механизмов
2.1 Задачи и цели кинематического анализа механизмов
ОТВЕТ: Кинематический анализ механизмов ставит своей задачей определение траекторий, скоростей и ускорений точки или угловых скоростей и ускорений звеньев механизма. На практике широко применяются метод планов скоростей и ускорений. При исследовании все размеры звеньев механизма должны быть известны.
2.2 Методы кинематического анализа и их сравнительный анализ
ОТВЕТ: Графоаналитический метод – метод построения планов скоростей и ускорений (векторное изображение этих параметров для соответствующего положения механизма). Этот метод отличается от графического возможностью определения не только величин, но и направления для всех подвижных звеньев механизма.
2.3 Аналитический метод (на примере кривошипно-ползунного механизма)
ОТВЕТ: Аналитический метод кинематического исследования рычажных механизмов основан на условии замкнутости контуров их кинематических цепей. Составляя уравнения проекции звеньев на соответствующие оси координат, устанавливают функциональную связь между кинематическими параметрами, характеризующими движение входных и выходных звеньев механизмов. При решении задач кинематического анализа пространственных рычажных механизмов, а также пространственных разомкнутых кинематических цепей (промышленных роботов и манипуляторов), широко используют векторный метод, основанный на общих положениях векторной алгебры, и включающий в себя элементы теории матриц. Применение аналитического метода затрудняется сложностью получаемых расчётных уравнений, поэтому именно в этих случаях целесообразно использование ЭВМ.