- •1. Цель и задачи курса теории механизмов и машин.
- •2. Машины и их классификация.
- •3. Механизм и его элементы.
- •4. Структура машины и ее функциональные части.
- •5. Строение механизмов. Основные определения.
- •7. Структурные формулы механизмов.
- •6. Примеры механизмов с низшими парами.
- •8. Механизмы с избыточными связями и «лишними» степенями подвижности.
- •9. Плоские механизмы и плоские группы Ассура.
- •10. Структурный анализ плоских рычажных механизмов.
- •11. Прямая задача геометрического анализа.
- •13. Кинематический анализ механизмов.
- •14. Кинематический анализ передач.
- •15. Определение кинематических характеристик механизмов с высшими парами методом обращения движения.
- •17. Планы ускорений плоских рычажных механизмов.
- •16. Планы скоростей плоских рычажных механизмов.
- •18. Силы, действующие в механизмах, и их характеристики.
- •19. Динамика машин и механизмов. Основные определения.
- •20. Механическая работа, энергия и мощность.
- •22. Приведение сил. Графический способ.
- •21. Прямая задача динамики машин.
- •23. Приведение масс
- •24. Уравнения движения механизма.
- •25. Режимы движения механизма.
- •26. Режим движения «пуск-останов».
- •27. Неустановившийся режим. Решение прямой задачи динамики.
- •28. Установившийся режим движения машины. Коэффициент изменения средней скорости.
- •29. Силы в кинематических парах плоских механизмов (без учета трения).
- •30. Силовой расчет плоских рычажных механизмов без учета сил трения.
- •32. Силовой анализ зубчатой передачи.
- •31. Применение рычага Жуковского для определения уравновешивающей силы.
- •33. Силы в кинематических парах с учетом трения.
- •34. Потери энергии на трение. Механический коэффициент полезного действия.
- •35. Статическое уравновешивание механизма.
- •36. Метод замещающих масс.
- •39. Условие существования кривошипа в четырехзвенных рычажных механизмах.
- •37. Манипуляторы.
- •40. Синтез рычажных механизмов. Критерии синтеза.
- •38. Технические характеристики манипуляторов.
- •41. Синтез рычажных механизмов по ходу рабочего звена и допускаемому углу давления.
- •42. Синтез рычажных механизмов по коэффициенту производительности.
- •43. Основная теорема плоского зацепления.
- •44. Основная теорема зацепления.
- •45. Условия существования зубчатой передачи.
- •47. Аналитический метод синтеза сопряженных профилей.
- •46. Графический метод синтеза сопряженных профилей.
- •48. Свойства эвольвенты окружности и эвольвентного зацепления.
- •49. Теоретический и производящий исходные контуры.
- •51. Расчет прямозубой передачи по условиям станочного зацепления.
- •52. Расчет по условиям зацепления зубчатых колес передачи.
- •50. Геометро-кинематические условия существования эвольвентного зацепления.
- •53. Качественные характеристики передачи.
- •54. Кинематика планетарных механизмов.
- •55. Автомобильный дифференциал.
- •57. Классификация кулачковых механизмов.
- •58. Основные параметры кулачкового механизма.
- •56. Проектирование кинематической схемы планетарного механизма.
- •59. Кинематика кулачковой передачи.
- •60. Проектирование кулачкового механизма по допустимому углу давления.
- •1. Цель и задачи курса теории механизмов и машин.
- •2. Машины и их классификация.
19. Динамика машин и механизмов. Основные определения.
Динамика – раздел механики машин и механизмов, изучающий закономерности движения звеньев механизма под действием приложенных к ним сил. "Динамика рассматривает силы в качестве причины движения тел".
Динамика машин и механизмов решает следующие основные задачи: установление законов движения звеньев механизмов, регулирование движения звеньев, нахождение потерь на трение, определение реакций в кинематических парах, уравновешивание машин и механизмов.
В основе динамики лежат три закона, сформулированные Ньютоном, из которых следует:
Из первого закона: Если равнодействующая всех внешних сил, действующих на механическую систему равна нулю, то система находится в состоянии покоя.
Из второго закона: Изменение состояния движения механической системы может быть вызвано либо изменением действующих на нее внешних сил, либо изменением ее массы.
Из этих же законов следует, что динамическими параметрами механической системы являются:
1) массы m и моменты инерции I звеньев механизма – инерциальные параметры;
2) силы Fij и моменты сил Mij , приложенные к звеньям механизма - силовые параметры;
3) линейные a ускорения точек звеньев и угловые e ускорения звеньев - кинематические параметры.
В общей постановке динамика - изучение каких-либо процессов или явлений в функции времени. Динамическая модель - модель системы, предназначенная для исследования ее свойств в функции времени (или модель системы, предназначенная для исследования в ней динамических явлений).
Прямая задача динамики - определение закона движения системы при заданном управляющем силовом воздействии.
Обратная задача динамики - определение требуемого управляющего силового воздействия, обеспечивающего заданный закон движения системы.
Методы составления уравнений (динамической модели системы):
энергетический (уравнения энергетического равновесия - закон сохранения энергии); кинетостатический (уравнения силового равновесия с учетом сил инерции по принципу Д’Аламбера).
20. Механическая работа, энергия и мощность.
Работа – интеграл скалярного произведения вектора силы F на вектор элементарного приращения перемещения точки ее приложения dS.
где sk, s0 – конечное и начальное перемещение точки приложения силы F,
(F,dS) – острый угол между вектором силы F и вектором перемещения точки ее приложения dS.
Энергия – способность системы совершать работу или запас работы. Любая работа совершаемая над системой увеличивает его энергию. В механических системах различают кинетическую и потенциальную энергии. Чтобы сообщить системе ускорение и заставить ее двигаться с требуемой скоростью, нужно совершить работу. Эта работа запасается системой в виде энергии движения или кинетической энергии. Для механической системы, в которой r звеньев вращаются, p совершают поступательное движение и k - плоское, кинетическая энергия равна:
где mi - масса i-го звена, Vsi - скорость центра масс i-го звена, Isi - момент инерции i-го звена относительно его центра масс, wi - угловая скорость i -го звена.
Перемещение системы или ее элемента в потенциальном поле из точки с низким потенциалом в точку с более высоким или деформация звена системы требует совершения работы, которая запасается системой в виде потенциальной энергии. Для системы, в которой a звеньев подвергаются скручиванию и s звеньев - линейной деформации, потенциальная энергия деформации равна: