- •Введение.
- •Рекомендуемая основная литература
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Цель и задачи курса.
- •Краткая историческая справка
- •Основные разделы курса тмм
- •Связь курса тмм с общеобразовательными, общеинженерными и специальными дисциплинами.
- •Понятие о инженерном проектировании.
- •Методы проектирования.
- •Основные этапы процесса проектирования.
- •Машины и их классификация.
- •Понятие о машинном агрегате.
- •Механизм и его элементы.
- •Классификация механизмов.
- •Список дополнительной литературы к Лекции 1.
- •Классификация кинематических пар.
- •Классификация кинематических пар по числу связей и по подвижности.
- •Модели машин.
- •Виды моделей.
- •Структура механизмов.
- •Понятие о структурном синтезе и анализе.
- •Основные понятия структурного синтеза и анализа.
- •Основные структурные формулы.
- •Пример структурного анализа механизма.
- •Функциональная схема на уровне типовых механизмов.
- •Структурная классификация механизмов по Ассуру л.В.
- •Геометрические и кинематические характеристики механизма
- •Функции положения в механизмах
- •Методы геометро-кинематического исследования механизмов
- •Связь кинематических и передаточных функций
- •1. Метод проекций векторного контура. (Рычажные механизмы).
- •1. 1. Задача о положениях звеньев механизма
- •1. 2. Задача о первых кинематических передаточных функциях механизма
- •1. 3. Задача о вторых передаточных функциях механизма.
- •Метод центроид (Зубчатые передачи).
- •4. Метод преобразования координат (Манипуляторы)
- •4. 1. Формирование матрицы перехода для плоских механизмов.
- •5. Экспериментальный метод кинематического исследования.
- •Динамика машин и механизмов.
- •Прямая и обратная задачи динамики машин.
- •Механическая работа, энергия и мощность.
- •Преобразование энергии в механизмах.
- •Аксиома освобождения от связей.
- •Классификация сил, действующих в механизмах.
- •Силы в кинематических парах плоских механизмов (без учета трения).
- •Силовой расчет типовых механизмов.
- •Кинетостатический силовой расчет типовых механизмов.
- •Кинетостатический расчет четырехшарнирного механизма (метод проекций или аналитический).
- •2. Уравновешивание горизонтальной составляющей главного вектора сил инерции.
- •2.2. Моментная неуравновешенность.
- •3. Уравновешивание роторов при проектировании.
- •1. Статическое уравновешивание при проектировании.
- •2. Вращательная кп
- •3. Высшая кп.
- •1. Теория механизмов и машин. Под ред. К.В.Фролова. М.: Высшая школа, 1987.
- •2. Кривошипно-ползунный механизм.
- •1. Проектирование по коэффициенту неравномерности средней скорости .
- •2. Проектирование по двум положениям выходного звена .
- •3. Проектирование кривошипно-ползунного механизма по средней скорости ползуна .
- •Проектирование кулисного механизма по углу давления .
- •Проектирование шестизвенного кулисного механизма .
- •Цилиндрическая эвольвентная зубчатая передача.
- •Коэффициент формы зуба
- •Коэффициент удельного давления
- •Коэффициент удельного скольжения.
- •Оптимальный геометрический синтез зубчатой передачи.
- •Программное обеспечение сапр зубчатых передач.
- •Косозубые цилиндрические эвольвентные передачи и особенности их расчета.
- •Коэффициент осевого перекрытия.
- •Виды червячных передач и червяков ( по гост 18498-73 ).
- •Расчет геометрии зацепления.
- •Геометрические показатели качества зацепления.
- •Преимущества и недостатки червячных зубчатых передач
- •Теорема Камуса.
- •Преимущества и недостатки циклоидального зацепления
- •Типовые планетарные механизмы
- •Аналитическое исследование кинематики рядного механизма
- •Графическое исследование кинематики рядного механизма
- •Движение механизма относительно стойки
- •Движение механизма относительно водила
- •1. Двухрядный механизм с одним внутренним и одним внешним зацеплением.
- •Аналитическое определение передаточного отношения.
- •Графическое определение передаточного отношения.
- •2. Однорядный механизм с одним внутренним и одним внешним зацеплением.
- •3. Двухрядный механизм с двумя внешними зацеплениями.
- •4. Двухрядный механизм с двумя внутренними зацеплениями.
- •Кинематическое исследование пространственных планетарных механизмов методом планов угловых скоростей.
- •2. Определение основных размеров кулачкового механизма.
- •Промышленные роботы и манипуляторы.
- •Назначение и область применения.
- •Классификация промышленных роботов.
- •Принципиальное устройство промышленного робота.
- •Основные понятия и определения. Структура манипуляторов. Геометро-кинематические характеристики.
- •Задачи механики манипуляторов.
- •Кинематический анализ механизма манипулятора.
- •Динамика манипуляторов промышленных роботов. Силовой расчет манипулятора.
- •Расчет быстродействия промышленного робота.
- •Циклограммы командоаппарата и промышленного робота.
- •Уравновешивание манипуляторов.
- •Точность манипуляторов пр.
- •Литература
- •Задачи динамики механизмов с учетом податливости звеньев.
- •Виды механических колебаний.
- •Динамическая модель системы с упругими связями.
- •Двухмассовая модель привода с упругими связями.
- •Определение закона движения динамической модели.
- •Упругие вынужденные колебания в системе.
- •Определение собственных частот колебаний системы.
- •Определение форм колебаний.
- •Пример для системы без упругих связей.
- •Моделирование динамических процессов в приводе с упругими связями.
2. Кривошипно-ползунный механизм.
В кривошипно-ползунном механизме размеры механизма определяются углом давления в поступательной КП (рис.10.10).
|
Рис 10.9 |
|
Для этой схемы справедливы следующие соотношения:
|
Рис 10.9 |
|
Угол давления для внеосного кривошипно-ползунного механизма:
при прямом ходе
sin пх = ( l1 - e )/ l2 *sin [ пх];
при обратном ходе
sin ох = ( l1 + e )/ l2 *sin [ ох].
Для поступательной КП : [ пх] = 30; [ ох] = 45 , тогда
l1 / l2 *( sin [ ох] + sin [ пх] )/ 2 ; l1 / l2 *( sin [ 45 ] + sin [ 30 ] )/ 2 ;
l1 / l2=0.6
Решение задач метрического синтеза для типовых четырехзвенных механизмов.
1. Проектирование по коэффициенту неравномерности средней скорости .
a)четырехшарнирный механизм
Дано: k , HC, [ ], 30 , 3 , lDC
Определить: l i - ?
|
По k рассчитывается угол
_____________________________________________________
от оси х откладывается начальное положение выходного звена и его рабочее перемещение точки С в начальном и в конечном положениях соединяют прямой и от перпендикуляров к этой прямой откладываем углы и проводим лучи C'О определяем точку О - центр окружности r0 проходящей через точки C', и искомую точку A. Положение точки A на этой окружности определяется в зависимости от исходных данных:
в точке C от вектора скорости VC' откладывается угол давления = [ ], и проводится луч до пересечения с окружностью r0 в точке A ;
как точка пересечения оси х с окружностью r0;
как точка пересечения окружности r0 с окружностью радиуса l0 ( если величина l0 задана ).
Затем по определенным таким образом размерам lAC' и lAC'' находим длины звеньев 1 и 2
lAC'= l2 + l1 , lAC'' = l2 - l1 ,
откуда
l1 = ( lAC'' - lAC' )/ 2 , l2 = ( lAC'' + lAC' )/ 2.
б)кривошипно-ползунный механизм;
Дано: kV, HC , [ ]
Определить: l i - ?
|
По kV рассчитывается угол
____________________________________________________
от оси х откладывается рабочее перемещение выходного звена HC , точки С в начальном C'' и в конечном C' положениях соединяют прямой и от перпендикуляров к этой прямой откладываются углы и проводятся лучи C' О и C''О и определяем точку О - центр окружности r0 проходящей через точки C', C'' и искомую точку A. Положение точки A на этой окружности определяется:
как точка пересечения луча AC'' с окружностью r0 (в точке C'' от вектора скорости VC'' откладывается угол давления = [ ] и проводится луч AC'' до пересечения с окружностью r0 в точке A );
как точка пересечения прямой, проведенной на расстоянии заданного экспентриситета е и параллельной оси х, с окружностью r0 .
Затем по размерам lAC' и lAC'' определяются длины звеньев 1 и 2
l1 = ( lAC' - lAC'' )/ 2 , l2 = ( lAC' + lAC' )/ 2.
2. Проектирование по двум положениям выходного звена .
а)четырехшарнирный механизм
|
Дано: [ ], 30 , 3 , lDC
________________________________ Определить: l i - ?
Решение проводится по схеме, которая изображена на рис. 10.13. Положение точки A определяется пересечением луча A С'' , проведенного Рис. 10.13 в точке С'' под углом = [ ] к вектору скорости VC'' :
с окружностью радиуса l0 (точка Al0 );
с продолжением оси х .
Затем, как описано выше, по размерам lAC'и lAC''определяются длины звеньев 1 и 2.
кривошипно-ползунный механизм дезаксиальный
|
Дано: [ ], S30 , HC , e
________________________________ Определить: l i - ?
Решение проводится по схеме, которая изображена на рис. 10.14. Положение точки Ae определяется пересечением луча AС' , проведенного в точке С' под Рис. 10.14 углом = [ ] к вектору скорости VC' с продолжением оси х . Затем, как описано выше, по размерам lAC' и lAC'' определяются длины звеньев 1 и 2.
центральный кривошипно-ползунный механизм ( е = 0 )
|
Дано: hC , 1 = hC ,
2 = l2 / l1 , e = 0
Определить: li - ?
Спроецируем векторный контур lAB + lBC = lAC на оси координат:
l1 cos 1 + l2 cos 2 + hC = l1 + l2 ,
l1 sin 1 + l2 sin 2 = 0 ,
l1 / l2 sin [ ] или l2 / l1 = 2 ;
откуда
l1 = hC / { 1-cos 1 + [ 1 - cos ( arcsin ( 2 sin 1)]/ 2 },
l2 = l1 / 2 .
