МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ
имени К.Г.Разумовского
Кафедра теоретической механики и инженерной графики
Буторин Л.В., Балакин Ю.А., Шевелев И.А, Бусыгина Е.Б.
Прикладная механика
Учебно-практическое пособие для студентов
специальностей 220301 заочной формы обучения
Москва 2011
УДК 531.8
© Буторин Л.В., Балакин Ю.А., Шевелев И.А., Буыгина Е.Б. Прикладная механика. Учебно-практическое пособие. - М., МГУТУ, 2011.
В учебно-практическом пособии в кратком и систематическом виде изложено содержание курса прикладная механика. Пособие состоит из трех разделов: теория механизмов и машин, сопротивление материалов, детали машин. После каждой темы даны вопросы и тесты, позволяющие контролировать степень усвоения материала. Имеются словари основных понятий и терминов.
Пособие предназначено для студентов заочной формы обучения по специальностям 220301.
Авторы: Буторин Леонид Васильевич, Балакин Юрий Александрович, Шевелев Иван Андреевич, Бусыгина Елена Борисовна.
Рецензенты: Бардовский А.Д. профессор кафедры теоретической и прикладной механики МГГУ, д.т.н.
Щеглов С.В. доцент кафедры инженерной графики и проектирования МГВМИ.
Редактор Свешникова Н.И.
© Московский государственный университет технологий управления
109004; Москва, Земляной вал 73, 2011 г.
Содержание
Введение………………………………………………………………………..4
Раздел 1. Теория машин и механизмов……………………………………..…...4
1.1.Основные понятия и пределения………………………………………….....4
1.2.Классификация кинематических пар, кинематических цепей
и механизмов……………………………………………………………………....5
1.3.Структурный анализ и синтез механизмов…………………………….........6
1.4.Кинематический анализ механизмов с низшими парами…………………..7
1.5.Силовой анализ механизмов………………………………………………….9
1.6.Уравнения движения механизмов…………………………………………...11
1.7.Решение уравнений движения механизмов…………………………………14
Тесты к разделу «Теория машин и механизмов».…………………………15
Вопросы к разделу « Теория машин и механизмов» ……………………….17
Раздел 2. Сопротивление материалов ………………………………...18
2.1.Основные понятия и определения…………………………………………...18
2.2.Метод сечений. Виды деформаций………………………………………….22
2.3.Механические характеристики материалов……………………………..….25
2.5.Принцип расчета на прочность, жесткость………………………………....28
Тесты к разделу "Сопротивление материалов"…..………………………....31
Вопросы к разделу "Сопротивление материалов".. ………………….31
Раздел 3. Детали машин……………………………………………………….….32
3.1.Основные понятия………………………………………………………….…32
3.2.Соединение деталей…………………………………………………………..33
3.3.Механические передачи……………………………………………………....38
3.4.Валы, оси и опоры………………………………………………………….…46
Тесты к разделу «Детали машин»………………………………………….…49
Вопросы к разделу «Детали машин»…………………………………………50
4.Решение тренировочных заданий……………………………………………...51
Ответы на тесты к разделам…………………………………………………..59
Тесты по дисциплине "Прикладная механика"……..…………………….....60
Ответы на тесты по дисциплине «Прикладная механика»……………….…61
Словарь основных понятий и терминов …………………………………………61
Список рекомендуемой литературы……………………………………………..65
Приложение………………………………………………………………………..66
Введение
Прикладная механика - дисциплина, состоящая из трех основных разделов: теория механизмов и машин, сопротивление материалов, детали машин.
ТММ изучает общие методы исследования свойств механизмов и машин, а также способы проектирования их схем независимо от конкретного назначения машины, прибора или аппарата.
Сопротивление материалов изучает инженерные методы расчетов элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость с целью обеспечения требуемой надежности и экономичности, минимальной материалоёмкости.
В разделе курса «Расчет деталей машин» рассматриваются теоретические основы расчета и конструирования типовых деталей и узлов машин.
Раздел 1. Теория механизмов и машин
Основные понятия и определения
Механизм - это система твердых тел, предназначенная для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения других тел.
Тела (абсолютно твердые и гибкие), входящие в состав механизма, называют его звеньями. Механизм имеет не менее двух звеньев. Соединение двух соприкасающихся звеньев, обеспечивающее их относительное движение называется кинематической парой (КП).
Как правило, одно из звеньев механизма неподвижно или считается неподвижным и называется стойкой, все другие звенья - подвижные. Среди звеньев есть два смежных звена, закон относительного движения которых известен. КП, которая соединяет эти звенья, называется входной. Звено, образующее входную КП со стойкой, называется входным. Оно сообщает движение другим звеньям механизма. Выходное звено - подвижное звено, совершающее движения, для выполнения которых предназначен механизм.
Кинематическая цепь (КЦ) - система звеньев, связанных между собой одной или более КП .
Структурная схема - схема механизма, указывающая стойку и подвижные звенья, входную КП или входное звено, а также виды КП. Структурная схема выполняется с учетом стандартных условных обозначений, применяемых при графическом изображении звеньев и КП. На рис. 1.1. а) и б) приведены структурные схемы распространенных рычажных механизмов называемых шарнирными: а) четырехзвенником; б) шестизвенником.
0
0 0
а) б)
Рис. 1.1
Обозначения следующие: 0 - стойка; 1,2,3, и т.д. - подвижные звенья; 1,А - входное звено и КП соответственно; - координата, КП, обозначаемая латинскими буквами, иногда с указанием соединяемых звеньев.