Модуль 2. Теоретическая механика. Кинематика. Динамика. Механические передачи. Кинематические и динамические зависимости в передачах. Расчет привода.

Раздел 2. Кинематика

Это раздел теоретической механики, который изучает движение тел без учета действующих сил.

Тема 1.8 Основные понятия кинематики

Система отсчета – твердое тело, связанное с системой координат, с помощью которого определяется положение тела в пространстве.

Момент времени определяет изменение положения тела с течением времени: t , t₀ , ∆t .

Траектория точки – геометрическое место положений движущейся точки. В зависимости от формы траектории различают: - прямолинейное движение; - криволинейное движение.

Закон движения определяет положение движущейся точки в пространстве и во времени.

Способы задания движения точки: - естественный; - координатный.

Тема 1.9 Кинематика точки. Естественный способ задания движения.

Скорость материальной точки - есть вектор, характеризующий быстроту и направление перемещения материальной точки в данный момент времени, определяемый как первая производная перемещения по времени и проведенный касательно траектории движения , м/с. В зависимости от скорости различают движения: равномерное; неравномерное.

Ускорение материальной точки - есть вектор, характеризующий быстроту изменения скорости: 1) по величине α _τ = υ΄ - касательное ускорение, направлено по касательной к траектории; 2) по направлению - нормальное ускорение, направлено по радиусу кривизны к центру. В зависимости от касательного ускорения различают движения: ускоренное и замедленное.

Тема 1.10 Простейшие движения твердого тела

Поступательное движение – движение, при котором любая прямая, связанная с телом перемещается параллельно самой себе.

Для этого движения S – перемещение, м; S = f(t) – закон движения; υ = S΄ - линейная скорость, м/с; α _τ = υ΄ - касательное ускорение, м/с² ; - нормальное ускорение, м/с²

Вращательное движение – движение, при котором в теле имеется хотя бы две точки, скорость которых в данный момент времени равна нулю.

Для этого движения φ - угол поворота, рад; φ = f(t) - закон движения, ω - угловая скорость, рад/м; ε - угловое ускорение, рад/м²

Равномерное вращательное движение. Угловая скорость твердого тела: , где n – частота вращения тела, об/мин. Линейная скорость любой точки твердого тела: , где d - диаметр тела вращения

Раздел 3. Динамика

Это раздел теоретической механики, который изучает движение тел с учетом действующих сил.

Тема 1.13 Задачи и законы динамики

Первая задача - определить движущие силы по известному закону движения.

Вторая задача – обратная первой.

Закон инерции ( см. статику)

Основной закон динамики (второй закон Ньютона). Ускорение, сообщаемое материальной точке приложенной к ней силой, пропорционально модулю этой силы и совпадает с ней по направлению. Согласно этому закону, движущая сила F = mα, где m – масса материальной точки.

Закон равенства действия и противодействия (см. статику).

Закон независимости действия сил. Ускорение, получаемое материальной точкой при одновременном действии на нее нескольких сил, равно геометрической сумме тех ускорений, которые получила бы эта точка под действием каждой из данных сил в отдельности.