1 Маш-ң негізгі түр-і. Мех-ң клас-ы.Адам-ң қол ж/е ой еңбегін жеңілдету мақсатында мех-қ қоз-с ар/ы энергияны, материалды ж/е информацияны бір түрден басқа түрге айналдыратын жабдық машина д.а.Заманауи маш-ға қойылатын басты талаптарды атап өтсек, олар:өндірімділік,сенімділік,шыдам мерзімділік, жұмыс сапасының жоғарылығы, үнемділік.Негізгі арналуына бай/ы маш/ды 4түрге бөлеміз: энергет-қ(1.трубино.2.электрогенратор.3.ІЖД), техн-қ(1.кесу.2.жану станц.3.пресс машинлары.4.тоқыма станоктары), трансп-қ(кран,автомобиль,ұшақ т.б.) ж/е информ-қ(принтер.ЧПУ).Бұлардың барлығы маш-а агрегаттары.Мех-р мен маш-р теориясы әртүрлі механи-ң структ-қ (құрылымдық) ж/е дин-қ анализі мен синтезінің (жаңа механизмдерді жобалаудың) жалпы әдістерін қарастырады. ММТ-да берілетін әдістер кез келген механизмді жобалауға жарайды ж/е оның тех-қ бағытталғандығына,маш-ң жұмыс барысының физ-қ табиғатына байланыссыз.Мех-р әртүрлі белгілеріне қарай классифи-яланады. Мех-р жоғарғы ж/е төменгі жұпты механизмдерге бөлініп, олар жазық және кеңістік бола алады. Қозғалыстағы барлық нүкт-і // жазықтықтарда қозғалатын мех-м жазық мех-м д.а, ал егер звеноларының қозғалыстағы нүктелері жазық емес траекторияларды сызса н/е траекториялары қиылысатын жазықтықтарда жатса, ондай мех-м кеңістік мех-м д.а. Төменгі жұпты мех-ң ең көп тараған түрі:иінтіректі,сыналы ж/е бұрамалы, ал жоғарғы жұптылар:жұдырықшалы, тісті, фрикционды ж/е т.б.

2 Берілісті механизмді 3параметрінің синтезі бой-ша жобалау. Беріліс мех-і жабд-ң сезгіш элементт-ің бірқалыпсыз қозғалысын көрсеткіш тілінің бірқалыпты қозғалысына түрлендіргенде қолданылады. Топсалы төрт звенолы мех-м звенол-ң бер-н үш жағдайы бой-ша синтезінің есебін қарастырайық. ВС бұлғағының -В₁С₁, В₂С₂, ж/е В₃С₃ (1-сур.) үш жағдайы берілсін. Топсалы төрт звенолы мех-ді тұрғызу керек делік.Есеп үш берілген нүкте арқылы өтетін шеңбердің центрін табуға келтіріледі.Бұл есептің тек бір шешімі бар екені белгілі. В₁, В₂ және В₃ үш нүктеміз бар. В₁ ж/е В₂ нүктелерін түзу кесіндісімен қосып, В₁В₂ кесіндісінің ортасынан n₁ – n₁ перпендикулярын түсірейік.Әрі қарай В₂ ж/е В₃ нүктелерін қосып, В₂В₃ кесіндісінің ортасынан n₂ – n₂ перпендикулярын түсіреміз. А центрі n₁ – n₁ ж/е n₂ – n₂ перпендикулярларының қиылысқан жерінде жатады. Дәл осылай m₁ – m₁ және m₂ – m₂ перпендикулярларының қиылысында D центрі жатады.Егер С₁, С₂ және С₃ нүктелері түзудің бойында берілсе, онда СD звеносы сырғақ түрінде жасалады.

3 Жазық механиз-ң орындарының жоспары. Қозғалыстағы барлық нүкт-і // жазықтықтарда қозғалатын мех-м жазық мех-м д.а. Жазық механизмдердің құрамына кіретін жоғарғы кинематикалық жұптарды тек V класты жұптардан тұратын кинематикалық тізбектермен алмастыруға болады. Сондықтан механизмдердің классификациясын қарастырғанда құрамына тек V класты жұптар кіретін механизмдерді қарастыруға болады. Олай болса мына 3n – 2p₅ – p₄ = 0 шарттын 3n – 2p₅ = 0 түрінде жазуға болады , мұндағы

4. Келтірілген масса мен инерция моментін анықтау. Мех-м қоз-ң анализінде эвенолардың нақты массаларының (инерция моменттерінің) орнына оның бір звеносына тасымалданған массаны (инерция моментін) пайдаланған ыңғайлы.Мех-ң массасы(инерция моменті)мен оның келтірілген массасының (инерция моментінің)эквиваленттік шарты деп олардың кин-қ энерг-ң тең болуын айтады.Звеноның жазық пар-ь қоз-ң жалпы жағдайында оның кин-қ энергиясын (1)түрінде жазуға болады.(1)-теңдеудің оң жағын В келтіру нүк-ң жылд-ң кв-на көбейтіп әрі бөліп, бұл шаманы жақшаның сыртына шығарсақ: (2) (2)-теңдікте Т кин-қ энергиясы келтіру нүк-ң жылд-ң функ-сы түрінде көрсетілген. Кин-қ энергияны келтіру звеносының бұр-қ жылд-ң фун-сы түрінде де өрнектеуге болады: (1) және (2) теңдеулеріндегі жақша ішіндегі өрнектер келтірілген m мен инерция моментінің шамаларын береді

теңдеулерінен мех-ң әр орындарында звеноларына әсер етіп тұрған күш-р мен мом-р (масс-р мен ин-я моменттері) белгілі болса, онда Р_К келтірілген күш пен М_К келтірілген мом-т (сонымен қатар m_K келтірілген масса мен J_К инерция моменті) тек мех-м звеноларының орындарына тәуелді жыл-тардың қатынасына, яғни жалпыланған координатасына тәуелді екені шығады. Сонымен қатар осы Р_i күш-рі мен М_i моменттері (m_i массасы мен J_i инерция моменті) берілген болса, онда Р_К келтірілген күш пен М_К моментін (масса мен инерция моментін) анықтау үшін мех-ң әр зерттелініп отырған орны үшін жыл-р планын тұрғызып, бұл теңдеулердегі жыл-тардың қатынасын жыл-тар планындағы сәйкес кесінділер қатынасы ар-лы өрнектеуге болады.

5. II-ші классты Ассур топтарынан құралған мех-ң жылдам-р ж/е үдеулер жоспары.Екі звено ж/е V класты үш кин-қ жұптан тұратын топ II класты Ассур тобы д.а.Механизмнің жылдамдықтар планы деп берілген уақыттағы бағыты мен шамасы механизм звеноларының әртүрлі нүктелерінің жылдамдықтарына тең векторлық кесінді түрінде бейнеленген сызбаны айтамыз.Берілген уақыттағы механизм звеноларының әртүрлі нүктелерінің үдеулеріне бағыты мен шамасы тең векторлық кесінді түрінде бейнеленген сызбаны механизмнің үдеулер планы д.а.Жылдамдықтар мен үдеулер планын тұрғызуды жазық алты звенолы II класты Ассур топтарынан тұратын механизм мысалында көрсетейік.Есепті шешу бастапқы звеноның (1-звено) В нүктесінің жылдамдығын анықтаудан басталады: . Егер п айналу жиілігі берілген болса, онда . Жылдамдықтар планының полюсы деп аталатын р нүктесін таңдап аламыз. Полюстың жылдамдығы V_Р = 0 нөлге тең. V_B векторы АВ-ға перпендикуляр 1-звеноның айналу бағытына қарай бағытталған Оны планда р полюсінен басталатын вектормен бейнелейік. Осы жылдамдықты бейнелейтін (рb) кесіндісінің ұзындығын қалауымызша таңдап аламыз. Жылдамдықтардың масштабтық коэффициенті формуласымен есептеледі және өлшем бірлігі (м/с)/мм болады.Енді 2 - ші және 3 - звеноларға ортақ С нүктесінің жылдамдығын табайық. 2-звено жазықпараллель қозғалыста болғандықтан, жазықпараллель қозғалыстағы жылдамдықтарды қосу теоремасын пайдаланамыз: .Дәл осылай _{теңдеуін жазуға болады.}Жылдамдықтар планында b нүктесінен СВ-ға перпендикуляр жүргіземіз, ал р полюсынан СD-ға перпендикуляр түзу жүргіземіз. Осы бағыттардың с қиылысу нүктесінде С нүктесінің жылдамдық векторының ұшы жатады. с нүктесін р полюсімен қосып, жылдамдығын бейнелейтін векторды аламыз. жылдамдығының векторы (сb) кесіндісімен бейнеленеді және вектордың бағыты с нүктесіне қарай бағытталады, яғни индекстің 1-әрпіне қарай бағытталады. 2 - звеноның бұрыштық жылдамдығын ω₂ = V_CB/l_CB,мұндағы V_CB = (сb)μ_Vформулалары ар/ы анықтаймыз.ω₂ - нің бағытын анықтау үшін жылдамдық векторын механизм планындағы С нүктесіне көшіреміз де жылдамдығының бағытындағы С нүктесінің В нүктесіне қарағандағы салыстырмалы қозғалысын қарастырамыз. Бұл мысалда ол қозғалыс СВ звеносының сағат тілінің айналу бағытына қарсы айналғанына сәйкес келеді. 3-звеноның бұрыштық жылдамдығын ω₃ = V_CD/l_CD формуласынан табамыз,мұндағыV_CD = μ_V(pс).ω₃-тің бағытын анықтау үшін жылдамдық векторын С нүктесіне көшіреміз және жылдамдығының бағытындағы С нүктесінің D нүктесіне қарағандағы салыстырмалы қозғалысын қарастырамыз. ω₃-тің бағыты сағат тілінің айналу бағытына қарсы екендігін табамыз.Механизмнің келесі звеноларына көшу үшін 2-звеноға тиісті Е нүктесінің жылдамдығын табу керек. Бұл жылдамдық , векторлық теңдеулерінен табылады.b нүктесінен ЕВ-ға, ал с нүктесінен ЕС-ға перпендикуляр түзулер жүргіземіз. Екі түзудің қиылысу нүктесі е іздеп отырған жылдамдық векторының ұшы болады. Екінші звеноның жылдамдықтар планын осымен аяқтаймыз.Жылдамдықтар планындағы ∆bсе үшбұрышы механизм планындағы ∆ВСЕ үшбұрышына ұқсас (ұқсас қабырғалары перпендикуляр). Бұл кескіндердің ұқсастық қасиетін жылдамдықтар планын тұрғызғанда қолданамыз.Ұқсас фигуралардың графикалық салынуының дұрыстығын схемадағы және жылдамдықтар планындағы сәйкес әріптердің реті арқылы тексереміз. Мысалы, егер схемадағы әріптердің реті контурды айналғанда В, С, Е болса, онда жылдамдықтар планында осы рет сақталуы қажет, яғни әріптер сол ретпен b, c, e болып орналасуы керек.Ұқсастықтың бұл қасиеті механизм звеносының нүтелерінің кез-келген саны үшін дұрыс.Звеноның жылдамдықтар планы үшін ұқсастық теоремасы: «Механизм планындағы бір звеноның нүктелерін қосатын кесінділер мен осы нүктелердің жылдамдықтар планындағы жылдамдық векторларының ұшын қосатын кесінділерден құралған фигуралар бір-біріне ұқсас болады».Жылдамдықтар планындағы фигура механизм планындағы фигураға қарағанда 90° бұрылады. Ұқсастықтар теоремасы механизмнің бір звеносының екі нүктесінің жылдамдықтары белгілі болса, осы звеноның кез келген нүктесінің жылдамдығын анықтауға мүмкіндік береді.Топсалы төрт звенолы механизмнің жылдамдықтар планын салып біткен соң 4 - ші және 5 - звенолардан тұратын екінші структуралық топтың жылдамдықтарын анықтауға кірісеміз. Бұл топ үшін 2 - ші және 4 - звеноларға ортақ Е нүктесінің жылдамдығы белгілі. Бұл нүктені Е₄ арқылы белгілеп, 5 - звенодағы Е₅ нүктесінің жылдамдығын табайық. Бір орында беттесетін, бірақ жылжымалы жұптың әртүрлі звеноларына қатысты нүктелер үшін олардың жылдамдықтарын байланыстыратын теңдеуді жазуға болады: (1)Бұл теңдеу, 4-звеноның қозғалысын 5-звеномен бірге тасымал қозғалыстың және сол звеноға қатысты салыстырмалы қозғалыстың құраушылары ретінде қарастырғанға негізделген. салыстырмалы қозғалыс жылдамдығы ЕF-ке параллель болады, себебі 4-ші және 5-звеноларды қосатын жылжымалы жұп тек осы бағытта ғана қозғалуға мүмкіндік береді. Ал Е₅ нүктесінің жылдамдығы айналу радиусына перпендикуляр.(1) – теңдеудің орнына оған теңдес теңдеуін қолдануға болады, себебі бұл теңдеуде белгісіз вектор теңдеудің сол жағында тұр.Теңдеудің графиктік шешуін табу үшін е₄ нүктесінен ЕF-ке параллель түзу жүргіземіз, ал р полюсынан ЕG-ға перпендикуляр жүргіземіз. Осы түзулердің е₅ қиылысу нүктесі Е₅ нүктесінің жылдамдық векторының ұшы болады.5-звеноның бұрыштық жылдамдығы шартынан табылады, мұндағы .4-звеноның бұрыштық жылдамдығы 5-звеноның бұрыштық жылдамдығына тең , себебі олар жылжымалы жұп құрайды.Үдеулер планын тұрғызуды жылдамдықтар планын салған механизм (1в-сур.) арқылы түсіндірейік.В нүктесінің толық үдеуі екі құраушыдан тұрады: нормаль үдеуі және жанама үдеуі. Нормаль үдеу АВ – ның бойымен А центріне қарай бағытталған, ал шамасы формуласымен анықталады. Жанама үдеудің шамасы , себебі .Қандайда бір π нүктесін үдеулер планының полюсы деп аламыз, полюстың үдеуі (1в-сурет). В нүктесінің нормаль үдеуін (πb) кесіндісі түрінде бейнелейміз. Сонда үдеулер планының масштабтық коэффициенті қатынасынан табылады және өлшем бірлігі болады.С нүктесінің үдеуін , теңдеулерінен табамыз.Нормаль үдеулердің шамалары , формулаларымен есептеледі.Бұл үдеулердің векторларын үдеулер планында бейнелейтін кесінділер (мм): , . векторы СD бойымен D центріне қарай, ал векторы СВ бойымен С нүктесінің айналу центрі болатын В нүктесіне қарай бағытталады. Жанама үдеулердің бағыттары және нүктелері арқылы жүргізілген нормаль үдеулерге перпендикуляр болады. Осы бағыттардың с қиылысу нүктесі С нүктесінің ізделініп отырған векторының ұшын береді.2-ші және 3-звенолардың бұрыштық үдеулерінің шамалары , формулаларымен анықталады, мұндағы , . ε₂және ε₃бұрыштық үдеулерінің бағыттарын анықтау үшін және векторларын С нүктесіне көшіріп, бұл векторлар СВ және СD кесінділерін қалай айналдыратынын бақылаймыз.Е нүктесінің үдеуін табу үшін ∆ВСЕ үшбұрышына ұқсас ∆bсе үшбұрышын саламыз. Жылдамдықтар планына арналған ұқсастық теоремасын үдеулер планы үшін де пайдалануға болады. 2-звенодағы Е нүктесінің үдеуін анықтағаннан кейін (Е нүктесі 4-звенодағы Е₄ нүктесімен беттеседі), Е₅ нүктесінің үдеуін табайық: , .Бұл теңдеуде бағыты 4-ші және 5-звенолардың салыстырмалы орын ауыстыруымен бағыттас салыстырмалы үдеуінен басқа кориолис үдеуі пайда болды, оның шамасы формуласымен анықталады.Кориолис үдеуінің бағыты Жуковский ережесімен салыстырмалы жылдамдығын 90˚- қа ω₅ тасымал бұрыштық жылдамдығының бағытымен бұрғанда табылады. Сызба түсінікті болу үшін 4-ші және 5-звенолардың үдеулер планын жеке тұрғызайық (1г-сурет). нүктесінің үдеуін топсалы төртзвеноның үдеулер жобасынан параллель көшіреміз. нүктесі арқылы ЕF - ке перпендикуляр түзу жүргізіп, оның бойына кориолис үдеуін бейнелейтін е₄k кесіндісін өлшеп саламыз (1г -сурет): .Әрі қарай Е₅ нүктесінің нормаль үдеуінің шамасын есептейміз: .π полюсынан ЕG – ға параллель Е нүктесінен G нүктесіне қарай бағытталған векторын бейнелейтін кесіндісін өлшеп саламыз. (мм) кесіндісінің шамасы формуласымен табылады. нүктесі арқылы ЕG-ғаперпендикуляр, кориолис үдеуінің векторының ұшы к нүктесінен ЕF-ке параллель түзулер жүргіземіз. Бұл түзулердің қиылысу нүктесі е₅ ізделініп отырған Е₅ нүктесі үдеуінің векторының ұшын береді. 5-звеноның бұрыштық үдеуін формуласынан табамыз, мұндағы .Бұл үдеудің бағытын анықтау үшін векторын Е₅ нүктесіне көшіріп, ЕG кесіндісін осы вектор қай бағытта айналдыратынын бақылаймыз.

6. Келтіру буының қозғалысының дифференциалдық теңдеу

6. Келтіру звеносының дифференциалдық теңдеулерінің түрлері. Маш-а агрегатының қоз-с теңдеуін дифф-қ тең-у ретінде жазуға болады.Келтірілген Р_Қ қозғаушы күш пен Р_К кедергі күштердің айырмасын Р деп белгілейік, яғни Р = Р_Қ Р_К. (1).Кин-қ энер-ң мәнін (1)-теңдеуге қойсақ, ,(2)бұл жерде m_К – жалпы жағдайда айнымалы шама ж/е жолдың (s) функ-сы болатын келтірілген масса.Сол себептен (2)-теңдеу төмендегідей түрге келеді , .(3)Маш-а агрегаты қоз-ң теңдеуін басқа түрге әкелу үшін келтірілген мом-ті, I_К ин-я моментін ж/е ω келтірілген звеноның бұр-қ жыл-н пайдалану к/к.Онда (4)бұл жерде φ – келтірілген звеноның бұрылу бұрышы. Бұл теңдеу (2)-теңдеуге ұқсас теңдеуінен шығады.Маш-а агрегатының барлық мех-дерінің нақты қоз-тарын анықтау үшін келтірілген звеноның қоз-с заңын білу жеткілікті.(3) - ші н/е (4) теңдеулерден келтірілген звеноның жалпыланған координаталарын уақыт функ-сы ретінде анықтасақ болады. Бұл моменттер φ жалпыланған координата, ω бұр-қ жыл-қ немесе t уақыт бой-ша фун-я ретінде қарастырылуы мүмкін.Егер осы функциялардың мүмкін түрлерін қарастырсақ, онда М_Қ және М_К моменттері бір айнымалының фун-сы болатындай қоз-с теңдеулерінің түрлеріне келуге болады: (5) (6) . (7).(5) – (7) теңдеулеріндегі М_Қ ж/е М_К моменттері бір айнымалының фун/сы. Олар әр түрлі айнымалының фун/сы ретінде де жиі қарастырылады.Онда ,(8) ,(9) (10)

7. Ассур топтарының классификациясы. Еркіндік дәрежесі нөлге тең және еркіндік дәрежесі нөлге тең қарапайым кинематикалық тізбектерге одан әрі бөлінбейтін кинематикалық тізбек Ассур тобы д.а.Екінші кластан жоғарғы Ассур тобының класы ішкі кинематикалық жұптардан құралған тұйық контурдың кинематикалық жұптарының санымен анықталады.Механизмнің класы жетекші звеноны таңдауға тәуелді. Ассур принципі бойынша кез-келген механизм I класты механизмге әртүрлі класты Ассур тобын тізбектеп немесе қабаттап жалғау арқылы құралады.V класты кинематикалық жұп құрайтын жетекші звено мен тіреуішті І класты механизм д.а.Меха-ң структур-қ анализі. Механд-ң структуралық анализі келесі есептерді қарастырады: механизнің:а) қозғалғыштық дәрежесін; б)құрылымын в)класын анықтау.Мех-ң струк-қ анализін жүргізу реті:Егер берілмесе мех-ң жетекші звеносы таңдап алынады. Мех-ң кине-қ схемасы үшін мех-ң қозғалғыштық дәрежесі анықталады. Оны есептегенде пассив бай-тар мен артық еркіндік дәрежесін беретін звенолар есепке алынбайды.Егер мех-ң құрамында ІV класты кине-қ жұптар болса,олар екі V класты кинем-қ жұпқа кіретін бір звеномен алмастырылады.Мех-м Ассур топтарына жіктеледі. Мех-мді жіктеу төмендегі ретпен жүргізіледі:Мех-ді жіктеу жетекші звенодан ең алыс жатқан топтан басталады.Алдымен класы ең төмен топ бөлініп алынады.Мысалға егер мүмкін болса ІІ класты Ассур тобы бөлінеді.Бірақ қалған мех-ң қозғалғыштық дәрежесі алғашқы механизмдікімен бірдей болуы к.к.Егер ІІ класты Ассур тобын бөліп алу мүмкін болмаса(оны бөліп алғанда қалған мех-ң қозғалғыштық дәрежесі бірден үлкен болып кетеді),одан жоғарғы класты топ бөлінеді.Қалған Ассур топтарын бөліп алу үшін де осы тәртіпті сақтау қажет.Мех-ді жіктеу жетекші звено мен тіреуіш, яғни І класты мех-м қалғанша жүргізіледі.Мех-ді жіктеп біткесін оның струк-қ (құрылым) фор-сы жазылады.Мех-ң класы анық-ды.

8 Планетарлы механизмдердің беріліс қатынасын анықтау.Планетарлы редуктордың u_1н беріліс қатынасын анықтау үшін қозғалысты кері айналдыру әдісін пайдаланамыз. Барлық механизмге қосымша (– ω_н), бұрыштық жылдамдығын берейік, ол жетектегіштің бұрыштық жылдамдығына қарама-қарсы бағытталған.Нәтижесінде, қосынды қозғалыста жетектегіш тоқтайды да, дөңгелектерінің осьтері қозғалмайтын механизм аламыз (5в-сур.). Бұл механизм звеноларының бұрыштық жылдамдықтарын ; қатынастарынан табамыз.ω₃= 0 ескерсек _{, .}Сонда , мұндағы - 1-звенодан бастап Н–ке дейін саналған 3-ші қозғалмайтын дөңгелектің беріліс қатынасы, ал - О₁ және О₂ қозғалмайтын осьті сол дөңгелектерден құралған, 1- дөңгелектен 3- дөңгелекке дейін саналған беріліс қатынасы.

9. Жазық механизмдердегі жоғарғы кинематикалық жұптарды төменгі жұптарға айналдыру.Төменгі жұпты мех-ң ең көп тараған түрі – иінтіректі, сыналы ж/е бұрамалы, ал жоғарғы жұптылар-жұдырықшалы,тісті, фрикционды ж/е т.б.Төменгі жұпты мех-дерден ең көп тарағаны төрт звенолы топсалы мех-м Бұл механизмде төрт звено бар.Қозғалмайтын осьтің айналасында толық айналым жасайтын звено айналшақ д.а. (1-звено), Қозғалмайтын осьтің айналасында қайтымды айналмалы қозғалыс жасайтын звено күйенте д.а.(3-звено)Тек қозғалатын звенолармен кин-қ жұп құрайтын звеноны бұлғақ д.а.(2-звено)Төрт звенолы топсалы мех-м айналмалы қоз-тың бір түрін 2-ші түріне түрлендіреді. Олар престерде және соғу (ковочные) машиналарында, теңселмелі конвейерлерде, жабдықтарда, т.б. қолданылады.