17.Проблемы теории механизмов и машин

«Теория механизмов и машин» представляет собой один из важных разделов прикладной механики, в котором изложены методы исследования и построения механизмов и машин [6–8]. Под исследованием механизмов и машин понимают изучение движения звеньев машин и их точек. Построение, или синтез механизмов представляет разработку рациональных методов определения параметров механизмов, машин и приборов по заданным функциям их движения.

Теория механизмов и машин – это наука об общих методах исследования свойств механизмов и машин и проектирования их схем.

Можно дать следующее определение машины: – это система, созданная трудом человека для изучения и использования законов природы с целью облегчения физического и умственного труда, увеличения его производительности и облегчения путем частичной или полной замены человека в его трудовых и физиологических функциях.

Наиболее краткое определение машины следующее: машина есть устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов и информации.

Как бы не была сложна современная машина, она всегда может быть представлена как совокупность взаимодействующих механизмов.

Механизм – это система тел, предназначенная для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемое движение других тел.

Итак, теория механизмов и машин изучает строение, кинематику и динамику механизмов в связи с их синтезом. В связи с этим можно выделить две основные группы проблем ТММ

I группа – посвящена исследованию структурных, кинематических и динамических свойств механизмов, это есть анализ.

II группа – посвящена проектированию механизмов с определенными структурными, кинематическими и динамическими свойствами: это задача синтеза механизмов.

Машина состоит из отдельных механизмов, а механизм состоит из отдельных деталей. Одни из них приняты за неподвижные, а другие движутся относительно них. Так, в двигателе самолета или машины за неподвижные принимаются те детали, которые соединены жестко с корпусом самолета или машины. Это корпус двигателя, подшипники коленчатого вала. Подвижные детали – коленчатый вал (кривошип), шатуны, поршни и другие детали.

Каждая подвижная деталь или группа деталей, образующая одну жесткую подвижную систему тел (пример – шатун с разъемными крышками), носит название подвижного звена механизма.

Все неподвижные детали образуют одну неподвижную систему тел, называемую неподвижным звеном или стойкой. В любом механизме всегда одно неподвижное звено и одно или несколько подвижных звеньев. Следовательно, механизм это есть совокупность неподвижного и подвижных звеньев.

Из подвижных звеньев в механизме необходимо выделить входные и выходные звенья.

Входным звеном называется звено, которому сообщается заданное движение, преобразуемое механизмом в требуемое движение других звеньев.

Выходным звеном называется звено, совершающее движение, для выполнения которого предназначен механизм. Все остальные звенья называются соединительными или промежуточными. Пример, поршень в двигателе внутреннего сгорания является входным звеном, коленчатый вал выходным, шатун – промежуточное звено.