МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Воронежский государственный технический университет
Ю.Б.Рукин, р.А.Жилин, ю.В.Кирпичёв конспект лекций по курсу «механика» Часть 2
Воронеж 2003
У
ДК
531.8 – 621.01
Рукин Ю.Б. Конспект лекций по курсу «Механика»: Учеб. пособие / Ю.Б.Рукин, Р.А.Жилин, Ю.В.Кирпичёв. Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т, 2003. Ч. 2. 83 с.
В учебном пособии рассматриваются основные вопросы дисциплин, входящих в курс «Механика»: «Теоретическая механика», «Теория механизмов и машин», «Сопротивление материалов» и «Детали машин».
Конспект лекций предназначен для студентов дневного (ускоренного) обучения по специальности АМ 220300 «Системы автоматизированного проектирования». Дисциплина преподается в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования, утвержденным «27» марта 2000 г.
Издание подготовлено в электронной версии, в редакторе Microsoft Word 2000, в файле 2_Механика (уск).doc.
Ил. 61. Библ.: 6 назв.
Научный редактор д-р физ.-мат. наук В.Н.Нечаев
Рецензенты: кафедра дорожных и строительных машин ВГАСУ (зав. кафедрой д-р техн. наук, профессор Никулин П.И.); канд. техн. наук И.Г.Радченко
Рукин
Ю.Б., Жилин Р.А., Кирпичёв Ю.В.,
2003
Оформление:
Воронежский государственный технический
университет, 2003
1.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. 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. Например, вал, шатун, ползун– это есть подвижные звенья механизма.
Все неподвижные детали образуют одну неподвижную систему тел, называемую неподвижным звеном или стойкой. Например, корпус самолета, с ним жестко связан корпус двигателя – все это одно звено – стойка. 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 (входом) называется звено, которому сообщается заданное движение, преобразуемое механизмом в требуемое движение других звеньев.
Выходным звеном (выходом) 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.