Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Гольдин И.И. Основы технической механики учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
58
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
12.52 Mб
Скачать

Рис. 263. Типовые схемы редукторов:

а — одноступенчатый горизонтальный с цилиндрическими колесами, б — одноступенчатый с коническими колесами, в — двух-етупенчатый горизонталь­ ный с цилиндрическими колесами, г — двухступенчатый горизонтальный с ко­ ническими и цилиндрическими колесами, д — червячный с нижним располо­ жением червяка, е —• двухступенчатый зубчато-червячный

340

Кроме того, имеются устройства для спуска 5 и контроля 6 уровня масла, находящегося внутри корпуса и образую­ щего масляную ванну. На рис. 263 показаны типовые схемы различных редукторов, а на рис. 264 показан привод, со­ стоящий из электродвигателя и червячного редуктора, валы которых соединены муфтой.

§ 164. Коробка передач (скоростей)

Коробка передач отличается от редуктора тем, что в ее устройстве предусмотрена возможность получать различ­ ные угловые скорости вращения ведомого вала при неизмен­ ной угловой скорости вала ведущего. Иначе говоря, редук­ тор характеризуется некоторой одной величиной переда­ точного числа, а с помощью коробки передач (скоростей) можно получить различные передаточные числа в опре­ деленном диапазоне.

Изменение передаточного числа достигается в резуль­ тате того, что в зацепление вводят то одни, то другие зуб­ чатые колеса в различных комбинациях. Это достигается чаще всего перемещением блоков зубчатых колес по валам, имеющим направляющую шпонку или шлицы. Подобными коробками оборудованы автомобили, металлорежущие стан­ ки. Переключение скоростей осуществляется рычагом,

выведенным наружу. Конструкция простейшей коробки передач пока­ зана на рис. 265.

§ 165. Домкраты

Домкраты — это грузоподъемные механизмы, служащие для подъема гру­ зов на небольшую высоту. Применяют­ ся обычно в монтажных и ремонтных работах.

По конструктивным признакам различают винтовые и реечные дом­ краты.

Рис. 266. Винтовой Винтовой домкрат (рис. 266) со- домкрат стоит из винта 4, ввинчиваемого в кор­ пус /, и рукоятки 5 с собачкой 2, пре­

образующих качательное движение, получаемое от руки рабочего, в прерывистое вращение. Винт домкрата несет на себе грузовую головку 3. Для предотвращения самопроиз-

342

а — винт

совершает

вращательное и

поступательное

движение,

б — подъем винта осуществляется

враще­

 

нием

гайки (ключом)

 

Рис. 268. Реечный домкрат

вольного опускания груза винт домкрата имеет самотормо­

зящую резьбу с малым углом подъема.

Прямоугольная

резьба

имеет

повышенный к. п. д. Возможны

и более про­

стые конструкции

домкратов,

в

которых

 

из-за отсутствия

собачки, рукоятка

должна совершать

полные обороты. На

 

 

 

 

 

рис. 267, а показан домкрат,

 

 

 

 

 

в

котором

винт

совершает

 

 

 

 

 

и вращательное и поступа­

 

 

 

 

 

тельное

движение,

а

на

 

 

 

 

 

рис. 267, б изображен

дом­

 

 

 

 

 

крат, в котором для подъе­

 

 

 

 

 

ма

винта

 

ключом

вращают

 

 

 

 

 

гайку. Винт в этом случае

 

 

 

 

 

имеет лишь

поступательное

 

 

 

 

 

движение — вращение пре­

 

 

 

 

 

дотвращается

направляю­

 

 

 

 

 

щей

шпонкой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реечный

домкрат (рис.

 

 

 

 

 

268) представляет собой ко­

 

 

 

 

 

робку, . в которой разме­

 

 

 

 

 

щается

зубчатая

передача

 

 

 

 

 

и

реечный механизм. Вра­

 

 

 

 

 

щение

рукоятки

сообщает

 

 

 

 

 

рейке

поступательное

дви­

 

 

 

 

 

жение.

Груз

размещается

 

 

 

 

 

либо на головке, либо на

 

 

 

 

 

лапе.

 

Удержание груза на

 

 

 

 

 

нужной высоте производит­

 

 

 

 

 

ся

храповым

остановом —

 

 

 

 

 

храповым

 

колесом с собач­

 

 

 

 

 

кой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§

 

166.

Тали

 

 

 

 

 

 

 

 

Талями

называют

меха­

 

 

 

 

 

низмы

для подъема

груза,

 

Червячная таль:

 

состоящие

из цепных

блоков

 

 

с

приводом

 

посредством

/ — звездочка, 2,3

— червячная пара,

 

зубчатых

или червячных пе­

4 — цепь,

5 — тормоз,

6 — тяговое

 

 

колесо, 7 — обойма

 

редач.

Применяются

 

тали

 

 

 

 

 

для

подъема,

опускания

и удержания

подвешенных

к

ним

грузов.

На

рис. 269

показана червячная таль, состоящая из звездочки (цеп­ ного блока) 1, червячной пары 2, 3, пластинчатой гру-

344

зовой цепи 4, тормоза 5, тягового цепного колеса 6 с тяго­ вой цепью и обоймы 7 с подвижным блоком и крюком. С помощью верхнего крюка таль подвешивается к опоре. Тормоз 5 служит для предотвращения самопроизвольного и возможности принудительного спуска груза. При подъеме груза осевое усилие на червяке отжимает червяк вправо и храповое колесо свободно вращается под собачкой. По окончании подъема удержание груза осуществляется сле­ дующим образом. Груз стремится повернуть червячное

колесо в сторону, противоположную той, которая

была

при подъеме. Червяк

отжимает

храповое колесо

влево,

а последнее стопорится

собачкой.

При спуске груза осе­

вое усилие червяка меняет свое направление и тормоз размыкается.

 

 

§ 167. Лебедки

 

 

Лебедки — это

грузоподъемные

механизмы,

применяе­

мые для

подъема

и перемещения

грузов.

Лебедки

исполь­

зуются

как в качестве самостоятельного

механизма, так

Рис. 270. Лебедка

с ручным приводом:

/ — рукоятка, 2 — зубчатое колесо,

'3 — барабан, 4 — храповой останов,

5 — ленточный тормоз

и в качестве составных частей более сложных машин, на­ пример кранов, экскаваторов. Привод у лебедки может быть как ручной, так и механический. На рис. 270 показана лебедка с ручным приводом. Вращение от рукоятки / через зубчатую передачу 2 передается барабану 3, на который навивается грузовой канат. Для предотвращения самопро­ извольного обратного хода имеется храповой останов 4, а для подтормаживания при спуске — ленточный тормоз 5.

 

 

 

 

О Г Л А В Л Е Н И Е

 

 

Предисловие .

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

ЧАСТЬ

ПЕРВАЯ

 

 

 

 

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ

МЕХАНИКИ

 

Введение

 

 

 

 

 

 

 

5

 

§

1. Содержание

теоретической механики

5

 

§

2.

Силы

 

 

 

 

7

 

§

3.

Измерение

величины силы

 

8

 

§

4.

Сила — векторная

величина

 

10

 

§

5.

Точка

приложения

силы

.• • • •

13

 

§

6.

Закон

инерции

 

 

14

 

§

7.

Взаимодействие тел

 

 

18

 

§

8. Вопросы для повторения и

упражнения

21

 

 

 

Раздел

первый.

С т а т и к а

 

Г л а в а

п е р в а я .

Введение в статику

 

22

 

§

9.

Задачи

статики

 

 

22

 

§

10.

Абсолютно

твердое

тело

'.

23

 

§

11. Связи и реакции связей

 

23

Г л а в а

в т о р а я .

Равновесие

тел

 

27

 

§

12.

Равновесие

тела под действием сил, направлен­

 

 

 

 

ных по

одной прямой

 

27

 

§ 13.

Равновесие тела под действием сил, направлен­

 

 

 

 

ных под углом друг к другу

32

§14. Равновесие тела под действием произвольного числа сил, сходящихся в одной точке и располо­

 

 

женных

в одной плоскости

 

37

§

15.

Разложение силы на

сходящиеся

составляющие

41

§

16.

Условия

равновесия тела, выраженные в анали­

 

 

 

тической

форме

 

 

45

§

17.

Момент

силы

 

 

50

§

18.

О равновесии тела,

способного

вращаться во­

 

 

 

круг неподвижной оси . . .

 

53

§

19.

Равновесие тела под действием параллельных сил

54

§ 20.

Разложение силы на две параллельные составля­

 

 

 

ющие

 

 

 

62

346

 

§ 21.

Пара

сил

 

 

 

 

 

 

 

 

64

 

§ 22. Действие

на тело

сил, произвольно

расположен­

 

 

 

ных в плоскости

 

 

 

 

 

70

 

§ 23.

Равновесие тела под действием сил,

произвольно

 

 

 

расположенных в

плоскости

 

 

 

75

 

§ 24.

Замечания

к

решению задач

о

равновесии тела

 

 

 

под действием

сил,

произвольно

расположенных

 

 

 

в плоскости

 

 

 

 

 

 

78

 

§ 25. Задачи с решениями

 

 

 

79

 

§ 26.

Упражнения и вопросы для повторения

82

Г л а в а

т р е т ь я .

Центр

тяжести

 

 

 

84

 

§ 27. Понятие о центре тяжести

 

 

 

84

 

§ 28.

Определение центра тяжести

плоских фигур . . .

84

 

§ 29.

Устойчивость

тел

 

 

 

 

 

85

 

§ 30. Задачи с решениями

 

 

 

86

Г л а в а ч е т в е р т а я .

Трение

 

 

 

 

87

 

§ 31. Трение скольжения

 

 

 

 

87

 

§ 32.

Трение качения

 

 

 

 

 

89

 

§ 33. Задачи с решениями

 

 

 

90

 

§ 34.

Вопросы для повторения

 

 

 

93

 

 

 

 

 

Раздел

второй

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К и н е м а т и к а

 

 

 

 

Г л а в а

п я т а я .

Введение в

кинематику

 

 

 

94

 

§ 35.

Содержание и основные понятия кинематики

94

 

§ 36.

Перемещение

точки

 

 

 

 

95

Г л а в а

ш е с т а я .

Прямолинейное движение

точки

98

 

§ 37. Равномерное движение точки

 

 

98

 

§ 38.

Графики пути и скорости равномерного движения

100

 

§ 39. Неравномерное движение точки

 

 

106

 

§ 40.

Ускорение

в

направлении траектории

108

 

§ 41. Основные соотношения для

движения с постоян­

 

 

 

ным ускорением

в направлении

траектории . . .

109

 

§ 42.

Сложение

прямолинейных движений точки . . .

113

 

§ 43. Задачи с решениями

 

 

 

118

 

§ 44.

Вопросы для повторения и упражнения

121

Г л а в а с е д ь м а я .

Криволинейное движение точки

122

 

§ 45.

Скорость

криволинейного движения

точки . . .

122

 

§ 46.

Ускорение

криволинейного

движения точки . .

126

 

§ 47.

Вопросы для повторения и упражнения

133

Г л а в а в о с ь м а я .

Простейшие движения

твердого тела

133

 

§ 48.

Движение твердого тела и движение точки . . .

133

 

§ 49.

Поступательное

движение

твердого

тела . . . .

134

 

§ 50. Вращательное движение твердого тела

137

 

§ 51. Траектории, скорости и ускорения точек вращаю­

 

 

 

щегося твердого

тела

 

 

 

141

 

§ 52. Основные случаи вращения тела вокруг неподви­

 

 

 

жной

оси

 

 

 

 

 

 

 

146

347

§ 53.

О плоскопараллельном

движении твердого

тела

148

§ 54. Задачи с решениями

 

 

 

 

 

 

 

153

§ 55.

Упражнения и

вопросы

для

повторения

 

 

154

 

 

 

Раздел

третий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д и н а м и к а

 

 

 

 

 

 

Г л а в а д е в я т а я .

Введение

в динамику

 

 

 

 

156

§ 56.

Задачи

динамики

 

 

 

 

 

 

 

 

156

§ 57. Величина сил и ускорений

 

 

 

 

 

156

§ 58.

Масса тела

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

159

§ 59. Второй закон Ньютона

 

 

 

 

 

 

160

§ 60. Единицы массы. Единицы силы

 

 

 

161

§ 61. Системы единиц

 

 

 

 

 

 

 

 

162

Г л а в а д е с я т а я .

Основы

механики

материальной

точки

163

§ 62. Динамика материальной точки

 

 

 

 

163

§ 63.

Импульс тела

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

164

§ 64.

Закон сохранения импульса (количества дви­

 

 

жения)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

165

§ 65. Сила тяжести. Вес тела

 

 

 

 

 

 

167

§ 66.

Масса и вес. Измерение массы и веса

 

 

 

168

§ 67.

Прямолинейное

движение тел под действием

по­

 

 

стоянной силы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

170

§ 68.

Второй

закон

Ньютона

при

криволинейном

дви­

 

 

жении

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

173

§ 69.

Действующие силы при равномерном движении

 

 

по окружности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

174

§ 70.

Равномерное

движение

тел

по

окружности

при

 

 

одновременном

действии

силы

тяжести

 

 

 

176

§ 71. Об уравновешивании

вращающихся масс . . . .

181

§ 72. Задачи с решениями

 

 

 

 

 

 

 

184

§ 73. Упражнения и вопросы для повторения

 

 

186

Г л а в а о д и н н а д ц а т а я .

Основы динамики твердого тела

187

§ 74.

Твердое

тело

как

система

материальных

точек

187

§ 75.

Основные уравнения динамики для вращательно­

 

 

го движения твердого тела

 

 

 

 

 

188

§ 76. Момент инерции тела

 

 

 

 

 

 

193

§ 77.

Вращательное

движение тела

под действием

по­

 

 

стоянного

вращающего

момента

 

 

 

195

§ 78. Упражнения и вопросы для повторения

 

 

198

Г л а в а д в е н а д ц а т а я .

 

Работа и мощность

 

 

 

199

§ 79. Работа силы. Единицы работы

 

 

 

 

199

§ 80.

Работа

постоянной силы, направленной под лю­

 

 

бым углом

к

перемещению

 

 

 

 

 

201

§ 81. Мощность. Единицы мощности

 

 

 

 

202

§ 82.

Работа

и мощность постоянной силы при посту­

 

 

пательном

движении

тела

 

 

 

 

 

204

§ 83.

Работа

и

мощность

силы постоянной

величины

 

 

при вращательном

движении

твердого

тела . . .

205

§ 84.

Упражнения

и вопросы

для

повторения

 

 

209

348

Г л а в а т р и н а д ц а т а я .

Механическая

энергия

 

 

210.

§ 85. Энергия. Единицы энергии

 

 

 

 

 

210

§ 86.

Потенциальная энергия тела, на которое действу­

 

 

 

ет сила тяжести

 

 

 

 

 

 

 

 

212

§ 87.

Потенциальная энергия деформированного упру­

 

 

 

гого тела

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

214

§ 88.

 

Кинетическая

энергия

 

 

 

 

 

 

 

215

§ 89.

Энергия тела, движущегося поступательно . . .

217

§ 90.

Энергия вращающегося

твердого

тела

 

 

220

§ 9 1 .

Закон сохранения механической энергии . . . .

224

§ 92.

Механический

коэффициент

полезного

действия

226

§ 93.

Упражнения и вопросы для повторения

 

 

230

Г л а в а ч е т ы р н а д ц а т а я .

Удар

тел

 

 

 

 

231

§ 94.

Соударение тел

 

 

 

 

 

 

 

 

231

§ 95.

Центральный

удар двух

тел

 

 

 

 

233

§ 96.

 

Упражнения и вопросы для повторения

 

 

237

 

 

 

ЧАСТЬ ВТОРАЯ

 

 

 

 

 

 

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О МЕХАНИЗМАХ И МАШИНАХ

 

Г л а в а п я т н а д ц а т а я .

Основные

понятия

 

 

238

§

97.

 

Механизм и машина

 

 

 

 

 

 

 

238

§ - 98. Кинематические схемы механизмов

 

 

239

§

99.

 

«Простые машины»

 

 

 

 

 

 

 

242

§

100.

 

Упражнения

и вопросы

для

повторения . . . .

247

Г л а в а ш е с т н а д ц а т а я .

Передачи

 

 

 

 

 

247

§

101.

Классификация

механических передач

 

 

247

§

102.

 

Передаточное

отношение и

передаточное

число

248

§

103.

Преобразование

вращающих

моментов

в

пере­

 

 

 

 

дачах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

249

§

104.

 

Упражнения

и вопросы для повторения . . . .

250

Г л а в а с е м н а д ц а т а я .

Передачи

между

параллельными

 

 

 

 

валами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

251

§

105.

 

Ременная передача

 

 

 

 

 

 

 

251

§

106.

 

Фрикционная

цилиндрическая

передача . . . .

256

§

107.

 

Вариаторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

257

§ 108. Передача цилиндрическими зубчатыми колесами

258

§

109.

 

Геометрические

элементы

зацепления

зубчатых

 

 

 

 

передач

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

262

§

ПО. Понятие о планетарных и дифференциальных пе­

 

 

 

 

редачах с цилиндрическими зубчатыми колесами

264

§

111.

Понятие о

зубчатой

цилиндрической

передаче

 

 

 

 

с круговым

очертанием

зубьев

 

 

 

265

§

112.

 

Цепная передача

 

 

 

 

 

 

 

265

§

113.

 

Упражнения и вопросы для повторения

 

 

267

Г л а в а в о с е м н а д ц а т а я .

Передачи между пересекающи­

 

 

 

 

мися и скрещивающимися

валами

 

 

268

§

114.

 

Фрикционная

коническая

передача

 

 

268

§

115.

 

Передача коническими зубчатыми колесами

. . ,

269

§

116.

 

Червячная

передача

 

 

 

 

 

 

 

270

§

117.

 

Упражнения

и вопросы

для

повторения . . . .

272

349

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ