Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
КОНСПЕКТ ТММ.docx
Скачиваний:
7
Добавлен:
04.07.2024
Размер:
4.43 Mб
Скачать
  1. Основные понятия тмм. Машина. Механизм. Звено. Кинематическая пара. Кинематическая цепь. Виды механизмов.

Машина – это устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов или информации. Различают группы машин: 1. Энергетические (ДВС), 2. Технологические (станки, прессы). 3. Информационные (преобразование и переработка информации).

Механизм – это устройство, выполняющее преобразование движения одного или нескольких твердых тел в требуемое движение других твердых тел.

Звено – это одно или несколько жестко соединенных твердых тел, входящих в состав механизма. В каждом механизме имеется стойка (звено неподвижное или принимаемое за неподвижное). Звенья подразделяются на: неподвижные (стойка, неподв. направляющая) и подвижные (кривошип, шатун, коромысло, ползун, кулиса, кулачок). Входное звено – это звено, которому сообщается движение, преобразуемое механизмом в требуемое движение других звеньев. Выходное звено – это звено, совершающее движение, для выполнения которого предназначен механизм.

Кинематическая пара – это подвижное соединение двух соприкасающихся звеньев. По характеру соприкосновения звеньев различают низшие и высшие кинематические пары. Низшие пары могут быть выполнены соприкосновением звеньев по поверхностям или по плоскостям. Высшие – соприкосновением по линиям или в точках.

Кинематическая цепь – это связанная система звеньев, образующих между собой кинематические пары.

Различают следующие виды механизмов: - стержневые; - кулачковые; - зубчатые; - фрикционные; - с гибкими связями (в основном - это цепные и ременные передачи); - механизмы роботов; - специальные.

  1. Степень подвижности плоских и пространственных механизмов.

Кинематическая цепь и, следовательно, механизм, обладает определенным числом степеней свободы и степенью подвижности, зависящими от числа звеньев и кинематических пар.

Как указывалось в параграфе § 1.2, если на движение звена в пространстве не наложено никаких условий связи, то оно обладает шестью степенями свободы (подвижности). Если число звеньев кинематической цепи равно n, то общее число подвижностиW, которыми обладаютnзвеньев до их соединения в кинематические пары, равно6n.

W= 6n. (1.1)

Число пар I класса равно p1, II класса равноp2,IIIкласса - p3, IV класса -p4, V класса -p5. После соединения кинематических пар в кинематические цепи исключается одна связь каждого класса. Поэтому число степеней подвижности пространственной кинематической цепи будет равна:

W=6n-(6-1)p5-(6-2)p4-(6-3)p3-(6-4)p2-(6-5)p1.

После преобразования имеем:

W= 6n- 5p- 4p- 3p- 2p-p1. (1.2)

Формула (1.2) - формула для определения степени подвижности пространственных механизмов. Была выведена русскими учеными: П.И. Сомовым в 1887 г., А.П. Малышевым в 1923 г.

Плоские кинематические цепи образованы кинематическими парами только V и IV классов. Поэтому формула (1.2) примет вид:

W= 6n- 5p- 4p4.

После преобразования имеем:

W= 3n- 2p-p4. (1.3)

Формула (1.3) - формула для определения степени подвижности плоских механизмов. Была выведена русским ученым П.Л. Чебышевым в 1870 г. Здесь:

  • n- число подвижных звеньев;

  • p5- число низших кинематических пар;

  • p4- число высших кинематических пар.

Клиновые механизмы состоят из поступательных кинематических пар Vкласса. Степень подвижности таких механизмов рассчитывается по формуле В.В.Добровольского

W= 2n-p5. (1.4)

В зависимости от числа W, стоящего в левой части уравнения, можно получать плоские механизмы, с одной, двумя, тремя и т. д. степенями свободы. Поэтому число степеней подвижности указывает на количество ведущих звеньев (кривошипов, двигателей).

При нулевой степени подвижности ни одно из звеньев кинематической цепи не может двигаться, и кинематическая цепь превращается в ферму. Для того, чтобы механизм двигался, нужно задаться движением хотя бы одного звена.