- •1. Структура механизмов
- •1.1 Машина и механизм. Классификация механизмов по функциональному и структурно-конструктивному признакам
- •1.2 Рычажные механизмы. Преимущества и недостатки. Применение в технических устройствах
- •1.3 Кулачковые механизмы. Типы кулачковых механизмов. Преимущества и недостатки. Основное назначение
- •1.4 Зубчатые механизмы. Виды зубчатых механизмов. Основное назначение
- •1.5 Задачи и цели структурного анализа и синтеза механизмов
- •1.6 Звено, наименование звеньев
- •1.7 Кинематическая пара. Классификация кинематических пар. Низшие и высшие кинематические пары
- •1.8 Кинематическая цепь. Виды кинематических цепей. Кинематические пары плоских цепей
- •1.9 Основной принцип образования механизмов. Структурный синтез механизмов. Начальный механизм. Структурная группа (группа Асура). Классификация структурных групп
- •1.10 Структурный анализ механизмов. Определение степени свободы пространственных и плоских механизмов
- •1.11 Лишние степени свободы. Избыточные и пассивные связи и звенья
- •1.12 Замена высших кинематических пар низшими. Условия эквивалентности
- •1.13 Формула строения механизма. Классификация рычажных механизмов по структурному признаку (по Артоболевскому и.И.)
- •2.4 Графический метод. Метод графического дифференцирования
- •2.5 Графо-аналитический метод (метод планов). Примеры построения планов скоростей и ускорений.
- •2.6 Аналоги кинематических параметров
- •3. Динамический анализ рычажных механизмов
- •3.1 Задачи динамического анализа механизмов. Их содержание
- •3.2 Силовой анализ механизмов. Статический и динамический расчёт. Задачи и цели. Основные допущения. Уравнения статики.
- •3.3 Классификация сил. Внешние и внутренние силы. Статические и динамические нагрузки
- •3.4 Силовой расчёт рычажных механизмов методом кинетостатики. Принципы силового расчёта. Уравнения кинетостатики
- •3.5 Учёт сил трения при силовом расчёте. Виды трения. Трение в поступательной паре. Трение во вращательной паре. Угол трения, круг трения. Приведённый коэффициент трения. Расчёт мощности трения
- •3.6 Кпд машины при последовательном и параллельном соединении механизмов.
- •3.7 Мгновенный кпд рычажного механизма. Методика расчёта
- •3.8 Уравновешивание рычажных механизмов. Постановка задачи. Пример
- •3.9 Уравновешивание вращающихся масс звеньев - балансировка. Постановка задачи. Виды неуравновешенности звена
- •3.10 Движение механизмов под действием приложенных сил - динамика. Основные задачи динамики
- •3.11 Замена механизма на динамически эквивалентную модель. Звено приведения. Приведение сил и масс. Условия динамической эквивалентности
- •3.12 Уравнения движения звена приведения в дифференциальной и интегральной (энергетической) формах
- •4.2 Синтез рычажных механизмов на примере шарнирного 4-х звенника. Метод замкнутости векторного контура
- •5. Анализ и синтез зубчатых механизмов
- •5.1 Синтез зубчатых механизмов. Теорема Виллиса о передаче движения в высшей паре - основной закон зацепления
- •5.2 Эвольвентные зубчатые механизмы. Их преимущества
- •5.3 Эвольвента круга и её свойства. Использование в зубчатых механизмах
- •5.4 Методы образования эвольвентного профиля зубчатого колеса. Станочное зацепление. Условия появления и устранения подреза ножки зуба. Цели смещения исходного контура
- •5.5 Качественные показатели зубчатого зацепления. Влияние смещения исходного производящего контура на качественные показатели
- •5.7 Силовой расчёт зубчатых механизмов. Определение крутящих моментов по уравнению мощности. Уравнение редукции моментов
3.6 Кпд машины при последовательном и параллельном соединении механизмов.
ОТВЕТ: При последовательном соединении механизмов:
,
,
,
.
При параллельном соединении механизмов:
,
,
,
,
,
.
3.7 Мгновенный кпд рычажного механизма. Методика расчёта
ОТВЕТ:
, где - коэффициент потерь.
Методика расчёта КПД рычажного механизма:
1. Кинематический расчёт с определением относительных скоростей кинематических пар.
2. Силовой расчёт без учёта трения. Находим реакции связей, которые будут нормальными реакциями связи, и уравновешивать момент на входном звене.
3. Определяем полезную мощность: .
4. Определение потерь мощности на трение:
, , .
3.8 Уравновешивание рычажных механизмов. Постановка задачи. Пример
ОТВЕТ: При движении звеньев механизма на кинематические пары передаются переменные по значению и направлению динамические давления, являющиеся результатом действия сил и моментов от сил инерции. Эти давления, передаваясь на стойку механизма, а затем на фундамент всей машины, могут вызвать различные вибрационные и другие нежелательные явления. Уравновешивая силы инерции и инерционные моменты с помощью рационального подбора и распределения масс звеньев механизма, можно полностью или частично погасить (уменьшить) указанные динамические явления.
3.9 Уравновешивание вращающихся масс звеньев - балансировка. Постановка задачи. Виды неуравновешенности звена
ОТВЕТ: Задача об уравновешивании вращающихся масс заключается в таком подборе масс твёрдого тела, вращающегося относительно неподвижной оси, который обеспечил бы полное или частичное погашение динамических давлений в неподвижных опорах этого тела.
Существует два вида уравновешивания вращающихся масс:
Статическое уравновешивание, при котором уравновешиваются только силы инерции; после статического уравновешивания тела должны лежать на оси вращения.
Динамическое уравновешивание, при котором уравновешиваются силы инерции и инерционные моменты; при динамическом уравновешивании ось вращения является одной из трёх главных центральных осей эллипсоида инерции или свободной осью.
Для полного уравновешивания масс вращающейся системы, расположенных в параллельных плоскостях, необходимо соблюсти два условия:
1. условие уравновешивания центробежных сил инерции: или геометрическая сумма статических моментов масс относительно оси 0 равна нулю: , где , и , - искомые массы и радиусы вращения уравновешивающих противовесов.
2. Условие уравновешивания центробежных инерционных моментов или геометрическая сумма центробежных моментов инерции равна нулю:
3.10 Движение механизмов под действием приложенных сил - динамика. Основные задачи динамики
ОТВЕТ: При кинематическом расчёте мы предполагаем, что скорость входного звена постоянна, так как при этом не учитывались действующие значения силы и массы. В действительности же скоростные характеристики механизмов машин зависят не только от структуры и геометрии механизма, но и от нагрузок, воспринимаемых механизмом, масс подвижных звеньев механизма, рассчитанные по усреднённым скоростям работают с перегрузкой элементов конструкции, что приводит к снижению их надёжности или потере работоспособности.
Основные задачи динамики:
- устранение действительной скорости входного звена.
- регулирование движения механизма, то есть ограничение колебаний угловых скорости входного звена в пределах, обусловленных требованиями технологического процесса.
- расчет времени срабатывания устройства и так далее.