Курс лекций по Теории механизмов и машин

Лекция №1

Общие сведения

Классификация машин.

Современное производство немыслимо без всевозможных высокоэффективных машин- устройств для преобразования энергии, движения, накопления и переработки информации.

Благодаря их использованию повышается производительность труда, облегчается физический и умственный труд человека и т. д.

По назначению машины условно подразделяются на три группы.

1.Энергетические машины, в которых какой-либо вид энергии ( тепловой, электрической и т.п.) преобразуется в механическую работу и наоборот. К этой группе относятся как машины двигатели (электродвигатели, тепловые и ядерные двигатели и т.п.), так и машины преобразователи ( компрессоры. электрические генераторы и др.).

2. Технологические или исполнительные машины, предназначенные для выполнения производственных процессов по изменению формы, свойств и положения объектов труда ( металлорежущие и ткацкие станки, полиграфические, швейные, горнодобывающие, транспортные и другие машины, роботы и т.п.).

3. Информационные машины, в которых происходит преобразование вводимой информации для контроля, регулирования и управления технологическими процессами.

Механизмы и их назначение.

Механизм-это часть машины, в которой рабочий процесс реализуется путём выполнения определённых механических движений.

Механизм – представляет собой систему подвижно связанных между собой материальных тел, предназначенных для преобразования движения и преодоления сил с помощью двигателя.

Механизм состоит из звеньев.

Звено - это одна или несколько деталей, движущихся как одно целое.

Деталь - это изделие, изготовленное без сборочных операций.

Два звена, подвижно связанных между собой, образуют кинематическую пару.

ВИДЫ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАР

По виду относительного движения звеньев кинематические пары делятся на плоские и пространственные.

По характеру контакта звеньев кинематические пары делятся на высшие и низшие. В высшей кинематической паре контакт звеньев происходит по линии или в точке. Одно звено относительно другого имеет возможность перекатываться и скользить. В низшей кинематической паре звенья касаются по поверхности (плоскость, цилиндрическая поверхность, сфера, винтовая поверхность).

В относительном движении звеньев при этом возможно лишь скольжение.

Кинематические пары классифицируют по числу Н степеней свободы в относительном движении (число независимых подвижностей) или по числу S условий связи (ограничений), накладываемой парой на движение одного звена относительно другого. Так как для свободного тела в пространстве число степеней свободы равно шести, то величины Н и S связаны соотношением Н = 6 - S, где S = 1,2,3,4,5. При S = 0 пары не существует, а имеются два независимых тела. При S = 6 пара становится жёстким соединением деталей, т.е. одним звеном.

Ниже даны примеры наиболее распространённых кинематических пар, варианты их условных изображений на схемах.

Одноподвижные кинематические пары (Н = 1)

а) плоская, низшая, вращательная пара (плоский шарнир) –рис.1.1.