- •Государственное образовательное учреждение высшего
- •Лекция 13. Уравновешивание звеньев.
- •1.2. Механизмы современной техники.
- •1.3. Задачи и основные методы теории механизмов и машин.
- •План лекции
- •1. 5. 2 Классификация кинематических пар по числу связей.
- •1.5.3 Степень подвижности кинематической цепи.
- •5. 7 Избыточные связи.
- •План лекции
- •1. 5. 6 Принцип образования механизмов по Ассуру.
- •1. 5. 7 Избыточные связи
- •1. 5. 8 Классификация механизмов по общим свойствам.
- •1.5.9 Виды механизмов.
- •Тема 2
- •2. 2 Графический метод кинематического анализа - метод кинематических диаграмм.
- •2. 2. 1 Определение положений звеньев, построение траекторий точек и кинематических диаграмм.
- •2. 2. 2 Графическое дифференцирование.
- •2.2.3 Графическое интегрирование.
- •2.3 Графоаналитический метод кинематического анализа - метод планов скоростей и ускорений.
- •2.3.1 Построение планов скоростей и их свойства.
- •2.3.2 Построение планов ускорений и их свойства.
- •2.3 Графоаналитический метод кинематического анализа - метод планов скоростей и ускорений.
- •2.3.1 Построение планов скоростей.
- •2.3.2 Построение планов ускорений.
- •2. 4 Аналитические методы кинематического анализа.
- •2.5 Метод преобразования координат.
- •2.5.1. Определение положений точек в незамкнутых кинематических цепях.
- •2.5.2 Определение положений точек в замкнутых кинематических цепях.
- •2.5.3 Определение положения точек в пространственных кинематических цепях.
- •2.5.4 Уравнения преобразования координат для кинематических пар.
- •2.5.5 Определение положения захвата пространственного манипулятора в неподвижной системе координат.
- •2.5.3 Определение положений точек звеньев в пространственных кинематических цепях.
- •2. 14 Преобразование координатных систем.
- •2.5.4 Уравнения преобразования координат для конкретных кинематических пар,
- •5. 5 Определение положения захвата пространственного манипулятора в неподвижной системе координат.
- •Лекция 8
- •2.5.6 Определение положения точек в плоских механизмах
- •2.5.7 Определение положений точек, скоростей и ускорений
- •2.5.6 Определение положений точек в плоских механизмах векторным методом.
- •2.5.7 Определение угловых скоростей и ускорений звеньев и линейных скоростей и ускорений точек плоских механизмов. Аналоги скоростей и ускорений.
- •3.1. Введение в динамику машин.
- •3.2.1 Классификация сил.
- •3.1 Введение в динамику машин.
- •3.2. Силы, действующие в машинах.
- •3.2.1 Классификация сил.
- •2. Силы движущие и силы сопротивления.
- •3.2.2 Определение сил инерции.
- •3.3. Реакции в кинематических парах.
- •3.4.Кинетостатический расчет механизмов.
- •3.4.1 Задачи кинетостатики механизмов.
- •3.4.2 Условия статической определимости групп звеньев.
- •3.4.3 Графоаналитический метод кинетостатического расчета групп второго класса.
- •2. Группа 2-го вида
- •3.4.4 Аналитический метод кинетостатического
- •3.4.5 Кинетостатика ведущего звена.
- •3.4.4 Аналитический метод кинетостатического
- •Лекция 12.
- •3.5.1 Трение в поступательных кинематических
- •3.5.2 Трение во вращательной кинематической паре.
- •3. 6. Передача работы и мощности. Кпд машин. Коэффициент потерь.
- •3.6.1 Кпд поступательной кинематической пары.
- •3.6.3. Определение кпд механизма.
- •3.6.4 Кпд соединенных машин.
- •Лекция 13.
- •3.7.1 Общие условия уравновешивание вращающихся масс.
- •3.7.2 Статическое уравновешивание.
- •Уравновешивание в общем случае или динамическое уравновешивание.
- •3.7.4 Статическая и динамическая балансировка вращающихся масс.
- •Лекция 14
- •3.7.6. Уравновешивание шарнирного четырехзвенника.
- •3.8. Движение машин под действием заданных сил.
- •3.8.1. Режимы движения машины.
- •3.8.2. Характеристика внешних сил.
- •3.8.5 Определение приведенных моментов инерции и моментов сил кривошипно – ползунного механизма.
- •3.8.8 Уравнения движения в дифференциальной форме.
- •Разрешим уравнение (3.57) относительно углового ускорения
- •Лекция 17.
- •3.8.13 Определение момента инерции маховика.
- •Лекция 18.
- •3.8.16 Уравнения движения машины с учетом упругости звеньев.
- •4. 2. Основные и дополнительные условия синтеза. Ограничения при синтезе.
- •4. 3. Методы оптимального синтеза.
- •4. 4. Синтез механизмов на основании заданной целевой функции.
- •4. 5. Интерполяционный метод синтеза механизмов.
- •Лекция 20.
- •4.6. Синтез механизмов методом наилучшего приближения функций.
- •4.7. Метод квадратичного приближения.
- •4.6. Синтез механизмов методом наилучшего приближения функций.
- •4.7. Метод квадратичного приближения.
- •Тема 5 Синтез плоских рычажных механизмов (4 часа)
- •5.2 Синтез четырехзвенного кривошипно-ползунного коромыслового механизма по трем положениям аналитическим методом.
- •5.3 Синтез четырехзвенного кривошипно-коромыслового механизма по двум крайним положениям коромысла, коэффициенту изменения средней скорости и допускаемому углу давления.
- •План лекции
- •5.4.2 Синтез кривошипно-ползунного механизма.
- •5.4.З Синтез кулисного механизма.
- •Тема 6.
- •9.2. Фазы движения толкателя
- •9.3. Обоснование выбора закона движения
- •Лекция 24.
- •6.5 Синтез кулачковых механизмов.
- •6.6 Проектирование по кинематическим параметрам. Построение профиля кулачка при поступательном движении толкателя.
- •6.4 Проектирование по динамическим параметрам. Определение текущих углов давления. Аналог скорости
- •Лекция 25
- •6.10. Графическое определение текущих углов давления.
- •6.11 Аналитический метод определения основных размеров кулачкового механизма по заданному допускаемое углу давления.
- •6.12. Силовой расчет кулачкового механизма.
- •Глава 7. Синтез зубчатых зацеплений. (12 часов).
- •7.2. Основная теорема зацепления. Полюс зацепления. Центроиды колес.
- •7.3. Цилиндрическая эвольвентная зубчатая передача..
- •7.1 Виды зубчатых механизмов
- •7.2. Основная теорема зацепления. Полюс зацепления. Центроиды колес.
- •7.3. Цилиндрическая эвольвентная зубчатая передача.
- •Окружность
- •Окружность
- •5. Эвольвента - кривая без перегибо
- •7.5 Элементы и свойства эвольвентного зацепления
- •7.6. Коэффициент перекрытия
- •Лекция 28.
- •7.8. Внутреннее зацепление (рис.7.9)
- •7.9. Реечное зацепление (рис.7.10)
- •7.10. Изготовление зубчатых колес.
- •Лекция 29.
- •7.14. Толщина зуба по произвольной окружности.Условие отсутствия заострения
- •7.15. Условие отсутствия подрезания
- •Лекция 30
- •7.17 Проектирование зубчатых передач. Выбор коэффициента смещения.
- •7.18 Косозубая цилиндрическая передача.
- •Лекция 31
- •7.21 Передачи с перекрещивающимися осями.
- •7.21.1 Винтовая передача.
- •7.21.2 Червячная передача.
- •Тема 8. Синтез механизмов с подвижными осями. Лекция 32.
- •8.1 Планетарные и дифференциальные механизмы.
- •8.1 Планетарные и дифференциальные механизмы.
- •Тема 9. Основы теории машин - автоматов. ( 4 часа)
- •9.1.2. Управление от копиров.
- •9.1.3. Следящий привод.
- •9.2. Виды манипуляторов и промышленных роботов.
- •Промышленные роботы
- •9.3. Рабочий объем манипулятора и классификация движений захвата
- •9.4. Влияние расположения кинематических пар манипулятора на его маневренность
- •9.5 Структурный синтез манипуляторов
- •9.6 Зоны обслуживания, угол и коэффициент
- •Список литературы.
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
Тульский государственный университет
Кафедра «Проектирование механизмов и деталей машин»
ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
ТУЛА 2006
Содержание.
Лекция 1. Введение. Основы структуры и классификация.
Лекция 2. Структурный анализ механизмов.
Лекция 3. Структурный синтез механизмов.
Лекция 4. Кинематический анализ механизмов. Метод преобразования кинематических диаграмм.
Лекция 5 . Метод планов скоростей и ускорений.
Лекция 6 . Метод преобразования координат в плоских кинематических цепях.
Лекция 7. Метод преобразования координат в пространственных кинематических цепях.
Лекция 8. Метод замкнутых векторных контуров.
Лекция 9. Задачи динамического анализа .
Лекция 10. Графоаналитический метод
кинетостатического расчета мехагнизмов.
Лекция 11. Аналитический метод кинетостатического расчета механизмов.
Лекция 12. Трение в кинематических парах и КПД механизмов.
Лекция 13. Уравновешивание звеньев.
Лекция 14. Уравновешивание механизмов.
Лекция 15. Приведение сил и масс. Динамические модели машины.
Лекция 16. Уравнения движения машины.
Лекция 17. Решение уравнений движения машины.
Лекция 18. Уравнения движения машины с учетом упругости звеньев.
Лекция 19. Синтез механизмов. Методы оптимального и приближенного синтеза.
Лекция 20. Синтез механизмов методами приближения.
Лекция 21 . Синтез рычажных механизмов аналитическими методами.
Лекция 22. Синтез рычажных механизмов графоаналитическими методами.
Лекция 23. Синтез кулачковых механизмо. Основные понятия, классификация.
Лекция 24.Синтез кулачковых механизмов по кинематическим и динамическим параметрам.
Лекция 25. Определение основных размеров и силовой расчет кулачкового механизма.
Лекция 26. Синтез зубчатых ацеплений. Основная теорема зацепления.
Лекция 27. Элементы эвольвентного колеса и зацепления.
Лекция 28.Внутреннее и реечное зацепление. Изготовление зубчатых колес.
Лекция 29.Станочное зацепление. Расчет параметров зубчатых колес.
Лекция 30. Формирование беззазорного зацепления. Косозубая передача.
Лекция 31. Пространственные зубчатые передачи.
Лекция 32. Синтез и анализ планетарных механизмов.
Лекция 33. Основы теории машин-автоматов.
Лекция 34 . Основные параметры манипуляторов и промышленных роботов.
Лекция 1. Основные понятия ТММ.
План лекции
1.1. Теория механизмов и машин - научно-теоретическая основа создания новых механизмов и машин.
1.2. Механизмы современной техники.
1.3. Задачи и основные методы теории механизмов и машин.
1.4. Этапы механизации и автоматизации производства.
1.1. Теория механизмов и машин - научно-теоретическая основа создания новых механизмов и машин.
Введение.
В решениях правительства страны определены основные направления развития народного хозяйства нашей страны на базе широкой механизации и автоматизации, в том числе робототехники. Создание современных машин и механизмов, предназначенных для увеличения производительности труда в промышленности, снижению доли физического труда и уменьшению количества занятости, невозможно без серьезного теоретического обоснования. Наука, изучавшая методы исследования и построения современных машин, носит название "Теория механизмов и машин", сокращенно ТММ. ТММ основана на принципах объективных законов и категорий диалектики, отражает связь с другими науками.
ТММ, как самостоятельная наука оформилась в начале XX века. Однако задачи ТММ рассматривались и значительно раньше. Достойный вклад в практическое развитие науки внесли работы: М.В.Ломоносова - разработавшего машины для производства стали; Ползунова - создателя паровой машины; Кулибина - изобретателя часов-автоматов; братьев Черепановых - создавших первый паровоз; Эйлера - разработавшего теорию плоских зацеплений и теорию эвольвентного зацепления.
Основателем русской школы ТММ является академик Чебышев, много сделавший по структуре и синтезу механизмов. Большой вклад внесли Н.Е.Жуковский - это работы по динамике машин, Кирпичев, Мерцалов, Ассур и др.
В развитии отечественной школы ТММ особая заслуга принадлежит академику И.И.Артоболевскому, разработавшему теорию структуры, кинематику пространственных механизмов» синтез и динамику машин.
В настоящее время проблемами ТММ занимаются в институтах РАН, министерства образования РФ и ряда других министерств.
На кафедре ПМДМ нашего института разрабатываются задачи ТММ по трем основным направлениям:
- кинематике и динамике автоматических роторных линий,
- динамике горных машин,
- механизмам измерительных устройств гравиметрической аппаратуры.