Введение.

1.Роль и место мех устройств в приборостроении.

Для современной организации материального производства и научной деятельности характерно использование высокоэффективных автоматических систем в комплексе с электрон вычислительными машинами. В такие системы наряду с электронными и электротехническими блоками входят различные механизмы для преобразования движения и непосредственного выполнения рабочих операций.

2.Основные этапы проектирования и конструктирова-ния. 1)Заказчик формулирует техн требования; 2)Исполнитель разрабатывает технич задание (назначение исполн. изделия, его технич.-дин. хар-ки и требования, условия эксплуатации, массы и размеры, габариты, порядок последов работ); 3) Технич предложение – это совокупность конструкт. документов, содержащих технико-экономич обоснования, выбор варианта построения проектной системы.; 4)Эскизный проект – разрабатываются конструкт решения принятого варианта, дающие общее представление об устройстве и принципе действия системы, а также производится расчет осн.параметров и размеров.; 5)Технич.проект – даются окончательные технич и конструкторские решения. Все необходимые расчеты. 6)Разработка рабочей конструкторской документации.

Механические системы

3.Виды мех систем. Используемые в технике системы соединенных между собой твердых тел могут быть изменяемыми и неизменяемыми. Неuзменяемой называют такую систему тел, кот под действием внешних сил не изменяет своей конфигураций. Это, например, несущие конструкцин ЭВМ, платы приборов. Так, тела 1, 2, 3 (рис. 1.1, а) не могут двигаться относительно друг друга под действием силы F или других нагрузок. Изменяемые, или подвижные, мех системы (рис. 1.1, б) допускают определенные движения тел 1, 2, 3 относительно закреп­ленного тела 4. Такие системы, предназначенные для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения остальных тел, называют механизмами. Тела, составляющие механизмы, могут быть твердыми, жидкимй и газообразными. Наибольшее применение получили механизмы, состоящие из твердых тел; в первом приближении эти тела считают абсолютно жесткими, т. е. их деформациями пренебрегают. Одни механизмы преобразуют движение входного звена в движение других звеньев по заданным траекториям или по сложному закону, другие изменяют скорости и силы (моменты сил), но не собственно закон движения.

Рис. 1.1 а) б)

4. Классификация механизмов. И.И. Артоболевский, классифицируя меха­низмы различного назначения, разделил их по структурно-­конструктивным признакам на следующие основные виды: рыча­жные, зубчатые, червячные, фрикционные, с гибкими звеньями, кулачковые, винт-гайка и комбинированные.

Рычажный мех-м предназначен для преобр-я вращающего и поступательно движения в любое другое движение с требуемыми параметрами; Зубчатый механизм используют для изменения параметров вращающих движений, а так же для преобр-я вращающего в поступ-е и наоборот движение. Червячные мех-мы используются для передачи вращающего движения м\д перекрещивающимися валами. Фрикцион мех-мы используются для тех же целей что и зубчатые, но передача происходит за счет сил трения. Кулачковые мех-мы преобразуют движение кулачка в заданное движение толкателя. Винтовые мех-мы преобразуют вращатель-ное движение в прямолинейное и наоборот.

5.Основные критерии качества и работоспособности деталей. Явл-ся точность, жесткость, износостойкость, вибропрочность, теплостойкость, точность, надежность и т.д.

1)Прочность. При больших нагрузках возможно разрушение. -напряжение. , где nт-коэф-т запаса по прочности. Поверхностная прочность – изменяющийся режим соприкосновения.

2) Жесткость – способность деталей не изменять своей формы при воздействии сил. Ж. характеризуется коэф-ом жесткости: К=F/σ, S=1/K – чувствительность.

3) Износостойкость. Износ – изменение размеров деталей в процессе работы.

ОА - достаточно большой износ, т.к. детали имеют свой профиль, стираются выступы. АВ-режим нормальной работы,миним износ. В-беск – интенсивность износа возрастает, деталь вышла из строя.

4) Виброустойчивость – способность конструкции работать в заданном диапазоне вибраций без недопустимых колебаний.

5) Теплостойкость – способность детали работать при больших температурах.

6) Точность – свойство механизма обеспечивать при заданных законах движения входных звеньев, расположение и движение выходных с погрешностями, не превышающими их допускаемых значений.

7)Надежность – свойство изделия выполнять заданные функции в определ условиях эксплуатации при сохранении значений основных параметров в заранее установлен. пределах. Надежность сложного устройства:

, где m – кол-во звеньев.

Чем сложнее устройство, тем менее оно надежно.

6.Предельные состояния и несущая способность механизмов. Определение зхначений механич характеристик для данного материала обычно осуществляется путем растяжения стандартного стержня на спец-ой лаб. машине.

σn – предел пропорциональности ОА (деформация растет пропорц-но нагрузке F);

σу – предел упругости (АВ-нелинейные, однако до т.В деформации еще упругие);

σт-предел текуческти (на ВС деф-я растет быстрее нагрузке и в т.С материал начинает «течь») εост=(Δl/l)100% - остаточ. относит. удлинение. На CD внутренняя структура материала меняется.

σв-предел прочности или временное сопротивление.

7. Конструкционные материалы. Наиболее часто используются: сплавы, пластмасса, керамич. материалы, спеченные, композиционные.

Сплавы. сталь, титановые сплавы, медные, аллюминивые. Сталь – наибольшая плотность. Титан. сплавы – в 2-3 раза легче чем сталь, хорошая антикоррозионная стойкость, плохо обрабатывается. Аллюмин – небольшой вес.

Спеченные материалы. Получают путем спечения порошков железа, цв.металлов. Могут добавляться неметалл. порошки.ρспеч<ρисх=»легче.

Пластмасса. Небольшая плотность, достаточная механич прочность, коррозион. стойкость, антифрикцион. стойкость.

Композиционные материалы состоят из армирующих волокн и наполнителя.

Муфты

21.Назначение и виды муфт. Валы отдельных механизмов, двигателей и рабочих органов соединяются муфтами. Назначение муфт шире, чем просто соединить два вала; с помощью муфт управления производится включение в действие и от­ключение всего механизма или отдельных его частей, система предохраня-ется от перегрузки и т.д.

Муфтами наз устройства для соединения валов м\у собой или для соединения валов со свободно сидящими на них деталями (шкивами, зубчатыми колесами и т. д.).

М. для постоянного соединения валов могут быть глухими (жесткими) и подвижными (компенсирующими). Глухие муфты просты по конструкции, но требуют точной соосности валов. Компенсир-ие муфты допускают небольшие относительные смещения валов: осевое Δx, радиальное, или парал­лельное, Δy и угловое Δα (перекос), котор вызыв-ся погрешн-ми изготовления и монтажа соед-ых элементов.

М. управления позволяют управлять движением ведомого звена. М., предназна-ченные для период-го включения и выключения ведо-мой ветви привода, носят название сцепных или М включения. Другая разновидность муфт управления – ­М. свободного хода, котор передают движение лишь в одном определенном направлении.

22.Соединительные, ограничительные (предохранит-ые), электромагнитные и управляемые муфты.

М. для постоянного соединения валов могут быть глухими (жесткими) и подвижными (компенсирующими). Глухие муфты просты по конструкции, но требуют точной соосности валов. Компенсирующие М. допускают не-большие относи-тельные смещения валов: осевое Δx, радиальное, или парал­лельное, Δy и угловое Δα (перекос), котор вызыв-ся погрешн-ми изготовления и монтажа соед-ых элементов.

Предохранительные. Здесь сигналом управления служит передаваемый крутящий момент Т; когда его значение превышает расчетное, М. автоматически разъединяет ведомый и ведущий валы, предохраняя механизм от перегрузок.

Электромагнитные муфты – разновидность управляемых муфт, широко используемых в системах автоматики и различных приводах ЭВМ. Главное достоинство – возможность осуществлять управление дистанционно с помощью сигналов относительно малой мощности. Еще – высокое быстродействие.