Экзаменационные вопросы по курсу «Механика и технологии»

Ответы по механике, сколько нашла, на остальное терпения не хватило, еще там надо будет подкорректировать то, что есть, но это после консультации. Кто, что найдет, исправьте и выложите.

1. Звенья и кинематические пары механизмов.

Звенья – твердые тела, участвующие в заданном преобразовании движения. Звеньев может быть одно или несколько, подвижно соединенных между собой деталей.

Различают:

- Входные (ведущие) звенья, получившие движение от внешних источников энергии

- Ведомые (выходные или рабочие), совершающие требуемое движение, которое получают с помощью механизма. (все остальные подвижные звенья, получившие определенное движения от ведущего звена):

а) упругие звенья (пружины, мембраны, металлы)

б) гибкие (пасеки, ленты)

Кинематические пары - соединение двух звеньев (твердых тел), допускающее их заданное относительное движение.

Порядок класса соответствует числу ограниченных движений.

Число условий связи не может быть меньше единицы, иначе звенья не соприкасаются и кинематическая пара перестает существовать.

По признакам:

а) В зависимости от числа отнятых кинематической парой независимых возможных перемещений звеньев, т.е. от числа отнятых степеней свободы, пары делятся на пять классов.

Порядок класса соответствует числу ограничений движения.

б) По характеру относительного движения звеньев кинематические пары делят на:

- плоские (относятся только пары 5-го, 4-го классов, и точки звеньев могут двигаться в одной или параллельных плоскостях)

- пространственные (пары описывают пространственные кривые)

в) По характеру соприкосновения звеньев в кинемати­ческой паре (сопряжения) последние делят на:

- низшие – пары, в которых соприкосновение звеньев происходит по поверхности. Преимущества: Способны воспринимать и передавать значительные нагрузки при меньшем износе.

- высшие – пары, в которых соприкосновение звеньев происходит по линии ( прямая) или в точке. Преимущества: Возможность воспроизводить достаточно сложные относительные движения, меньше потери и трения. Образуются боковыми поверхностями зубьев колес, находящихся в зацеплении, роликами фрикционных передач, кулачком и толкателем.

г) По способам замыкания, т.е. обеспечения постоянного соприкосновения элементов, кинематические пары классифицируют на:

- геометрические незамкнутые (силовые) – пара существует за счет прижатия одного звена к другому, силами тяжести, упругости пружин.

- геометрически замкнутые - со­прикосновение звеньев обеспечивается геометрическими формами элементов

2. Кинематические цепи. Степень подвижности механизмов.

Кинематические цепи - звенья соединяются с помощью кинематических пар в кинема­тические цепи. В зависимости от характера движения звеньев различают:

- плоские - образуются звеньями, совершающими плоское движение

- точки звеньев пространственных цепей описывают про­странственные траектории.

Также кинематические цепи делятся на:

- простые (замкнутые) – все звенья входят не менее чем в две кинематические пары.

- сложные (незамкнутые (открытые)) – есть звенья, входящие только в одну кинематическую пару.

Важ­нейшим свойством любого механизма является его подвижность, ко­торая оценивается степенью подвижности (свободы) механизма.

Она равна числу независимых движений, которые нужно задать ведущему (ведущим) звену механизма, чтобы получить вполне определенное движение всех остальных подвижных звеньев.

Степень подвижности механизма должна быть не менее единицы и равна числу обобщен­ных координат механизма, т.е. числу независимых кинематических параметров (перемещений).

Степень подвижности механизма можно определить из его струк­турной формулы, связывающей подвижность с числом звеньев, числом и классом кинематических пар.

Число независимых возможных движений пространственного меха­низма, состоящего из n подвижных звеньев,

W= 6n– lp₁ - 2p₂ – 3p₃ – 4p₄ -5p₅ (формула Малышева)

Степень подвижности плоского механизма в этом случае определяется по формуле

W= 3n- 2р₅ – p₄ (формула Чебышева)

Формулы помогают оценить, можно ли использовать ту или иную кинематическую цепь в качестве структурной схемы механизма, а также число ведущих звеньев меха­низма.

Пассивные связи- связи, не влияющие на кинематику механизма, а формально уменьшающие степень его подвижности.