2. Теоретична частина

2.1. Теорія механізмів і машин §1. Визначення і класифікація

Теорія механізмів і машин (ТММ) – наука, що займається аналізом і синтезом механізмів і машин.

Синтез – створення механізму чи машини по заданих умовах.

Аналіз – дослідження руху існуючого механізму (машини).

(А) Механізм – пристрій, призначений для полегшення праці людини.

Машина – пристрій для перетворення:

• енергії;

• матеріалів;

• інформації;

• для транспортування.

(Б) Механізм призначений для перетворення руху.

П.1. Умовна класифікація механізмів

Власне механізми, що перетворюють рух:

а) Обертальний в поступальний і навпаки (кривошипно-повзунний механізм.);

б) Обертальний в качательний;

в) обертальний рівномірний в обертальний нерівномірний, а також рух із зупинками.

Механізми в який перетвориться кутова чи швидкість і швидкість і напрямок обертального руху:

а) Зубчасті передачі (редуктори, мультиплікатори).

б) Валопроводи (суднові чи турбіна-насос).

Не відносимо гідро і пневмо передачі.

П.2. Класифікація машин

Енергетичні – перетворення будь-якого виду енергії в механічну і навпаки(дизель, електрогенератор,...).

Технологічні – для перетворення матеріалів і речовин (форма, якість, вага, геометрія). Це верстати, преси, і т.п.

Інформаційні – (крім ЕОМ) для обробки і перетворення інформації (інтегратори, арифмометри механічні).

Транспортні – транспортування матеріалів і людей (ліфти, транспортери і т.п.).

П.3. Зображення машин і механізмів

Схема – відображення механізму чи машини на площині.

Поділяються на:

• конструктивні;

• структурні.

• кінематичні.

		Структурна схема 1 - кривошип 2 - шатун 3 - повзун 0 - стойка
Рис. 1. Схеми. - конструктивна схема;	б - кінематична схема – та ж структурна, але виконана в масштабі.

Ланка – у процесі роботи не змінює геометричних розмірів (шатун, повзун).

Ланки рухливо з'єднані одна з одною і утворюють визначену систему, називану кінематичним ланцюгом.

Механізм – кінематичний ланцюг, у якого хоча б одна ланка нерухома.

П.4. Класифікація механічних ланцюгів

1. Просторові і плоскі.

2. Прості і складні.

3. Відкриті і замкнуті.

	б)
Рис. 2. Ланцюги:
- плоский, замкнутий, простий.	б - плоский, складний, незамкнений.

Нерухома ланка називається стійкою.

Розглядаємо тільки плоскі механізми.

З'єднання 2^х ланок називається кінематичною парою.

Вільне тіло в просторі має 6 ступенів волі: 3 обертальних і 3 поступальних.

Професор Ассур (1914 р.) розробив класифікацію КП і механізмів.

По Ассуру клас кінематичної пари визначається по кількості віднятих ступенів рухливості (зв'язків!)

Приклади КП.

Сфера на площині	КП-І – кінематична пара І класу. (5 ступенів рухливості)
Циліндр на площині	КП-ІІ – Виключені – рухи по осі Z, перекидання навколо OY.
	КП-ІІІ – Виключені – рухи по осі OZ, та обертання навколо OX і OY.
	КП-ІІІ – виключені рухи по осях (сферичний шарнір).
	КП-IV – виключені 4 ступені волі
	КП-V – тільки обертальний рух.

Рис. 3. Кінематичні пари.

До кінематичних пар застосовують поняття вища і нижча пара.

Вища пара – коли контакт відбувається в точці або по лінії (контакт ланок), у противному випадку нижча.

Приклади: вища кінематична пара – шестерні, кулачкові механізми, нижча – підшипники ковзання.