Рабочая тетрадь по курсу «Теория механизмов и машин». Часть 1
Покупка
Новинка
Тематика:
Общее машиностроение. Машиноведение
Год издания: 2017
Кол-во страниц: 66
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-7038-4681-0
Артикул: 828504.01.01
Доступ онлайн
800 ₽
В корзину
Представлены материалы, необходимые при изложении курса семинарских занятий, а также задачи для самостоятельного решения. Для студентов 3-го курса ГУИМЦ машиностроительных специальностей, изучающих дисциплину «Теория механизмов и машин».
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 15.03.01: Машиностроение
- 15.03.02: Технологические машины и оборудование
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана Серия методического обеспечения учебного процесса студентов с ограниченными возможностями здоровья Н.Н. Барбашов, О.О. Барышникова, А.Д. Терентьева Рабочая тетрадь по курсу «Теория механизмов и машин» Часть 1
УДК 531.8(075.8)
ББК 34.41
Б24
Факультет «Робототехника и комплексная автоматизация»
Кафедра «Теория механизмов и машин»
Рекомендовано Редакционно-издательским советом
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве рабочей тетради
Барбашов, Н. Н.
Рабочая тетрадь по курсу «Теория механизмов и машин». Часть 1 / Н. Н. Барбашов,
О. О. Барышникова, А. Д. Терентьева. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана,
2017. — 66, [2] c. : ил. — (Серия методического обеспечения учебного процесса студентов
с ограниченными возможностями здоровья).
ISBN 978-5-7038-4681-0
Представлены материалы, необходимые при изложении курса семинарских занятий, а также задачи
для самостоятельного решения.
Для студентов 3-го курса ГУИМЦ машиностроительных специальностей, изучающих дисциплину «
Теория механизмов и машин».
УДК 531.8(075.8)
ББК 34.41
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017
© Оформление. Издательство
ISBN 978-5-7038-4681-0 МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017
Б24
ПРЕДИСЛОВИЕ Практические занятия по дисциплине «Теория механизмов и машин» (ТММ) включают в себя материал, необходимый для выполнения домашнего задания. Данная рабочая тетрадь предназначена для помощи студентам в освоении предлагаемого материала. В издании приведено подробное решение типовых задач, изложены основные понятия, такие как звено, кинематическая пара, кинематическая схема механизма. Данные примеры позволяют освоить приемы для определения видов движения звеньев, построения планов скоростей и ускорений, методики приведения к одномассовой динамической модели внешних сил и моментов сил, а также масс и моментов инерции. Рассмотрены методы уравновешивания механизмов и разобрана типовая задача на эту тему. Приведены чертежи эвольвентного зубчатого колеса, станочного зацепления и зубчатой передачи, что позволяет сконцентрироваться на восприятии материала и усвоении основных названий, обозначений и терминов, связанных с зубчатыми колесами. Для облегчения восприятия материала даны типовые схемы планетарных механизмов, а также изложен классический метод подбора чисел зубьев. Целью издания является закрепление практических навыков решения типовых задач по дисциплине ТММ, а также сведение в единое целое основных определений, понятий, таблиц и методик решения, используемых студентом при написании рубежного контроля и подготовки к экзамену. Рабочая тетрадь предназначена для студентов 3-го курса ГУИМЦ машиностроительных специальностей, изучающих дисциплину «Теория механизмов и машин».
СПИСОК ТЕРМИНОВ Входное звено — звено, которому сообщается движение, преобразуемое механизмом в требуемое движение других звеньев. Выходное звено — звено, совершающее движение, для выполнения которого предназначен данный механизм. Динамическая модель (одномассовая) — замена сложного реального механизма одним условным звеном. Звено — твердое тело, входящее в состав механизма. Кинематическая пара — соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающее их относительное движение. Кривошип — звено, совершающее циклическое вращательное движение на полный оборот вокруг неподвижной оси. Механизм — система твердых тел, объединенных геометрическими или динамическими связями и предназначенных для преобразования движения входного звена в требуемое движение выходных звеньев. Машина — средство механизации физического труда человека. Планетарный механизм — сложные зубчатые механизмы, в которых ось хотя бы одного колеса подвижна. Ползун — звено, движущееся поступательно. Редуктор — механизм, передающий и преобразующий крутящий момент. Преобразует высокую угловую скорость вращения входного вала в более низкую на выходном валу, повышая при этом вращающий момент. Редуктор называется планетарным из-за планетарной передачи, находящейся в нем, передающей и преобразующей крутящий момент. Стойка — неподвижное звено, относительно которого рассматривается движение остальных звеньев. Схема механизма — условное изображение звеньев и всего механизма, выполненное строго в масштабе. Центр тяжести звена — геометрическая точка, неизменно связанная с твердым телом, через которую проходит равнодействующая всех сил тяжести, действующих на частицы этого тела при любом положении последнего в пространстве. Шатун — звено, совершающее сложное плоскопараллельное движение. Эпицикл — в планетарном механизме колесо с внутренними зубьями.
СЕМИНАР № 1. СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ Дальнейшие определения приведены применительно к инженерным специальностям. Механизм — система твердых тел, объединенных геометрическими или динамическими связями и предназначенных для преобразования движения входного звена в требуемое движение выходных звеньев. Машина — средство механизации физического труда человека. Звено — твердое тело, входящее в состав механизма. Кинематическая пара (КП) — соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающее их относительное движение. Стойка — неподвижное звено, относительно которого рассматривается движение остальных звеньев. Входное звено — звено, которому сообщается движение, преобразуемое механизмом в требуемое движение других звеньев. Выходное звено — звено, совершающее движение, для выполнения которого предназначен данный механизм. Структурная формула плоского механизма (формула Чебышева): W = 3n – 2pн – pв, где W — подвижность механизма; n — число подвижных звеньев; pн — число низших пар; pв — число высших пар. Структурная формула пространственного механизма (формула Сомова — Малышева): W = 6n – 5p1 – 4p2 – 3p3 – 2p4 – p5 + q, где W — подвижность механизма; n — число подвижных звеньев; p1 — число одноподвиж- ных пар; p2 — число двухподвижных пар; p3 — число трехподвижных пар; p4 — число че- тырехподвижных пар; p5 — число пятиподвижных пар; q — число избыточных связей. Избыточные связи дублируют другие связи, не уменьшая подвижности механизма, а только обращая его в статически неопределимую систему. При q = 0 механизм является статически определимой системой; при q > 0 — статически неопределимой системой. Структурный анализ плоских механизмов по классификации Л.В. Ассура. Л.В. Ассур изучал строение плоских механизмов с низшими парами, показал возможность разделения механизмов на отдельные, более простые части — группы звеньев, предложил для них специальную классификацию и создал на данной основе ряд методов исследования механизмов. При этом механизм образуется из первичного механизма и присоединенных групп нулевой подвижности (групп Ассура).
Разновидности первичного механизма показаны на рис. 1.1. Рис. 1.1 Примеры групп Ассура 1-го класса 2-го порядка показаны на рис. 1.2. Рис. 1.2 Пример структурного анализа механизма Обозначение кинемати- ческой пары Звенья кинематической пары Относительное движение Подвижность в кинемати- ческой паре А 0–1 вращ. 1 В 1–2 вращ. 1 Вʹ 2–3 пост. 1 C 3–0 вращ. 1 D 3–4 вращ. 1 E 4–5 вращ. 1 Eʹ 5–0 пост. 1 Вид абсолютного движения звеньев механизма (наименование звеньев) плоское (шатуны) 2 4 вращательное (кривошипы, коромысла) 1 3 поступательное (ползуны) 5 Траектории центров подвижных шарниров прямая Е окружность В Вʹ D сложная кривая Число звеньев механизма общее (включая неподвижное звено — стойку) k 6 подвижных n 5
Окончание табл. Число кинематических пар механизма одноподвижных вращательных p1В 5 поступательных p1П 2 Число подвижностей механизма на плоскости W ПЛ = 3n – 2p1 = 3 · 5 – 2·(5 + 2) = 15 – 14 = 1 1 Число избыточных связей q = W ПЛ – (6n – 5p1) = 1 – (6 · 5 – 5·(5 + 2)) = = 1 – (30 – 35) = 1 + 5 = 6 6 Структурный анализ механизма по классификации Л.В. Ассура Схема первичного механизма Схема структурной группы Число звеньев в механизме 1 Число звеньев в механизме 2 Класс 1 Порядок 1 Класс 1 Порядок 2 Число кинематических пар в механизме 1 Число кинематических пар в механизме 3 Подвижность механизма на плоскости 1 Подвижность механизма на плоскости 0 Избыточные связи 0 Избыточные связи 3 Схема структурной группы Проверка правильности подсчета подвижности механизма и числа избыточных связей в механизме: W ПЛ = ΣW ГРУПП = 1 + 0 + 0 = 1; q = ΣqГРУПП = 0 + 3 + 3 = 6. Проверочный расчет выполнен, число подвижностей в механизме равно сумме числа подвижностей в структурных группах и первичном механизме, а число избыточных связей в механизме равно числу избыточных связей в структурных группах и первичном механизме. Число звеньев в механизме 2 Класс 1 Порядок 2 Число кинематических пар в механизме 3 Подвижность механизма на плоскости 0 Избыточные связи 3
Задачи для самостоятельного решения Задача 1.1. Анализ механизма Обозначение кинемати- ческой пары Звенья кинематической пары Относительное движение Подвижность в кинематической паре Вид абсолютного движения звеньев механизма (наименование звеньев) плоское (шатуны) вращательное (кривошипы, коромысла) поступательное (ползуны) Траектории центров подвижных шарниров прямая окружность сложная кривая Число звеньев механизма общее (включая неподвижное звено — стойку) k подвижных n Число кинематических пар механизма одноподвижных вращательных p1В поступательных p1П Число подвижностей механизма на плоскости W ПЛ = 3n – 2p1 Число избыточных связей q=W ПЛ – (6n – 5p1)
Структурный анализ механизма по классификации Л.В. Ассура Схема первичного механизма Схема структурной группы Число звеньев в механизме Число звеньев в механизме Класс Порядок Класс Порядок Число кинематических пар в механизме Число кинематических пар в механизме Подвижность механизма на плоскости Подвижность механизма на плоскости Избыточные связи Избыточные связи Проверка правильности подсчета подвижности механизма и числа избыточных связей в механизме: ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________
Задача 1.2. Анализ механизма Обозначение кинематической пары Звенья кинематической пары Относительное движение Подвижность в кинемати- ческой паре Вид абсолютного движения звеньев механизма (наименование звеньев) плоское (шатуны) вращательное (кривошипы, коромысла) поступательное (ползуны) Траектории центров подвижных шарниров прямая окружность сложная кривая Число звеньев механизма общее (включая неподвижное звено — стойку) k подвижных n Число кинематических пар механизма одноподвижных вращательных p1В поступательных p1П Число подвижностей механизма на плоскости W ПЛ=3n – 2p1 Число избыточных связей q=W ПЛ – (6n – 5p1)
Доступ онлайн
800 ₽
В корзину