Основные понятия и определения, принятые в теории

ФГБОУ ВПО «Тюменская государственная сельскохозяйственная академия»

МЕХАНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра: «Общетехнические дисциплины»

Т.В. Рожкова, Н.И. Смолин

Курс лекций

учебное пособие

Для студентов инженерных специальностей

высших учебных заведений

Тюмень 2012

УДК 621.01(076)

Т.В. Рожкова,Н.И. Смолин. Теория механизмов и машин: Курс лекций / Учебное пособие – Тюмень: Тюменская государственная сельскохозяйственная академия, 2012 - 189 с.

В учебном пособии рассмотрены основные разделы по курсу теории механизмов и машин (ТММ), необходимые для изучения данного предмета. Целью данного учебного пособия является ознакомление студентов со структурой, проектированием, кинематикой механизмов и динамикой машин. Данное пособие может быть использовано для подготовки к экзамену по курсу ТММ, а также при выполнении курсового проекта и лабораторных работ.

Учебно пособие предназначено для студентов инженерных специальностей очной и заочной форм обучения сельскохозяйственных ВУЗов.

Рекомендовано к изданию методической комиссией Механико-технологического института Тюменской государственной сельскохозяйственной академии.

Рецензенты: Д.Т. Бабичев, профессор Тюменского государственного нефтегазового университета;

В.А. Сапухин, доцент Тюменского государственного нефтегазового университета

Печатается по решению редакционно-издательского совета Тюменской государственной сельскохозяйственной академии.

Заказ Тираж 200

Подписано к печати

Отпечатано печатным цехом ТГСХА

ПРЕДИСЛОВИЕ

Учебное пособие соответствует содержанию ОПД Ф.02.01 «Теория механизмов и машин» Государственных образовательных стандартов по направлению дипломированных специалистов по специальностям 311300 «Механизация сельского хозяйства», 311400 «Автоматизация и электрификация сельского хозяйства», 311500 «Механизация переработки сельскохозяйтсвенной продукции», 260200 «Технология деревообработки», а также может быть использовано при изучении предмета «Детали машин» студентами этих и других специальностей.

Теория механизмов и машин является первой общетехнической дисциплиной, вводящей в курс технических дисциплин, таких как «Детали машин», «Подъемно-транспортные машины», «Тракторы и автомобили» и т.д. Предмет «Теория механизмов и машин» базируется на механико-математической подготовке студентов, обеспечиваемой предшествующими курсами: «Высшая математика», «Физика», «Инженерная графика», «Теоретическая механика», «Сопротивление материалов», «Компьютерная графика», «Материаловедение».

Пособие состоит из четырех глав: структура механизмов, кинематическое и динамическое исследование механизмов, синтез механизмов с высшими кинематическими парами.

Каждый раздел содержит теоретический материал, примеры решения задач и вопросы для самоконтороля.

Работа с данным пособием рекомендуется в таком порядке: после изучения теоретической части необходимо рассмотреть примеры, а затем ответить на вопросы, после чего можно сделать вывод об успешном усвоении данного раздела.

ВВЕДЕНИЕ

Теория механизмов и машин (в дальнейшем – ТММ)- наука, изучающая строение, кинематику и динамику механизмов и машин в связи с их анализом и синтезом.

Структурный анализ занимается проблемами образования механизмов и машин, изучением звеньев, кинематических пар и цепей, из которых состоят механизмы, определением числа степеней подвижности. Заключительным этапом данного раздела являются синтез и анализ новых схем механизмов.

Основной задачей кинематики механизмов является изучение движения звеньев механизмов без учета влияния сил, действующих на эти звенья, т.е. определение перемещений, скоростей и ускорений отдельных точек звеньев. Также проводится синтез механизмов, в результате которого находятся размеры звеньев по заданным условиям, например по положениям ведомого звена, закону его движения и т.д.

В динамике машин рассматриваются 2 основные задачи:

Ø силовое исследование механизмов и машин;

Ø анализ движения механизмов и машин.

При силовом исследовании изучаются методы определения движения звеньев механизма под действием внешних движущих сил и сил сопротивления, сил тяжести, сил трения, сил инерции и установление способов, обеспечивающих уменьшение динамических нагрузок, возникающих при движении.

Анализ движения изучает режим движения механизма, определение КПД, рассматривает вопросы регулирования движения, уравновешивания сил инерции, неравномерность движения, методы виброзащиты механизмов и др.

ТММ как наука позволяет проектировать механизмы, применяемые в различных рабочих машинах, автоматах, автоматических линиях, транспортных машинах и пр. Курс лекций по ТММ предназначен, чтобы научить студента, будущего инженера, выполнять расчеты типовых механизмов для дальнейшего проектирования сложных узлов в машинах.

Основные понятия и определения, принятые в теории

Механизмов и машин

Машина - устройство, выполняющая механические движения для преобразования энергии, материалов и информации в целях замены или облегчения физического и умственного труда человека.

С точки зрения выполняемых функций, машины можно разделить на следующие классы:

Ø рабочая машина - машина, предназначенная для преобразования материалов. Рабочая машина делится на транспортную и технологическую.

Ø энергетическая машина - машина, предназначенная для преобразования любого вида энергии в механическую (машина-двигатель) и наоборот (генератор).

Процессы преобразования энергии, материалов и информации, выполняемые машинами без непосредственного участия человека, получили название машин-автоматов.

Совокупность машин-автоматов, соединенных между собой и предназначенных для выполнения определенного технологического процесса называется автоматической линией.

Развитое автоматическое устройство, состоящее из двигателя, передаточных механизмов и рабочей машины называется машинным агрегатом.

Передаточный механизм (привод) предназначен для передачи движения от двигателя к технологической машине или исполнительному механизму.