Объектом изучения дисциплины являются структура, геометрия,
кинематика и динамика основных видов механизмов: рычажных, зубчатых и
кулачковых. <...> Например, кривошипно ползунный механизм (рисунок 3), предназначенный для преобразования вращательного движения звена 1 (кривошипа) в возвратно–поступательное движение
11
звена 3 (ползуна-поршня) или наоборот, используется в поршневых ДВС, копрессорах, различных технологических и сельскохозяйственных машинах. <...> 1 – кривошип; 2 – шатун; 3 – ползун
Рисунок 3 – Схема кривошипно-шатунного механизма
2.1.3 Звено механизма
Механизм представляет собой связанную систему тел – звеньев, каждое из
которых движется как единое целое. <...> Например,
шатун 2 (рисунок 3), являясь звеном кривошипно - ползунного механизма, состоит из нескольких деталей: тела шатуна, крышки, вкладышей, нескольких
болтов, гаек и т.п. <...> Кривошип 1 этого механизма состоит только из одной детали
коленчатого вала. <...> Входным звеном (входом) называется звено, которому сообщается движение, преобразуемое механизмом в требуемые движения других звеньев. <...> Выходным звеном (выходом) называется звено, совершающее движения, для выполнения которого предназначен механизм. <...> В кривошипно-ползунном механизме
(рисунок 3), входящем в состав поршневого ДВС, звено 3 – входное звено, а
звено 1 – выходное звено. <...> Если же этот механизм входит в состав пресса, то
звено 1 – входное звено, а звено 3 – выходное. <...> Все остальные звенья, совершающие движения относительно стойки,
называются подвижными звеньями. <...> В конкретных механизмах входное звено может быть ведущим и ведомым на отдельных учас тках движения в зависимости от приложенных сил (например, вал двигателя в
режимах разгона и торможения, ротор электродвигателя при двигательном и
генераторном режимах). <...> Рисунок 4 – Степени подвижности свободного тела
Из определения пары следует, что пара допускает относительное движение
звеньев. <...> По этой причине высшие пары имеют меньшие
потери на трение <...>
ТЕОРИЯ_МЕХАНИЗМОВ_И_МАШИН.pdf
ФГБОУ ВПОРязанский государственный агротехнологичекий
университет имени П.А. Костычева
ТЕОРИЯ
МЕХАНИЗМОВ И
МАШИН
Учебное пособие
А.М. КРАВЧЕНКО, С.Н. БОРЫЧЕВ, Н. В. БЫШОВ, Д. Н. БЫШОВ,
Е.В.ЛУНИН
для направлений «Эксплуатация транспортно-технологических
машин и комплексов» и «Технология транспортных процессов»
Рязань
2012
Стр.1
ВВК3433
УДК 620.2(075.8)
ISBN 978-5-98660-098-7
Т 338
Рецензенты:
Доктор технических наук, профессор В. Ф. Васильченков
кандидат технических наук, доцент Н. Н. Гаврилов
Кравченко А. М.,Борычев С. Н., Бышов Н. В., Бышов Д. Н., Лунин Е.В.
Теория механизмов и машин: учебное пособие. – Рязань: ФГБОУ ВПО РГАТУ,
2012. - 192с.
В пособии рассматриваются теоретические основы, содержание и методика
выполнения контрольной работы и курсового проекта по учебной дисциплине
«Теория механизмов и машин».
Допущено УМО вузов РФ по образованию в области транспортных машин
и транспортно-технологических комплексов в качестве учебно-практического
пособия для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров
«Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» и
«Технология транспортных процессов» решением № 101-У/12-рг97-04 от 04
июня 2012 года.
ISBN 978-5-98660-098-7
© Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Рязанский государственный агротехнологический
университет имени
П.А. Костычева»
© Коллектив авторов, 2012
Стр.2
3
Содержание
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1 Общие сведения о дисциплине. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Краткие теоретические сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1 Основные понятия теории механизмов и машин . . . . . . . . . . . .
5
7
7
2.2 Структурный анализ и синтез механизмов. . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.3 Кинематический анализ рычажных механизмов . . . . . . . . . . . . . 22
2.4 Силовой расчет механизмов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.5 Динамический анализ и синтез механизмов . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.6 Динамика приводов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
2.7 Кулачковые механизмы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3 Методические указания по выполнению контрольной работы . . . . . . . . . . 102
4 Методические указания по выполнению курсового проекта. . . . . . . . . . . . 107
4.1 Задание на курсовой проект . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
4.2 Разделы курсового проекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
4.3 Оформление курсового проекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Приложение А Классификация механизмов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Приложение Б Классификация звеньев механизмов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Приложение В Пример выполнения пояснительной записки контрольной
работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Приложение Г Пример выполненияграфической части контрольной
работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
Приложение Д Перечень вопросов для подготовки к защите
контрольной работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Приложение Е Пример выполнения пояснительной записки курсового
проекта. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
Приложение Ж Пример выполненияграфической части курсового
проекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
Приложение И Перечень вопросов для подготовки к защите
курсового проекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
Стр.3
4
Введение
Издание предназначено для подготовки обучающихся по специальностям
«Автомобили и автомобильное хозяйство» и родственным машиностроительным
специальностям приосвоенииучебной дисциплины «Теория механизмов и
машин». Оно содержит основныетеоретические положения, методические рекомендации
по изучению дисциплины, список литературы, рекомендованной
для самостоятельной работы, образцы выполненных контрольной работы и
курсового проекта, а также примерный перечень контролных вопросов для подготовки
к их защите.
Представленный в пособии материал может быть также полезен и при изучении
дисциплин«Техническая механика», «Прикладная механика», «Теоретическая
механика», «Детали машин и основы конструирования».
Опыт, полученный при выполнении и защите контрольной работы и курсового
проекта, будет востребован при изучении последующих учебных дисциплин,
выполнении аналогичных работ по специальным дисциплинам и при выполнении
выпускных квалификационных работ. Навыки выполнения аналитических
и проектных задач имеют важное значение при осуществлении профессиональной
деятельности будущими руководителями производственных и
творческих коллективов, эксплуатирующих и обслуживающих технические системы,
включающие в себя механизмы и механические приводы.
Стр.4
5
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ДИСЦИПЛИНЕ
Учебная дисциплина «Теория механизмов и машин» является одной из
важнейших фундаментальных общепрофессиональных дисциплин. Она играет
существенную роль в подготовке инженеров по машиностроительным специальностям.
Объектом изучения дисциплины являются структура, геометрия,
кинематика и динамика основных видов механизмов: рычажных, зубчатых и
кулачковых. Предметом ТММ являются теоретические основы анализа и синтеза
основных видов механизмов.
Курс ТММ является вводным в инженерную специальность и базируется
на положениях и выводах других естественно-научных и общепрофессиональных
учебных дисциплин. В свою очередь, знания, полученные при изучении
курса ТММ, являются фундаментом изучения ряда специальных дисциплин и
базой выполнения курсовыхпроектов (работ) и выпускных квалификационных
работ.
Значение курса ТММ для подготовки инженеров очевидно. Инженеры,
эксплуатирующие технику, средства ее обслуживания и ремонта должны знать
основные виды механизмов, их принцип действия и их кинематические и динамические
свойства. Эти знания необходимы для ясного понимания принципов
работы отдельных механизмов и их взаимодействия в машине или приборе.
Кроме того, в процессе эксплуатации любой машины или прибора всегда возможно
возникновение неполадок и отказов в работе. Устранить эти неисправности,
а в некоторых случаях дать задание на разработку нового механизма,
может только специалист, хорошо знающий кинематические и динамические
свойства различных механизмов. Инженеры, проектирующие новые машины и
механизмы, должны знать общие методы синтеза механизмов, позволяющие
находить геометрические параметры механизмов с заданными кинематическими
и динамическими свойствами.
Основные положения ТММ являются общими для механизмов различного
назначения. Эти положения используются для исследования существующих и
на первой стадии проектирования новых механизмов, когда разрабатывается
Стр.5