Тарабарин, В.В. Кузенков, Ф.И. Фурсяк ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО ТЕОРИИ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Теория механизмов и механика машин» Мос ква Издательство МГТУ им. <...> Н.Э. Баумана, 2009 Работа 1 Цель работы — проведение структурного анализа рычажных механизмов. − турную схему, соблюдая условные обозначения элементов кинематических цепей (ГОСТ 2.770 Задачи работы: по модели механизма изобразить его струк81); подсчитать число степеней свободы для плоского и пространственного представления механизма; разбить механизм на структурные группы Ассура, установить их класс и порядок; проверить правильность выполненного исследования на ЭВМ с помощью программы «STR». <...> Движения звеньев механизма рассматривают в системе координат, связанной с одним из звеньев. <...> Входному звену сообщается исходное движение, выходное выполняет требуемое движение. <...> Рычажным механизмом называется механизм, в котором нет высшей кинематической пары. <...> На структурной схеме механизма показывают стойку, подвижные взаимосвязанные звенья, виды КП и их взаимное расположение, соблюдая условные обозначения, регламентированные ГОСТ 2.770–81. <...> При подсчете значения Wпр используют формулу Сомова — Малышева: − Wn i pi , i 1 пр 6(6=− = −∑ 5 где n = k 4 ) (1.1) 1 — число подвижных звеньев механизма; k — общее число звеньев (вместе со стойкой); i — число подвижностей в КП; pi — число КП с i подвижностями в механизме. <...> Таблица 1.1 Графическое изображение элементов структурных схем Если траектории точек звеньев механизма лежат в параллельных плоскостях, то механизм можно рассматривать как плоский, и в этом случае подвижность Wпл определяют по формуле Чебышева: Wn i pi. i 1 пл 3(3=− = −∑ 2 ) (1.2) При расчете подвижности механизма в пространстве необходимо учитывать, что при переходе от плоского представления механизма к пространственному число подвижностей каждого звена увеличивается с трех до шести, при этом может увеличиться <...>
Лабораторный_практикум_по_теории_механизмов_и_машин.pdf
УДК 531.8
ББК 34.41
Т19
Реце нзе нты:
В.Н. Холопов, Е.И. Бороздина
Т19
Тарабарин В.Б., Кузенков В.В., Фурсяк Ф.И.
Лабораторный практикум по теории механизмов и машин:
Метод. Указания к лабораторным работам по дисциплине
«Теория механизмов и механика машин». — М.: Изд-во
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. — 96 с.: ил.
Методические указания к выполнению восьми лабораторных работ
по дисциплине «Теория механизмов и механика машин» содержит
краткие теоретические сведения, необходимые для понимания
физической сущности тех разделов дисциплины, которые подкрепляются
экспериментальными исследованиями, а также описания моделей
и лабораторных установок, порядок проведения выполняемых
работ и отчетности по ним.
Для студентов 2-го курса машиностроительных и технологических
специальностей, изучающих дисциплину «Теория механизмов и
механика машин».
УДК 531.8
ББК 34.41
Учебное издание
Тарабарин Валентин Борисович
Кузенков Владимир Васильевич
Фурсяк Федор Иосифович
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
ПО ТЕОРИИ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН
Редактор С.А. Серебрякова
Корректор М.А. Василевская
Компьютерная верстка С.А. Серебряковой
Подписано в печать 29.05.2009. Формат 60×84/16.
Усл. печ. л. 5,58. Изд. № 141.
Тираж 200 экз. Заказ .
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана
Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана
105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Работа 1. Структурный и кинематический анализ
рычажных механизмов ............................................................................3
1.1. Основные положения и понятия структурного
анализа механизмов...........................................................................3
1.2. Классификация рычажных механизмов по Ассуру ..........................6
1.3. Пример структурного анализа рычажного механизма......................8
1.4. Порядок выполнения работы ..........................................................11
1.5. Вопросы для самоконтроля .............................................................13
Работа 4. Индикаторная диаграмма и механическая характеристика
поршневого компрессора.......................................................................13
4.1. Общие сведения о механических характеристиках машин ............13
4.2. Описание экспериментальных установок .......................................14
4.3. Обработка индикаторной диаграммы .............................................18
4.4. Устройство полярного планиметра и работа с ним ........................20
4.5. Порядок выполнения работы ..........................................................22
4.6. Вопросы для самоконтроля .............................................................23
Работа 5. Исследование КПД редуктора ...................................................24
5.1. Общие сведения о КПД механизмов...............................................24
5.2. Определение поля варьирования факторов.....................................25
5.3. Выбор модели и планирование эксперимента ................................27
5.4. Описание экспериментальной установки........................................27
5.5. Тарировка индикаторов измерителей моментов.............................29
5.6. Порядок выполнения работы ..........................................................30
5.7. Вопросы для самоконтроля .............................................................31
Работа 8. Исследование влияния параметров станочного зацепления
на геометрию зубчатого колеса.............................................................32
8.1. Способ огибания при изготовлении эвольвентных
зубчатых колес.................................................................................32
8.2. Подрезание зубьев эвольвентного зубчатого колеса ......................36
8.3. Заострение зубьев эвольвентного зубчатого колеса ......................37
8.4. Прибор ТММ-42 для моделирования процесса нарезания
зубчатого колеса ..............................................................................38
95
Стр.95
8.5. Порядок выполнения работы ..........................................................38
8.6. Вопросы для самоконтроля .............................................................43
Работа 9. Динамическая балансировка ротора ..........................................43
9.1. Общие сведения о балансировке роторов .......................................43
9.2. Балансировочный станок рамного типа ТММ-1А..........................46
9.3. Основы теории рамных балансировочных станков ........................47
9.4. Порядок выполнения работы ..........................................................50
9.5. Вопросы для самоконтроля .............................................................52
Работа 10. Метрический синтез четырехзвенных
рычажных механизмов ..........................................................................52
10.1. Общие сведения о передаточной функции....................................53
10.2. Приведение задачи синтеза механизма по функции положения
к задаче синтеза по трем положениям ..........................................54
10.3. Решение задачи синтеза механизма по трем положениям............55
10.4. Описание экспериментальных моделей ........................................59
10.5. Экспериментальная оценка точности воспроизведения
заданной функциональной зависимости.......................................61
10.6. Порядок выполнения работы.........................................................62
10.7. Вопросы для самоконтроля ...........................................................64
Работа 12. Структурный и кинематический анализ манипуляторов........64
12.1. Промышленные роботы и манипуляторы.....................................64
12.2. Назначение и область применения промышленных роботов ......65
12.3. Классификация промышленных роботов......................................65
12.4. Принципиальное устройство промышленного робота..................66
12.5. Основные понятия и определения. Структура манипуляторов.
Геометро-кинематические характеристики...................................69
12.6. Пример структурного и кинематического анализа.......................77
12.7. Порядок выполнения лабораторной работы .................................79
12.8. Вопросы для самоконтроля ...........................................................80
Работа 17. Исследование процесса трения в поступательной
кинематической паре.............................................................................81
17.1. Трение в поступательной кинематической паре...........................81
17.2. Фрикционные автоколебания........................................................84
17.3. Описание экспериментальной установки......................................86
17.4. Планирование проведения эксперимента. Расшифровка
диаграмм и обработка результатов на ЭВМ..................................88
17.5. Порядок выполнения работы.........................................................92
17.6. Вопросы для самоконтроля ...........................................................93
Список литературы ....................................................................................94
96
Стр.96