СТРУКТУРА И КЛАССИФИКАЦИЯ МЕХАНИЗМОВ
КРАТКИЙ СЛОВАРЬ
ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ И ПОНЯТИЙ
ПО ТЕОРИИ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН
 |
НОВОСИБИРСК 2011
УДК 621.01
Составитель - канд. техн. наук, доц. Ю.И. Евдокимов
Рецензент – канд. техн. наук, проф. В.В. Коноводов
Кафедра теоретической и прикладной механики
Краткий словарь основных терминов и понятий по теории механизмов и машин / Новосиб. гос. аграр. ун-т, сост. Ю.И. Евдокимов. – Новосибирск, 2011. – 17 с.
Настоящий словарь предназначен для студентов Инженерного института при изучении курса «Теория механизмов и машин», а также других инженерных дисциплин.
При составлении словаря использованы установленные стандартные определения основных терминов и понятий курса «Теория механизмов и машин».
Утвержден и рекомендован к изданию методическим советом Инженерного института (протокол № 12 от 30 ноября 2010 г.).
Ó Новосибирский государственный аграрный университет, 2011
Ó Инженерный институт, 2011
ВВЕДЕНИЕ
Цель настоящей разработки - дать в лаконичной форме объяснения к понятиям и терминам, которые связаны с анализом и синтезом механизмов.
В разработке приведены термины, наиболее часто встречающиеся при изучении курса «Теория механизмов и машин» по основным разделам:
1. Структура механизмов;
2. Кинематический анализ механизмов;
3. Динамический анализ механизмов;
|
|
|
4. Синтез механизмов.
Словарь составлен в соответствии с единой терминологией по Теории механизмов и машин, разработанной Международной организацией по Теории механизмов и машин (ИФТОМ). Приведённая терминология рекомендуется к применению в научно-технической литературе, учебном процессе и технической документации.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. МАШИНА И АГРЕГАТ
Теория механизмов и машин – наука об общих методах анализа и синтеза механизмов и машин.
Анализ механизма – исследование кинематических и динамических свойств механизма по заданной его схеме.
Синтез механизма – проектирование схемы механизма по заданным его свойствам.
Машина – техническое устройство, осуществляющее определённые механические движения, связанные с преобразованием энергии, свойств, размеров, формы или положения материалов (или объектов труда) и информации с целью облегчения физического и умственного труда человека, повышения его качества и производительности.
Виды машин
Энергетическая машина - предназначена для преобразования одного вида энергии в другой.
Машина-двигатель – преобразующая какой-либо вид энергии в механическую.
Машина-генератор - преобразующая механическую энергию в другой вид энергии.
|
|
|
Рабочая машина – предназначена для преобразования материалов.
Транспортная машина - преобразует только положение материала.
Технологическая машина - преобразует форму, свойства и положение материала или объекта.
Информационная машина - предназначена для получения и преобразования информации.
Контрольно-управляющая машина - предназначена для преобразования информации с целью управления энергетическими или рабочими машинами.
Математическая машина - предназначена для получения математических образов, соответствующих свойствам объекта.
Кибернетическая машина - предназначена для имитации или замены человека в процессах деятельности, присущих только ему или объектам живой природы, и обладающая элементами искусственного интеллекта.
Машинный агрегат – техническая система, состоящая из одной или нескольких машин, соединённых последовательно или параллельно между собой, и предназначенная для выполнения каких-либо требуемых функций.
СТРУКТУРА И КЛАССИФИКАЦИЯ МЕХАНИЗМОВ
Звено механизма – одна или несколько деталей, соединённых жёстко между собой.
Кинематическая пара - соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающее их относительное движение.
|
|
|
Элемент кинематической пары - совокупность поверхностей, линий и отдельных точек звена, по которым оно соприкасается с другим звеном.
В высших кинематических парах элементом соприкосновения является линия или точка.
В низших кинематических парах элементом соприкосновения является поверхность.
Поступательная пара – одноподвижная пара, допускающая прямолинейно-поступательное движения одного звена относительно другого.
Вращательная пара - одноподвижная пара, допускающая вращательное движение одного звена относительно другого.
Цилиндрическая пара – двухподвижная пара, допускающая вращательное и поступательное (вдоль оси вращения) движение одного звена относительно другого.
Числом степеней свободы механической системы называется число независимых параметров, определяющих положение всех элементов системы.
Кинематическая цепь - система звеньев, соединённых между собой кинематическими парами.
Виды кинематических цепей
Замкнутые – в которых каждое звено входит в не менее, чем в две кинематические пары с другими звеньями.
Незамкнутые – у которых имеются звенья, входящие только в одну кинематическую пару с другим звеном.
|
|
|
Плоские – у которых траектории движения точек всех звеньев находятся в параллельных плоскостях.
Пространственные – у которых есть звенья,траекториидвижения точеккоторых, не лежат впараллельныхплоскостях.
Механизм - кинематическая цепь с неподвижным звеном,в которой при заданномдвижении одного илинескольких звеньев вседругие звеньясовершают вполнеопределённые движения.
Звенья механизмов
Стойка – неподвижное звено механизма.
Входное звено – звено, которому сообщается движение, преобразуемое механизмом в определённые движения других звеньев;
Выходное звено – звено, совершающее движение, для выполнения которого предназначен механизм.
Кривошип– звено, образующее вращательную пару со стойкой и способное совершать вокруг неё полный оборот.
Шатун– звено, не входящее в кинематические пары со стойкой.
Коромысло- звено, образующее вращательную пару со стойкой, но не способное совершать вокруг неё полный оборот.
Ползун – звено, совершающее поступательное движение относительно стойки.
Кулиса – звено, вращающееся вокруг неподвижной оси и образующее с другим подвижным звеном поступательную пару.
При изображении механизмов на чертежах применяют:
· Структурную (принципиальную) схему с применением условных обозначений без соблюдения размеров звеньев.
· Кинематическую схему с соблюдением размеров звеньев, необходимых для кинематического расчёта.
Виды механизмов в зависимости от конструктивного исполнения звеньев:
· Рычажные – содержащие только низшие кинематические пары.
· Зубчатые – содержащие зубчатые колёса.
· Кулачковые – содержащие высшую кинематическую пару.
· Механизмы с гибкими звеньями - содержащие звенья, не являющиеся твёрдыми телами.
· Фрикционные – в которых передача движения происходит за счёт сил трения.
Виды механизмов в зависимости от функционального назначения:
· Шарнирный механизм – механизм, звенья которого образуют между собой только вращательные пары.
· Кривошипно-коромысловый механизм – шарнирный четырёхзвенник, в состав которого входит кривошип и коромысло.
· Двухкривошипный механизм - шарнирный четырёхзвенник, в состав которого входят два кривошипа.
· Двухкоромысловый механизм - шарнирный четырёхзвенник, в состав которого входят два коромысла;
· Кривошипно-ползунный механизм – рычажный четырёхзвенный механизм, в состав которого входят кривошип и ползун.
· Кулисный механизм – рычажный механизм, в состав которого входит кулиса.
· Направляющий механизм – механизм для воспроизведения заданной траектории точки звена.
Обобщённые координаты механизма – независимые между собой параметры (линейные или угловые), определяющие положения всех звеньев механизма относительно стойки.
Начальное звено – звено, которому приписывается одна или несколько обобщённых координат.
Структурная группа (группа Ассура) – элементарная кинематическая цепь, число степеней свободы которой относительно её внешних пар равно нулю.
Принцип Ассура - образование сложных плоских рычажных механизмов осуществляется присоединением одной или нескольких структурных групп (групп Ассура) к начальному звену и стойке.
КИНЕМАТИКА МЕХАНИЗМОВ
Кинематический анализ механизма – изучение движения звеньев механизма без учёта, действующих на них сил.
Основные задачи кинематического анализа:
· Определение положений звеньев механизма и построение траекторий движения отдельных точек.
· Определение скоростей точек звеньев и угловых скоростей звеньев механизма.
· Определение ускорений точек звеньев и угловых ускорений звеньев механизма.
Методы кинематического анализа механизмов:
· Геометрический метод – основанный на анализе векторных контуров кинематических цепей механизмов, представленных в аналитическом или графическом виде.
· Метод преобразования координат точек механизма, решаемый в матричной или тензорной форме.
· Метод кинематических диаграмм – метод графического или численного дифференцирования или интегрирования.
· Метод планов положений, скоростей и ускорений, основанный на решении векторных уравнений, связывающих кинематические параметры, в графическом виде или аналитической форме;
· Экспериментальный метод.
Функция положения механизма – зависимость углового или линейного перемещения точки или звена механизма от обобщённой координаты.
Кинематические характеристики механизма - производные от функции положения по времени.
Скорость – первая производная от функции положения по времени.
Ускорение - вторая производная от функции положения по времени.
Кинематические передаточные функции механизма – производные от функции положения по обобщённой координате.
Аналог скорости – первая производная передаточной функции по обобщённой координате.
Аналог ускорения – вторая производная передаточной функции по обобщённой координате.
План положений механизма – графическое изображение с учётом масштаба кинематической схемы механизма, соответствующее заданному положению начального звена.
План скоростей звена – фигура, образованная векторами скоростей точек звена.
План скоростей механизма – совокупность планов скоростей звеньев механизма с одним общим полюсом.
План ускорений звена – фигура, образованная векторами ускорений точек звена.
План ускорений механизма – совокупность планов ускорений звеньев механизма с одним общим полюсом.
Масштабный коэффициент – отношение численного значения физической величины в её единицах к длине отрезка в миллиметрах, изображающего эту величину на чертеже.
Шатунная кривая – траектория точки шатуна механизма.
Крайнее положение звена – положение звена, из которого оно может двигаться только в одном направлении.
Крайнее положение механизма – положение механизма, при котором хотя бы одно звено механизма занимает своё крайнее положение.
Коэффициент изменения средней скорости выходного звена – отношение средней скорости выходного звена за время его движения в прямом и обратном направлении.
Выстой – длительная остановка выходного звена при непрерывном движении входного звена.
СИЛОВОЙ РАСЧЁТ МЕХАНИЗМОВ
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 432; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!