Алгоритм создания машин и механизмов. Пространство, в котором существуют механизмы. Основные виды механизмов. Аналитические методы исследования кинематики машин

Курс лекций по

ТММ.

Литература:

1.  И.И. Артоболевский  «ТММ»  М-1988

2.  Н.И. Левитский  «ТММ» / Наука-1990

3.  К.В. Фролов и др. «ТММ».

4.  О.Н. и Н.И. Левитские «Курс ТММ».

5.  Смелягин А.И. «Структура. Структурный анализ и синтез механизмов.»  Новосибирск НГТУ 1987.

6.  Смелягин А.И. «ТММ Курсовое проектирование». НГТУ 1998.

7.  Мокренко А.Г. и др. «ТММ» «Синтез кулачковых и зубчатых механизмов». НГТУ 1984.

8.  «ТММ Лабораторные работы» Еремин А.В. и др. НЭТИ 1988.

Введение.

Леонардо да Винчи впервые написал работы о ТММ.

Чебышев – российская школа (наряду с немецкой и английской).

Алгоритм создания машин и механизмов.

1.  Разрабатывается техническое задание на проектирование машины и механизма.

Техническое задание – должно сформулировать входные и выходные данные о машине и механизме и условия работы (среды) в которых она будет работать.

2.  Выбор структурной схемы будущей машины (этим  занимается ТММ).

3.  Анализ кинематики и динамики машины (ТММ).

4.  Разработка систем управления машиной (ТММ).

5.  Расчет на прочность элементов машин (ДМ и ОКМ).

6.  Конструирование машин (ДМ и ОКМ).

7.  Разработка моделей машин (СК).

8.  Экспериментальное исследование (ТММ).

9.  Проектирование и изготовление серийной машины                     (СК и ТММ).

10.  Производство и эксплуатация машин.

  ТММ – это название, которое относится к понятию научной дисциплины и учебному курсу.

  ТММ – это научная дисциплина, которая занимается изучением методов анализа и синтеза машин и механизмов.

     Решаются следующие проблемы:

·  синтез машин и механизмов

·  анализ машин и механизмов

·  теория машин-автоматов

·  специальные разделы

     Проблемы синтеза состоят в разработке методов, или научных основ, выбора структурных или принципиальных схем будущих машин или механизмов, а так же определенных размеров их звеньев или кинематических пар.

     Приемы анализа состоят в определении кинематических, динамических характеристик машины или механизма.

     Приемы разработки машины-автомата состоят в разработке и реализации на уровне схематичного решения законов движения машин.

      В специальных разделах курса ТММ решаются вопросы виброзащиты оператора, а также уравновешенности отдельных звеньев и машин на фундаменте.

ТЕРМИНОЛОГИЯ КУРСА.

     Машина – это устройство предназначенное для передачи или трансформации энергии, движения, информации и предназначена для замены умственного и физического труда человека и животных. Машина обязана выполнять полезную работу.

Машины подразделяются на:

·  рабочие

·  энергетические (двигатели, генераторы)

·  кибернетические

·  информационные (ЭВЦ, ЭВМ, гибридные машины)

     Назначение энергетических машин – вырабатывать или преобразовывать энергию.

     Назначение рабочих машин – выполнять основную техническую функцию.

     Кибернетические машины – машины оснащенные системой управления или искусственным интеллектом.

     Информационные машины предназначены для преобразования различного вида информации и проведения вычислительных работ.

     Механизм – система твердых взаимных между собой тел, которые под действием заданных силовых полей совершают необходимые или заданные зоны движения. Механизм не совмещает полезной работы. (механические часы). Машины и механизмы могут взаимно превращаться друг в друга.

     Какими бы сложными не были машины и механизмы они состоят из звеньев и кинематических пар.

     Звенья машин (механизмов). Все машины состоят из деталей.

     Деталь – это простейшее тело, которое без дальнейшей разборки может выполнять свои функции.

     Механизмы (машины) состоят из множества деталей. В ТММ не важно какие движения совершает эта деталь.

     Деталь или совокупность деталей совершая один вид движения называется звеном.

     Для простоты понятия машин все звенья и кинематические пары имеют условные изображения. Безмаштабное изображение машины в условных обозначениях называется структурной схемой.

     Звенья механизмов на структурной схеме обозначаются арабскими цифрами, кинематические пары – большими латинскими буквами.

     Структурная схема выполненная в масштабе называется кинематической схемой или кинематической моделью машины.                  Звенья механизмов разделяют на подвижные и неподвижные.                  Неподвижные звенья механизмов называются стойкой, на схеме она обозначена 0 или штриховкой. Стойка в машине одна, но  присоединений к ней может быть несколько. Подвижное звено   обозначается остальными арабскими цифрами не равными 0.

     Звенья механизма делят на простые и сложные.

     Звенья имеющие 1 или 2 внешние кинетические пары называются простыми.       

           

Все остальные звенья – сложные, на схеме они заштриховываются.

         

Звенья также разделяют по числу вершин (внешних кинетических пар).

t=2 – двухвершинное, линейное.

t=3– трех вершинное, треугольное.

Звено имеющее максимальное число вершин в механизме называется базовым.

     Звенья подразделяют на входные и выходные.

     Входным называется то звено, закон движения которого считается известным. Выходным называется в механизме то звено, которое движется по заданному нами закону.

     Все остальные звенья называются соединительными или промежуточными.