СТРУКТУРНЫЙ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ

Методическое пособие по «Теории механизмов и машин» для

студентов, обучающихся по всем направлениям

М.Б. Бородина, Б.А. Шевченко. Структурный и кинематический анализ механизмов. Часть 1. Методические указания по «Теории механизмов и машин» для студентов всех форм обучения.

Учебное пособие включает методические указания, рабочую программу курса, основные понятия и определения и рекомендации по выполнению первой части курсового проекта «Структурный и кинематический анализ рычажных механизмов» по дисциплине «Теория механизмов и машин».

Предисловие………………………………………………….. 4

Введение………………………………………………………..5

1. Общие указания………………………………………….........7

1.1 Методические указания…………………………………........7

1.2 Рабочая программа курса………………………………….....8

2. Основные понятия и определения……………………………9

3. Структурный анализ рычажного механизма……………….16

3.1 Порядок выполнения структурного анализа рычажного механизма……………………………………………………16

3.2 Пример структурного анализа простейшего рычажного

механизма…………………………………………………….17

3.3 Пример структурного анализа кулисного механизма……..18

4. Кинематический анализ рычажного механизма…………...19

4.1 Порядок выполнения кинематического анализа

4.3 Определение линейных скоростей точек звеньев

4.4 Построение годографа скоростей заданной точки 32

4.5 Определение угловых скоростей звеньев механизма 33

4.6 Определение линейных ускорений точек звеньев

4.7 Определение угловых ускорений звеньев механизма 42

4.8 Кинематический анализ кулисного механизма 43

4.9.1 Построение диаграммы перемещения ползуна 50

4.9.2 Построение диаграмм скоростейи ускорений 53

Учебная дисциплина «Теория механизмов и машин» для направлений подготовки бакалавров 151000 «Технологические машины и оборудование», 151900 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», 190600 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов», как правило, изучается в течение двух семестров. Это связано с тем, что студенты выполняют по этой дисциплине курсовой проект довольно большого объёма.

В последние годы наблюдается явная тенденция снижения объёма аудиторной работы со студентами за счёт повышения доли самостоятельной работы. Это может привести к снижению объёма курсового проекта по дисциплине.

Необходимо создать ряд учебных пособий, которые помогут студенту в его самостоятельной работе по выполнению курсового проекта и освоения соответствующих разделов дисциплины. Это позволит изменить структуру курса и больше внимания на лекциях уделить тем вопросам, которые не вошли в курсовой проект.

Настоящее учебное пособие посвящено структурному и кинематическому анализу схемы заданного рычажного механизма и поможет студентам различных форм обучения выполнить первую часть курсового проекта.

При подготовке второго издания к печати весь материал переработан и существенно дополнен.

Теория механизмов и машин является одной из первых общеинженерных дисциплин и базируется на фундаментальных дисциплинах: физика, высшая математика, теоретическая механика. Хорошее усвоение курса теории механизмов и машин позволит студенту успешно освоить в дальнейшем: детали машин и основы конструирования, технологию машиностроения и многие другие специальные дисциплины.

Для успешного освоения курса стандартом предусмотрено, наряду с изучением теоретических основ и проведением лабораторного практикума, обязательное выполнение курсового проекта, так как курсовое проектирование способствует закреплению, углублению и обобщению теоретических знаний, а также применению этих знаний к комплексному решению конкретной инженерной задачи по созданию, исследованию и расчёту параметров механизмов и машин.

Курсовой проект по этой дисциплине является, по сути дела, первой комплексной научно-исследовательской работой будущего инженера-механика на одном из важнейших этапов создания машины – перехода от идеи машины и её принципиальной кинематической схемы к реальной кинематической схеме с линейными, кинематическими и силовыми параметрами всех её частей. При этом студент должен в процессе выполнения курсового проекта решить ряд важных вопросов анализа и синтеза механизмов и машин. Решение этих вопросов позволяет, сделав необходимые расчёты на прочность, устойчивость и пр., выполнить конструирование реальной машины.

Наиболее ответственным этапом в проектировании машины является разработка структурной и кинематической схемы рабочего механизма, которые в значительной степени определяют конструкцию отдельных узлов и деталей, а также эксплуатационные качества будущей машины. Ввиду того, что студент, приступающий к выполнению первого проекта, не имеет ещё систематических специальных знаний и опыта, и потому не может учесть влияния различных факторов на общую схему проектирования и найти оптимальное решение поставленной перед ним задачи, авторы считают целесообразным в качестве проектного задания выдавать студенту разработанную кинематическую схему рабочего механизма существующей машины.

На первом практическом занятии студентам выдаются задания на курсовой проект в виде кинематических схем механизмов, применяемых в различных областях промышленности. При этом, как правило, учитывается направление подготовки студента и потребности в специалистах региона. Так, например, студентам направления 151000 выдаются темы связанные с печным толкателем, с краном для подъёма крышки металлургической печи и тому подобные. Студентам направления 151900 – поперечно-строгальный станок, пресс-автомат, гайковырубной автомат. Студентам направления 190600 – компрессорный двигатель внутреннего сгорания, V-образный двигатель, топливный насос дизеля.

Исследование рычажного механизма начинается с проведения его структурного и кинематического анализа.

При структурном анализе определяют количество, название и вид звеньев, количество, название и класс кинематических пар, число степеней свободы механизма, количество и вид групп Ассура. Это необходимо для выбора методов и проведения кинематического и силового анализа механизма.

Кинематический анализ позволяет определить положения, угловые скорости и ускорения звеньев механизма за цикл работы, а также траектории, линейные скорости и ускорения точек на звеньях механизма.

По каждому разделу курсового проекта, одновременно с оформлением графического материала, рекомендуем составлять пояснительную записку.

Объём и содержание курсового проекта для каждой специальности, формы обучения и для каждого конкретного задания определяется руководителем курсового проектирования.

Курсовой проект по дисциплине «Теории механизмов и машин» традиционно включает следующие разделы: структурный анализ механизма, кинематический анализ механизма, силовой анализ механизма, анализ и синтез механизма с высшими кинематическими парами, синтез механизма зубчатой передачи, синтез параметров маховика. В зависимости от направления подготовки студента, состав курсового проекта может варьироваться.

Изучать материал учебного курса при заочной форме обучения рекомендуется в соответствии с рабочей программой, используя обзорные лекции и учебники [1-4].

Представленный в учебнике материал необходимо понять, а не заучить. Особое внимание обращать на формулировки определений, теорем, аксиом, на методы исследования и расчёта механизмов. После изучения небольшого раздела программы желательно его кратко законспектировать. В случае необходимости используйте другие учебники и методические материалы из списка рекомендованной основной и дополнительной литературы.

Внимательно слушайте и конспектируйте учебный материал и методические рекомендации по выполнению заданий, излагаемые преподавателем на установочной сессии. Все неясные вопросы разбирайте с преподавателем на практических занятиях и на соответствующих консультациях.

Рекомендуется посещение лекций и практических занятий на дневной форме обучения, согласовав их с соответствующим преподавателем (см. расписание занятий).Лабораторные работы по дисциплине для студентов заочного отделения проводятся во время экзаменационной сессии.

Схема механизма и исходные данные, необходимые для выполнения курсового проекта, выдаются студентам всех форм обучения преподавателем на первом практическом занятии или на первой консультации.

Графическая часть контрольной работы выполняется карандашом на миллиметровой бумаге формата А1 (594х841 мм).

В состав пояснительной записки входят: титульный лист, содержание, введение, расчетная часть (по разделам), заключение, список использованных источников.

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: