Материал: Теория механизмов и машин. методические указания к выполнению практических работ направления 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств». Битюцких О.К

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный технический университет»

Кафедра автоматизированного оборудования машиностроительного производства

ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению практических работ направления 15.03.05 «Конструкторско-

технологическое обеспечение машиностроительных производств» (профили «Технология машиностроения», «Металлообрабатывающие станки и

комплексы» и «Конструкторско-технологическое обеспечение кузнечноштамповочного производства»)

всех форм обучения

Воронеж 2021

УДК 621.01 (07) ББК 34.5я7

Составитель:

О. К. Битюцких, канд. пед. наук

Теория механизмов и машин: методические указания к выполнению практических работ направления 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» (профили «Технология машиностроения», «Металлообрабатывающие станки и комплексы» и «Конструкторскотехнологическое обеспечение кузнечно-штамповочного производства») всех форм обучения / ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»; сост.: О. К. Битюцких. – Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2021. – 25 с.

В методических указаниях представлена методика структурного, кинематического и силового анализа шарнирно-рычажного механизма, а также приведены расчётные зависимости для построения планов скоростей и ускорений. Представленный материал позволяет студентам провести силовой анализ с нахождением уравновешивающей силы на кривошипе с помощью двух предложенных методик расчета.

Предназначены для студентов 2-го курса, обучающихся по направлению 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» (профили «Технология машиностроения», «Металлообрабатывающие станки и комплексы» и «Конструкторско-технологическое обеспечение кузнечно-штамповочного производства») всех форм обучения.

Методические указания подготовлены в электронном виде и содержатся в файле МУ ПР ТМиМ.pdf.

Ил. 14. Табл. 1. Библиогр. 6 назв.

УДК 621.01(07) ББК 34.5я7

Рецензент – М. Н. Краснова, канд. техн. наук, доц. кафедры автоматизированного оборудования машиностроительного производства ВГТУ

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

2

1. СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ

Механизмом называется кинематическая цепь, имеющая стойку (т.е. звено, принятое за неподвижное), в которой движение одного или нескольких звеньев полностью определяет характер движения остальных звеньев этой цепи.

Другими словами, — это кинематическая цепь, обладающая определённостью движения всех звеньев. Только одним звеньям даётся принудительное движение (определённым образом задаются их законы движения, например, подсоединением к двигателю), а другие получают движение от этих звеньев. В итоге механизм можно трактовать как механическую систему тел, предназначенную для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемое движение других тел.

Плоские механизмы образуются соединением подвижных звеньев посредством кинематических пар 4-го и 5-го класса, примеры которых даны в таблице (табл. 1).

Структурный анализ механизма подразумевает определение его подвижности и класса, а также выделения начальной системы.

Механизм, показанный на рис. 1, имеет пять (n=5) подвижных звеньев: 1 — ведущее звено AB, 2 — шатун ВС, 3 — коромысло DE, 4 — шатун EF, 5 — ползун F. Звенья образуют друг с другом 6 вращательных и 1 поступательную кинематические пары 5-го класса:

Р5=6+1=7.

Степень подвижности механизма вычисляется по формуле (формула П. А. Чебышева) (плоские механизмы):

где P5 , P4 — число кинематических пар 5-го и 4-го класса соответственно; n — число подвижных звеньев.

Степень подвижности приведённого выше механизма (при n=5, P5=7, P4=0):

Согласно структурной классификации плоских рычажных механизмов, предложенной И. И. Артоболевским на основе идей Л. Н. Ассура, механизмы объединяются в классы от первого и выше по признаку построения их структуры. Механизм 1-го класса состоит из ведущего звена, присоединенного к стойке парой 5-го класса (рис.2).

3

Окончание таблицы 1.

Цилиндрическая

Низшие, с гео- 4 2 метрическим

замыканием

Сферическая с пальцем

Вращательная

Винтовая

Структурные группы подразделяются на классы, порядки, виды. Номер класса численно равен числу кинематических пар при самом сложном независимом замкнутом контуре группы, порядок — числу кинематических пар, которыми группа присоединяется к механизму, вид — определяется сочетанием различных кинематических пар (рис. 3, 4).

Рис. 3. Группы второго класса, второго порядка:

a) 1 — вида; б) 2 — вида; в) 3 — вида; г) 4 — вида; д) 5 — вида

5