МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНАЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ УКРАИНЫ

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

методические указания и контрольные

задания по изучению дисциплины

”Теория механизмов и машин”

для студентов специальностей

7.090202 и 7.909218

Днепропетровск НМетАУ 2006

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНАЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ УКРАИНЫ

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

методические указания и контрольные задания по изучению дисциплины ”Теория механизмов и машин” для студентов специальностей 7.090202 и 7. Утверждено на заседании Ученого совета академии Протокол № 1 от 31.01. Днепропетровск НМетАУ УДК 621.01 (07) Рабочая программа, методические указания и контрольные задания по изучению дисциплины “Теория механизмов и машин” для студентов специальностей 7.090202 и 7. /Сост.: В. И. Литвишков, Л. Г. Заика, В. Н. Рубан. – Днепропетровск:

НМетАУ, 2006. - 43 с.

Приведены программа дисциплины “Теория механизмов и машин”, методические указания к самостоятельному изучению каждого из разделов и литература для подготовки, варианты контрольных заданий для выполнения студентами в процессе изучения дисциплины и методические указания к выполнению контрольных заданий.

Предназначена для студентов заочной формы обучения специальностей:

7.090202 - технология машиностроения;

7.909218 - металлургическое оборудование.

Составители: В. И. Литвишков, канд. техн. наук, доц.

Л. Г. Заика, ст. препод.

В. Н. Рубан, асс.

Ответственный за выпуск: И. В. Добров, канд. техн. наук, доц.

Рецензент Г. И. Толстиков, канд. техн. наук, доц. (НМетАУ)

ВВЕДЕНИЕ

Bсe передовое, что создает научная и инженерная мысль, машиностроение призвано без промедления осваивать, воплощать в машины, приборы и технологические линии. Научной основой создания новых высокоэффективных, надежных машин, приборов и технологических линий является теория механизмов и машин, под которой подразумевается наука об общих методах исследования и проектирования механизмов и машин. Изложение этих методов в учебном курсе “Теория механизмов и машин” логически связано с предшествующими курсами “Высшая математика” и “Теоретическая механика”, которые дают общую механико-математическую подготовку, и с последующими специальными курсами по отдельным видам машин, использующими общие метода теории механизмов и машин.

1. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Учебная работа студента-заочника по изучению курса “Теория механизмов и машин” включает изучение теоретического материала по учебным пособиям, решение типовых задач, выполнение контрольных и лабораторных работ, курсового проекта, сдачу зачетов и экзамена.

При чтении учебного пособия необходимо составлять конспект, приводя в нем основные положения и выводы теории. Следует прослушать курс лекций по теории механизмов и машин, которые читаются для студентовзаочников.

Кроме этого, необходимо широко использовать очные консультации преподавателей. При подготовке к выполнению контрольных работ следует после изучения соответствующих разделов программы разобрать примеры решения типовых задач, помещенных в задачнике по теории механизмов и машин, самостоятельно решить ряд задач. Выполненные контрольные работы предоставляются на рецензирование. Решения следует сопровождать краткими, последовательными и грамотными (без сокращения слов) объяснениями и графическими построениями. На обложке контрольной работа должны быть четко написаны; номер контрольной работы, название дисциплины, фамилия, имя и отчество студента (полностью), название факультета и специальности, учебный шифр дата отсылки работы, точный почтовый адрес. Контрольные работы, оформленные небрежно и без соблюдения предъявляемых к ним требований, не рассматриваются.

При проведении лабораторных работ студент знакомится с экспериментальными методами исследования и проектирования механизмов и машин.

После выполнения лабораторных работ и оформления отчетов по ним студент сдает зачет.

Курсовой проект по теории механизмов и машин выполняется параллельно с изучением теоретического материала. Тема индивидуального курсового проекта выдается преподавателем. В процессе выполнения курсового проекта студент должен получить необходимые практические навыки по применению основных положений и выводов теории и решению конкретных технических задач. Выполненный курсовой проект рецензируется преподавателем кафедры и затем проводится его защита.

К экзамену по курсу теории механизмов и машин допускаются студенты, сдавшие экзамены по всем разделам теоретической механики, представившие зачтенные контрольные работы, имеющие зачет по лабораторным работам и защитившие курсовой проект.

ВВЕДЕНИЕ

Теория механизмов и машин есть наука, изучающая строение, кинематику и динамику механизмов и машин в связи с их анализом и синтезом.

Курс теории механизмов и машин - важнейший среда других общетехнических дисциплин в учебном плане подготовки инженера. Научные основы и технические приёмы, изучаемые в теории механизмов и машин, базируются на общих законах теоретической механики. Однако курс теории механизмов и машин использует эти законы для разработки не только методов анализа механизмов и машин, но также и их синтеза (проектирование).

Задача курса - дать основные сведения по проектированию машин и механизмов и осветить вопросы их механики, т.о. вопросы движения и работы.

СТРУКТУРА И КИНЕМАТИКА МЕХАНИЗМОВ

2.1. Структура механизмов Степени свободы и условия связи. Структура кинематических пар. Классификация кинематических пар. Кинематические цепи. Число степеней свободы и степень подвижности пространственной (общий случай) и плоской кинематической цепи. Формулы Сомова - Малышева и Д.Л. Чебышева. Определение понятия, что такое механизм. Кинематическая и структурная схемы плоского механизма. Начальный механизм. Группы Ассура и их классификация.

Последовательность образования плоских механизмов по Ассуру. Классификация плоских механизмов. Структурный анализ плоских механизмов.

2.2. Кинематическое исследование плоских механизмов Цели и задачи кинематического исследования. Разновидности двухповодковых групп и построение положений их звеньев и траекторий точек звеньев. Масштабный коэффициент плана механизма. Построение кинематических диаграмм. Метод планов скоростей точек звена. Вспомогательные задачи, применяемые при определении скоростей. Теорема о подобии для планов скоростей звена механизма. Определение скоростей точек звеньев двухповодковых групп. Вспомогательные задачи, применяемые при определении ускорений. Определение ускорений точек звеньев двухповодковых групп. Определение угловых скоростей и ускорений звеньев механизма по его планам скоростей и ускорений.

2.3. Кулачковые механизмы Общие сведения о кулачковых механизмах и их применении. Основные типы плоских и простейших пространственных кулачковых механизмов. Анализ движения кулачковых механизмов при заданном профиле кулачка. Метод обращения движения. Фазовые и профильные углы поворота кулачка. Основание для выбора закона движения выходного (ведомого) звена кулачкового механизма. Определение размеров звеньев кулачковых механизмов с острым или снабженным роликом толкателем. Построение профиля кулачка по заданному закону движения. Аналитический способ вычисления координат эквидистанты и профиля. Определение r0 для кулачковых механизмов с плоским толкателем. Построение профилей простейших пространственных кулачков.

2.4. Плоские зубчатые трехзвенные механизмы Типы плоских зубчатых трехзвенных механизмов. Передаточные отношения. Основная теорема о зацеплении профилей зубьев прямозубых цилиндрических колес с постоянным передаточным отношением. Эвольвента окружности и ее свойства. Параметрические уравнения эвольвенты в полярных координатах. Возможность использования эвольвенты в полярных координатах. Возможность использования эвольвенты окружности в качестве профилей зубьев зубчатых колес. Параметры и геометрические размеры прямозубого цилиндрического зубчатого колеса. Профилирование внешнего зацепления прямозубого цилиндрического нормального зубчатого колеса. Угол зацепления, линия зацепления и дуга зацепления. Активная часть линии зацепления. Сопряженные рабочие участки профилей. Коэффициент перекрытия.

Основные метода изготовления зубчатых колес (метод копирования и метод обкатки). Подрезание зубьев колес эвольвентного профиля. Минимальное число зубьев малого колеса.

2.5. Сложные зубчатые механизмы Передаточное отношение последовательного и паразитного ряда колес, Соосный или обратный ряд. Основная формула для эпициклического ряда колес. Дифференциальный и планетарный механизмы. Передаточное отношение для простого планетарного механизма. Подбор чисел зубьев для планетарных механизмов.

2.6. Простейшие пространственные зубчатые механизмы Типы пространственных зубчатых механизмов. Конические зубчатые механизмы передаточное отношение, приближенное профилирование. Определение передаточного отношения винтовой передачи.

СТАТИКА И ДИНАМИКА МАШИН

2.7. Введение в статику и динамику машин Классификация машин. Механизм и машина. Задачи статики и динамики машин.

2.8. Силы, действующие в машинах Классификация сил. Внешние силы и механические характеристики машин. Определение сил инерции звеньев при поступательном, вращательном вокруг неподвижной оси и плоско-параллельном движении. Определение сил инерции методом замещения масс.

2.9. Кинетостатика механизмов Задачи кинетостатики механизмов. Условия статической определимости групп звеньев (кинематической цепи). Последовательность силового исследования плоского механизма. Кинетостатика двухповодковых групп. Уравновешивающая сила и момент. Кинетостатический расчет механизмов. Применение принципа возможных перемещений при определении уравновешивающей силы. Вспомогательный рычаг Н.Е. Жуковского.

2.10. Трение в кинематических парах Виды трения. Угол и конус трения. Трение в поступательной паре.

Наклонная плоскость. Трение во вращательной паре при наличии зазора между цапфой и вкладышем. Круг трения. Трение в приработавшейся цапфе. Трение при качении (трение второго рода). Перемещение тел на катках.

2.11. Передача работы и мощности Кинетическая энергия механизма и работа сил, действующих в машине.

Приведение масс и сил. Условия установившегося и неустановившегося движений машины. Коэффициент полезного действия машины.

2.12. Коэффициент полезного действия частных механизмов Общие положения. Коэффициент полезного действия наклонной плоскости и ее модификаций. Коэффициент полезного действия эпициклических передач. Коэффициент полезного действия дифференциала.

2.13. Движение механизмов под действием заданных сил Уравнение движения механизмов. Перманентное и начальное движение механизма. Интегрирование уравнения движения в случае сил, зависящих от положения звена.

2.14. Неравномерность хода машины Средняя угловая скорость начального звена. Коэффициент неравномерности и мера неравномерности. Влияние маховика на неравномерность хода машины. Приближенный метод определения момента инерции маховика. Метод К.Э.Рериха. Определение момента инерции маховика по методу Виттенбауэра. Определение момента инерции маховика машины с электрическим приводом. Определение размеров маховика.

2.15. Уравновешивание и балансировка вращающихся масс Задачи уравновешивания механизмов. Уравновешивание вращающихся масс, расположенных в одной плоскости. Уравновешивание вращающихся масс в общем случае. Статическая и динамическая балансировка вращающихся масс.

2.16. Уравновешивание сил инерции механизмов Определение центра тяжести механизма. Статическое уравновешивание механизмов. Уравновешивание сил и моментов сил инерции.

3. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ

3.1. Структура механизма 1. Дайте определение звена механизма. 2. Что такое кинематическая пара? 3. По каким признакам классифицируют кинематические пары? 4. Назовите основные кинематические пары. Объясните деление пар на высшие и низшие. 5. Приведите примеры пространственных кинематических пар. 6. Что называется кинематической цепью? 7. По какой формуле определяют степень свободы плоского механизма? 8. По какой формуле определяют степень подвижности пространственного механизма? 9. Объясните физический смысл числовых коэффициентов в структурных формулах. 10. Какая кинематическая цепь называется группой Ассура? 11.Чем определяется класс и порядок механизма? 12. Какая схема механизма называется кинематической, а какая структурной? 13. Для чего производится структурный анализ плоского механизма? 14. В какой последовательности проводится структурный анализ плоского механизма?

3.2. Кинематический анализ механизма 1. В чем заключаются задачи кинематического анализа плоских механизмов? 2. Постройте план механизма с двухповодковой группой. 3. Постройте траекторию заданной точки плоского механизма. 4. Как строятся планы скоростей и ускорений для механизмов, содержащих двухповодковые группы Ассура с тремя вращательными парами? 5. Как строятся планы скоростей и ускорений для механизмов, содержащих двухповодковые группы Ассура с внешней поступательной парой? 6. Как строятся планы скоростей и ускорений для механизмов, содержащих двухповодковые группы Ассура с внутренней поступательной парой? 7. Напишите векторные уравнения, связывающие скорости двух точек одного звена, и уравнения, связывающие ускорения этих точек. 8. Как подсчитываются величины нормальных ускорений? 9. Как определить отрезки, изображающие нормальные ускорения? 10. Как направлено нормальное ускорение точки? 11. Как определяют величины угловых скоростей и ускорений звеньев плоского механизма. 12. Как определяют направление угловых скоростей и ускорений звеньев плоского механизма по его планам скоростей и ускорений?

3.3. Кулачковые механизмы 1. Начертите схемы распространенных типов плоских и пространственных механизмов. 2. Как по чертежу кулачкового механизма получить диаграмму перемещений выходного (ведомого) звена? 3. Каким методом пользуются для того, чтобы получить диаграмму перемещения выходного звена кулачкового механизма? 4. Как, используя диаграмму перемещений, получить диаграммы аналога скоростей и аналога ускорения выходного звена? 5. Как определить масштабы для указанных диаграмм? 6. По какому условию производится определение начального радиуса r0 окружности кулачка? 7. Покажите угол давления (угол передачи) на различных типах механизмов. 8. В чем заключается задача анализа, а в чем заключается задача синтеза кулачкового механизма? 9. Как построить профиль кулачка, если известен закон движения выходного звена? 10. Как в этом случае выбирается положение центра кулачка относительно выходного (ведомого) звена?

3.4. Зубчатые передачи 1. В чем заключается содержание основной теоремы о зацеплении профилей зубьев прямозубых зубчатых колес? 2. Как строится эвольвента окружности и каковы ее основные свойства? 3. Назовите основные параметры и геометрические размеры зубчатого колеса. 4. Как определяется активная часть линии зацепления, рабочий участок профиля зуба, дуга зацепления? 5. Как связаны длины дуги зацепления и активной части линии зацепления? 6. Что такое коэффициент перекрытия и как он подсчитывается? 7. От каких величин и как зависит коэффициент перекрытия? 8. Как зависит коэффициент перекрытия от модуля зацепления? 9. Назовите методы изготовления зубчатых колес, дайте их характеристику и назовите инструмент, применяемый при этих методах. 10. Почему эвольвентное зацепление имеет преимущественное применение? 11. Приведите формулу для определения минимального числа зубьев из условия отсутствия подрезания. 12. Как определяются передаточные (частные) отношения и общее передаточное отношение последовательного ряда зубчатых колес? 13. Какой ряд зубчатых колес называется паразитным? 14.

Какую особенность имеет соосный ряд зубчатых колес? 15. Какой ряд зубчатых колес называется эпициклическим? 16. Приведите формулу, связывающую частоту вращения первого и последнего колеса с частотой вращения в дифференциальном механизме. 17. Напишите формулу передаточного отношения эпициклической передачи. 18. Напишите формулу передаточного отношения обращенной зубчатой передачи. 19. Назовите основные виды пространственных зубчатых передач. 20. Как определяется передаточное отношение конической зубчатой передачи? 21. Как осуществляется приближенное профилирование конической зубчатой передачи? 22. Как связываются между собой нормальный и торцевой шаг винтовой передачи?

3.5. Силы инерции звеньев. Кинетостатика механизмов.

Рычаг Н.Е. Жуковского 1. Как учитываются силы инерции в случаях поступательного, вращательного и плоско-параллельного движений? 2. С какой целью в систему действующих на механизм сил вводятся силы инерции? 3. В чем заключается задача кинетостатического анализа механизма, что известно и что нужно найти?

4. Каковы условия статической определимости кинематической цепи? 5. Что заранее известно о линиях действия реакций во вращательных и поступательных парах (без учета сил трения)? 6. Почему нельзя выполнять кинетостатический анализ механизма в целом? 7. Почему группа Ассура статически определима? 8. Какова последовательность кинетостатического исследования плоского механизма? 9. Как проводится кинетостатический анализ двухповодковой группы с тремя вращательным кинематическими парами? 10. Как проводится кинетостатический анализ двухповодковой группы с внешней поступательной парой? 11. Как проводится кинетостатический анализ двухповодковой группы с внутренней поступательной парой? 12. Каким способом, исключая кинетостатический анализ, можно определить уравновешивающую силу и уравновешивающий момент? 13. Что такое уравновешивающая сила и уравновешивающий момент? 14. На каком принципе основывается теорема Жуковского о жестком рычаге? 15. Как определяется уравновешивающая сила при помоще рычага Жуковского? 16. Каков физический смысл момента силы относительно полюса, повернутого на 90° плана сил?

3.6. Трение в кинематических парах 1. Какие виды трения могут быть в механизмах? 2. Какие виды трения скольжения вы знаете? 3. Какая зависимость существует между нормальной реакцией и силами трения скольжения покоя и движения? 4. Назовите факторы, влияющие на величину силы трения. 5. Какую размерность имеет коэффициент трения скольжения? 7. Как связаны между собой угол трения и коэффициент трения скольжения? 8. Какой формулой определяется сила P, обеспечивающая равномерное движения тела по наклонной плоскости? 9. При каких условиях возникает явление самоторможения на наклонной плоскости? 10.

Как направлены равнодействующая сил Q и реакция опоры R в идеальной цапфе? 11. Напишите формулу для определения сил трения в цапфе с зазором.

12. Что такое угол трения и круг трения? 13. Напишите формулу для определения момента сил трения в цапфе без зазора.

3.7. Приведение масс и сил 1. Что такое приведение масс и сил? 2. Какое условие эквивалентности должно быть при приведении масс (моментов инерции)? 3. Какое условие эквивалентности должно бить при приведении сил (моментов сил)? 4. Напишите формулу для приведенной массы звена. 5. Напишите формулу для приведенного момента инерции звена. 6. Почему приведенная масса (или момент инерции) для рычажного механизма изменяются с измененном положение звена приведения а для зубчатого механизма постоянна? 7. Меняется ли приведенная масса с изменением скорости звена приведения? 8. Дайте характеристику приведенного момента инерции звена. 9. Напишите формулу для приведенного момента сил. 10. Напишите формулу для приведенной силы. 11. Зависит ли величина приведенной силы в данном положении механизма от скорости звена приведения?

3.8. Движение механизмов под действием заданных сил 1. Какой режим работы машины называется установившимся? 2. Что такое неустановившееся движение машины? 3. Какие кинематические признаки установившегося и неустановившегося движений? 4. Какие динамические признаки установившегося и неустановившегося движений? 5. Изменяется ли кинетическая энергия рычажного механизма за цикл или внутри цикла установившегося движения? 6. Напишите уравнение движения в форме кинетической энергии. 7. Напишите уравнения движения в форме Лагранжевых уравнений. 8. Напишите уравнения движения в форме основного и добавочного движений. 9. Каковы причины изменения скорости звена приведения рычажного механизма при установившемся режиме работы?

3.9. Неравномерность хода машины. Расчет маховика. Уравновешивание вращающихся масс 1. Какая величина называется коэффициентом неравномерности хода машины? 2. Как оценивается равномерность вращения входного (ведущего) звена механизма? 3. От чего зависит коэффициент при заданных движущих силах сопротивления и cp ? Как уменьшить коэффициент неравномерности?

5. В чем заключается роль маховика в машине? 6. Напишите формулу для приближенного расчета маховика. 7. Что требуется для определения избыточной работы? 8. Объясните регулирующее действие маховика по физическому смыслу, по уравнению кинетической энергии покажите, что увеличение момента инерции вращающегося звена механизма выравнивает его скорость. 9. В чем заключаются две задачи уравновешивания масс звеньев механизма? 10.

Чему равен главный вектор и главный момент сил инерции точек вращающегося звена при приведении их к точке на оси вращения? 11.В чем заключается задача статической и динамической балансировки вращающегося звена? 12. В чем заключается задачи полного и частичного уравновешивания механизма?

4. КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ

При изучении курса студенты выполняют две контрольные работы. В первую контрольную работу входят три задачи, а во вторую – одна задача. Задачи составлены в соответствии с содержанием курса.

Номера задач, входящих в первую контрольную работу, определяется следующим образом: из таблицы 4.1 по первой букве фамилии и последней цифре шифра студента выбирается номер задания, а из таблицы 4.2 по выбранному заданию определяется номера задач, входящих в контрольные работы (приложение 1,2 и 3).

Первая контрольная работа имеет задачи для проведения структурного анализа схем пространственного и плоского стержневого механизмов и сложного зубчатого механизма для определения передаточного отношения (все данные для этой задачи приведены в таблице 4.3).

Вторая контрольная работа предусматривает проектирование стержневого механизма, кинематическая схема которого представлена в приложении 4, выполнение для нее кинематического анализа и кинетостатического расчета с проверкой рычагом Жуковского.

буквы фамилии Номер Номера заданий входящих в: Номер Номера заданий входящих в:

задания контрольную контрольную задания контрольную контрольную мер дач 121 150 122 20 40 123 125 25

5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

В лабораторных работах по теории механизмов и машин предусматривается выполнение таких задач:

1) Составление структурных схем механизмов и проведение структурного анализа;

2) Составление кинематических схем механизмов в соответствующем масштабе и построение диаграммы S = f ( ) ;

3) Обмер зубчатого колеса и определение его геометрических размеров;

4) Построение с помощью приборов эвольвентных зубчатых профилей;

5) Экспериментальное определение скоростей, ускорений и сил, действующих на звенья;

6) Динамическое уравновешивание вращающихся масс при известном расположении неуравновешенности;

7) Динамическая балансировка ротора при неизвестном расположении неуравновешенных масс.

Проект выполняется на 3 - 4-х листах формата А1 (598х641) и должен содержать решение задач проектирования схем механизмов и машин.

Примерный перечень содержания отдельных листов проекта:

I. Кинематический анализ стержневого механизма;

2. Синтез зубчатой передачи;

3. Кинетостатика стержневого механизма;

4. Расчет маховика.

Курсовой проект должен быть представлен на кафедру и защищен до 1го мая.

7. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

7.1. К выполнению контрольных работ При структурном анализе для указанных схем пространственного механизма манипулятора или промышленного робота и плоского стержневого механизма следует построить без соблюдения масштабов кинематические схемы, придерживаясь условных обозначений представленных в таблице 7.1. Затем необходимо пронумеровать звенья и определить число кинематических пар соответствующей подвижности (соответствующего рода). После этого определяется степень свободы (степень подвижности) механизма. Число степеней подвижности пространственных механизмов определяется по формуле СомоваМалышева:

где n число всех звеньев;

p1, p2, p3, p4, p5 - число кинематических пар соответствующей подвижности (соответствующего рода).

Для плоских механизмов число степеней свободы следует определять по формуле П. Л. Чебышева где n – число всех звеньев; p1 - число одноподвижных пар (первого рода); p 2 - число двухподвижных пар(второго рода).

После этого для плоского механизма составляется структурная схема, где вместо ползушек вводятся поводки, затем выделяются группы Ассура и определяется класс и порядок механизма.

Рассмотрим все это на примерах.

Пространственный механизм:

Плоские механизмы:

Нумеруем звенья. Нумерацию звеньев следует начинать от входного (ведущего) звена.

Как видим, для качающегося транспортера всего звеньев n = 6, а число подвижных будем n 1 = 5. Для двойного пресса всего n = 8, а подвижных При подсчете кинематических пар следует обратить внимание на наличие в механизмах сложного шарнира, где число кинематических пар будет на единицу меньше числа сходящихся звеньев.

У качающегося транспортера сложный шарнир образуют звенья 2, 3 и4 – три звена, а у двойного пресса звенья 2, 3, 4 и 6 – четыре звена. В первом случае n = 4, p1 = 3. Отсюда у качающегося транспортера кинематических пар одноподвижных (первого рода) будет p1 = 2, а во втором случае n = 4, p1 = 3. Отсюда у качающегося транспортера кинематических пар одноподвижных (первого рода) будет p1 = 7, а p 2 = 0. Следовательно, W = 3( 6 1 ) 2 7 = 1.

Структурные схемы для указанных механизмов будут иметь следующий вид:

Выделение структурных групп (групп Ассура) следует начинать от выходного (ведомого) звена. При этом необходимо помнить, что группа Ассура должна иметь четное число звеньев и степень подвижности ее W = 0, а оставшийся механизм должен сохранить ту же степень свободы, что он имел. Выделение группа Ассура следует осуществлять в такой последовательности:

Таким образом, из составов механизмов выделены только двухповодковые группы Ассура второго порядка (по числу свободных поводков).

Следовательно, представленные механизмы (качающийся транспортер и пресс двойного действия) относятся к механизмам второго класса по классификации Ассура-Артоболевского, и второго порядка.

Для кинематического анализа сложных зубчатых механизмов используются кинематические схемы, представленные в приложении 3.

В этом случае следует определить общее передаточное отношение между входным (ведущим) и выходным (ведомым) звеньями и его знак. При этом необходимо обратить внимание, что сложные зубчатые механизмы имеют в своем составе зубчатые механизмы с неподвижными осями и зубчатые механизмы с подвижными осями колес, так называемые эпициклические передачи, представляющие собой соосные зубчатые передачи, с внешним и внутренним зацеплением зубчатых колес.

Условие соосности при одинаковых модулях в парах зубчатых колес пишется в таком виде:

Порядок выполнения указанной контрольной работы рассмотрим на представленном примере сложного зубчатого механизма.

Как видно на рисунке, общее передаточное отношение приведенной зубчатой передачи запишется как произведение частных передаточных отношений зубчатых механизмов с неподвижными и подвижными осями. Последняя представляет собой планетарную передачу Первая зубчатая передача представляет собой паразитный ряд с паразитным колесом z 2. Передаточное отношение для указанного ряда запишется в таком виде Подставив значения, получим Вторая зубчатая передача представляет собой планетарный зубчатый механизм, передаточное отношение которого определяется следующим образом где u 3'6 - передаточное отношение обращенной соосной зубчатой передачи запишется в таком виде Здесь m - число внешних зацеплений. В нашем случае m = 2. Так как число зубьев z6 не задано, то используя условия соосности Подставив значение, получим Следовательно Таким образом, общее передаточное отношение равно Для второй контрольной работы следует использовать кинематическую схему, представленную в приложение 4.

По заданным условиям, приведенным в таблице 7.2 необходимо:

- спроектировать механизм и построить 8 положений плана механизма из одного полюса;

- построить для всех 8-ми положений планы скоростей (все из одного полюса);

- построить графики перемещений и скоростей для точки “В”;

- построить планы ускорений для двух положений. Положение следует выбирать из построенных положений планов механизма. При этом угол поворота кривошипа должен составлять для первого положения 1 = 30 165, а для второго 2 = 210 330 от нулевого положения механизма;

- для указанных двух положений механизма приложить: в первом положении только технологическую нагрузку Р3, а во втором – только силы инерции звеньев и силы тяжести;

- для этих же двух положений определить реакции в кинематических парах и уравновешивающие моменты сил. Затем проверить эти положения с помощью рычага Жуковского;

- - угол, определяющий положение линии перемещения ползуна и расположение оси кривошипа относительно вертикальной линии (оси У ).

Контрольная работа выполняется на чертежной бумаге формата А1 карандашом с соблюдением всех требований ГОСТа. Все расчеты заносятся в пояснительную записку.

7.2. К выполнению лабораторных работ Лабораторные работы выполняются в определенном объеме. Для их выполнения на кафедре имеются инструкции и соответствующие бланки, которые заполняются студентами по мере выполнения лабораторных работ.

По окончании лабораторных работ производится опрос и выставляется зачет по ним.

Студентам, не явившимся на лабораторные работы по неуважительным причинам, повторные занятия не организовываются.

7.3. К выполнению курсового проекта Курсовой проект выполняется по методическим указаниям, которые разработаны кафедрой.

Оформление курсового проекта.

Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки и графических построений.

Графические построения к каждому разделу выполняются на отдельном листе чертежной бумаги формата A1 карандашом с соблюдением всех требований ГОСТа. На чертежах необходимо сохранять все вспомогательные построения, делать соответствующие надписи и проставлять принятые масштабы. Каждый лист должен иметь угловой штамп. Объем курсового проекта составляет 3-4 листа.

Составной частью курсового проекта является расчетно-пояснительная записка, выполняемая чернилам или чернильной пастой (исключая зеленый и красный цвета) на одной стороне листа бумаги формата А1 с полями слева мы и справа 15 мм. Объем расчетно-пояснительной записки составляет 20 - страниц. Все страницы нумеруются и затем брошюруются в твердый переплет.

Записка должна содержать титульный лист, форма которого приводится ниже.

В расчетно-пояснительную записку входит:

краткое введение;

схема механизма с исходными данными задания;

все расчеты по листам с краткими пояснениями к решениям;

список используемой литературы;

Записка подписывается студентом на титульном листе и на последней странице текстовой части. В штампах на чертежных листах также ставится подпись студента.

Готовый курсовой проект (расчетно-пояснительная записка и чертежные листы) рецензируются преподавателем кафедры, который ставит свою подпись на листах и на последней странице текстовой части. После этого проводится защита курсового проекта. На защите студент должен показать знания по дисциплине “Теория механизмов и машин” в объеме курсового проекта.

Защита курсового проекта оценивается дифференциальной отметкой, которая проставляется на титульном листе с соответствующими подписями преподавателей.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНАЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ УКРАИНЫ

КАФЕДРА ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКИ

ТЕОРИИ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН

Проектирование и исследование схемы механизма Руководитель проекта доц., канд. техн. наук Проект разработал студент гр.

ЛИТЕРАТУРА

Учебники 1. Кожевников С. Н. Теория механизмов и машин. – М.: Машиностроение, 1975.

2. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин. – М.: Наука, 1988.

Учебные пособия 3. Левитская О. Н., Левитский Н. И. Курс теории механизмов и машин. - М.:

Наука, 1978.

4. Артоболевский И. И., Эдельштейн Б. В. Сборник задач по теории механизмов и машин. – М.: Гос. изд-во технико-теоретической литературы, 1975.

5. Теория механизмов и машин /Под ред. К. В. Фролова. – М.: Машиностроение, 1975.

6. Кожевников С. Н., Раскин Я. М. Конспект лекций по теории механизмов и машин. – Днепропетровск: ДМетИ, ч.1,1970.

7. Кожевников С. Н., Раскин Я. М. Конспект лекций по теории механизмов и машин. – Днепропетровск: ДМетИ, ч.2,1971.

8. Атлас схем и примеры выполнения задач анализа и синтеза современных механизмов / Под ред. Я. М. Раскина. - Днепропетровск: ДМетИ,1975.

9. Попов С. А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин. – М.: Высш. шк., 1986.

10.Юденич В. В. Лабораторные работы по теории механизмов и машин. – М.: Высш. шк., 1962.

Приложение Продолжение приложения Продолжение приложения Продолжение приложения Продолжение приложения Приложение Продолжение приложения Продолжение приложения Продолжение приложения Продолжение приложения Продолжение приложения Продолжение приложения Приложение Продолжение приложения Продолжение приложения Продолжение приложения Продолжение приложения Приложение

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………….…... Общие методические указания………………………………………..……. Программа дисциплины…………………………………………………….. Вопросы для самоподготовки………………………………………………. Контрольные работы……………………………………………………….. Лабораторные работы……………………………………………………… Курсовой проект……………………………………………………………. Методические указания…………………………………………………….. Литература…………………………………………………………………... Приложение…………………………………………………………………. Подписано к печати 04.06.06. Формат 6084 1/16. Бумага типогр. Печать плоская.

Уч. - изд. л. 3,11. Усл. печ. л. 3,07. Тираж 200 экз. Заказ № Национальная металлургическая академия Украины Редакционно–издательский отдел НМетАУ