Обязательный курс для направления 552700 Энергомашиностроение. Объем учебной нагрузки: 35 час лекции, 18 час семинары, 35 час лаб раб

Вид материалаЛекции

Содержание


Содержание курса
Тема 2. Анализ и синтез механизмов с высшими кинематическими парами.
Цилиндрические зубчатые передачи.
Пространственные зубчатые передачи.
Кулачковые механизмы.
Тема 3. Движение механизма под действием заданных сил.
Тема 4. Уравновешивание механизмов.
Тема 4. Манипуляторы.
Подобный материал:
Название курса: ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН


Кафедра Прочности материалов и конструкций, инженерный факультет.

Обязательный курс для направления 552700 - Энергомашиностроение.

Объем учебной нагрузки: 35 час.– лекции, 18 час.– семинары, 35 час. – лаб. раб.


Цель курса


Цель курса - освоение учащимися общих методов исследования и проектирования механизмов, необходимых для создания машин, приборов, автоматических устройств и комплексов, отвечающих современным требованиям эффективности, точности, надежности и экономичности.


Содержание курса


Тема 1. Кинематическое и силовое исследование плоских рычажных механизмов.

Классификация кинематических пар. Структурные схемы механизмов. Степень подвижности механизмов. Структурный анализ и синтез механизмов. Аналоги скоростей и ускорений. Передаточные функции плоских рычажных механизмов. Графическое дифференцирование. Аналитический и графоаналитический методы кинематического исследования механизмов. Графоаналитический метод силового исследования плоских рычажных механизмов.


Тема 2. Анализ и синтез механизмов с высшими кинематическими парами.

Основная теорема зацепления. Скорость скольжения сопряженных профилей. Удельное скольжение.

Цилиндрические зубчатые передачи. Элементы зубчатого колеса и элементы зубчатого зацепления. Эвольвента и ее свойства. Свойства эвольвентного зацепления. Подрезание зубьев. Коэффициент смещения. Выбор коэффициента смещения из условия отсутствия подрезания зубьев. Реечное станочное зацепление. Эвольвентная зубчатая передача и ее свойства. Качественные показатели зубчатой передачи.

Пространственные зубчатые передачи. Коническая зубчатая передача. Гиперболоидные зубчатые передачи (винтовые, червячные, гипоидные).

Многозвенные зубчатые механизмы. Определение передаточного отношения многозвенных зубчатых механизмов. Многозвенные зубчатые механизмы с неподвижными осями вращения колес. Планетарные механизмы. Проектирование планетарных механизмов. Дифференциальные механизмы. Дифференциальный механизм автомобиля. Режимы работы дифференциального механизма автомобиля.

Кулачковые механизмы. Виды кулачковых механизмов и их особенности. Выбор закона движения толкателя. Угол давления и его влияние на величину усилий в кинематических парах кулачкового механизма. Теорема о кинематических отношениях (передаточных функциях) кулачкового механизма. Определение минимального радиуса центрового профиля кулачка по заданному допускаемому углу давления. Построение центрового и рабочего профиля кулачка кулачковых механизмов с поступательным и вращательным движением толкателя.

Тема 3. Движение механизма под действием заданных сил.

Динамическая модель машинного агрегата. Приведение сил и масс. Эквивалентная схема механизма. Уравнение движения механизма в энергетической форме. Уравнение движения механизма в дифференциальной форме. Режимы движения механизма. Установившийся режим. Характеристики установившегося режима. Регулирование движения механизма. Динамический анализ и синтез механизма по методу Мерцалова.


Тема 4. Уравновешивание механизмов.

Виды неуравновешенности механизмов. Статическое, моментное и динамическое уравновешивание роторов. Уравновешивание роторов при конструировании. Балансировка роторов. Уравновешивание плоских рычажных механизмов. Уравновешивание рычажных механизмов методом заменяющих масс. Статическое уравновешивание кривошипно-ползунного механизма (частичное и полное). Уравновешивание рядных двигателей. Уравновешивание V- образных двигателей.


Тема 4. Манипуляторы.

Устройство и применение манипуляторов. Технические показатели манипуляторов. Кинематическое исследование манипуляционных механизмов.


Перечень лабораторных работ.

  1. Структурный анализ плоского рычажного механизма.
  2. Кинематическое исследование плоского рычажного механизма.
  3. Силовое исследование плоского рычажного механизма.
  4. Построение профиля зубьев эвольвентного цилиндрического колеса методом огибания.
  5. Определение параметров цилиндрической зубчатой передачи на ЭВМ.
  6. Построение профиля кулачка.
  7. Определение момента инерции деталей методом бифилярного подвеса.
  8. Определение положения центра тяжести и момента инерции деталей методом физического маятника.
  9. Определение момента инерции деталей методом крутильных колебаний.
  10. Определение коэффициента полезного действия зубчатых редукторов.
  11. Определение коэффициента полезного действия винтовых пар.
  12. Динамическая балансировка роторов.
  13. Уравновешивание роторов.


Тематика курсовых проектов.


В процессе обучения студенты выполняют курсовой проект, в рамки которого входит:
  • проектирование, кинематическое и силовое исследование шестизвенного плоского механизма;
  • проектирование зубчатой передачи из условия отсутствия подреза зубьев с вычерчиванием станочного и рабочего зацеплений;
  • проектирование кулачкового механизма из условия его работы с заданным (максимальным) углом давления.

Графическая часть 2-го и 3-го раздела курсового проекта выполняется на ЭВМ в Автокаде.


Литература

Обязательная
  1. Фролов К.В. (ред.). Теория механизмов и механика машин. М., Высшая школа, 2001.
  2. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. М., Наука, 1988.


Дополнительная
  1. Родимов В.П., Романова В.А. Проектирование кинематических схем плоских механизмов с низшими кинематическими парами. М., РУДН, 2005.
  2. Романова В.А., Рыжиков Р.К. Автоматизированное проектирование кулачкового механизма. Методические указания к выполнению курсовой работы. М., РУДН, 2002.
  3. Родимов В.П. Кинематическое и силовое исследование плоского рычажного механизма. М., РУДН, 2001.
  4. Матвеев В.М., Рыжиков Р.К. Проектирование эвольвентной цилиндрической зубчатой передачи. Методические указания к курсовому проектированию. М., РУДН, 1995.



Программа составлена к.т.н. доцентом Матвеевым В.М. на кафедре Прочности материалов и конструкций инженерного факультета.