Входные и выходные звенья механизмов

Введение в теорию механизмов и машин. Предмет и задачи курса ТММ

Развитие современной науки и техники неразрывно связано с созданием новых машин, повышающих производительность и облегчающих труд людей.

Целью создания машины является увеличение производительности и облегчения физического труда человека путем замены человека машиной.

Ведущей отраслью современной техники является машиностроение. По уровню развития машиностроения судят о развитии производительных сил в целом. Прогресс машиностроения в свою очередь определяется созданием новых высокопроизводительных и надежных машин. Решение этой важной проблемы основывается на использовании результатов многих научных дисциплин и, в первую очередь, теории механизмов и машин (ТММ).

ТММ – наука об общих методах исследования свойств механизмов и машин и проектирование их систем.

Наиболее развита в настоящее время та ее часть, которая называется теорией механизмов.

Механизмом называется устройство для преобразования механического движения твердых тел.

Другую часть ТММ составляет теория машин.

Она изучает методы проектирования схем машин, которые являются общими для машин различных областей техники. Обе части ТММ неразрывно связаны между собой, т.к. механизмы составляют основу почти любой машины.

Машина - есть устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов и информации с целью замены или облегчения физического и умственного труда человека.

ТММ базируется на законах и положениях теоретической механики и решает две основные задачи – анализа и синтеза механизмов.

Задачи анализа – изучение методов исследования существующих механизмов.

Задачи синтеза – создание методов проектирования механизмов, удовлетворяющих высоким требованиям современной техники.

Каждая из названных задач рассматривает следующие вопросы:

• структура и классификация механизмов;
• кинематическое исследование механизмов;
• динамическое исследование механизмов.

В связи с интенсивной автоматизацией производственных процессов в курс ТММ введен раздел «Основы теории машин автоматов», который включает:

• системы управления машин – автоматов;
• манипуляторы и промышленные роботы.

Структура механизмов

Основные понятия теории механизмов и машин

Механизм есть система тел, предназначенная для преобразования движения одного или нескольких твердых тел в требуемые движения других тел.

Если в преобразовании движения, кроме твердых тел участвуют жидкие или газообразные вещества, то механизм называется соответственно, гидравлическим или пневматическим.

Основным признаком механизма является преобразование механического движения.

Звенья механизмов

Механизм состоит из многих деталей совершающих целесообразное движение.

Детали механизма, имеющие общее движение и не меняющие своей конфигурации называются звеньями механизма.

Однако детали механизма могут состоять из отдельно изготовленных частей.

Например: шатун двигателя внутреннего сгорания (ДВС) состоит из более десятка неподвижно соединенных между собой частей (тело шатуна, крышка, втулка, вкладыш, болты, гайки, шплинты). Все эти части совершают одно и то же движение, поэтому объединяются в одно звено и на схеме изображаются в виде отрезка без изображения конструктивных особенностей.

Входные и выходные звенья механизмов

В каждом механизме имеется стойка, т.е. звено принятое условно за неподвижное.

Например: в металлорежущем станке все основные звенья движутся относительно станины. Она является стойкой.

Из подвижных звеньев выделяют входные и выходные звенья.

Входным звеном называется звено, которому сообщается движение, преобразуемое механизмом в требуемые движения других звеньев.

Выходным звеном называется звено, совершающее движение, для выполнения которого предназначен механизм.

Обычно в механизме имеется один вход и один выход.

Рис. 1.1

Вход получает движение от двигателя, и выход соединяет с рабочим органом машины.

Однако есть механизмы, имеющие несколько входов и выходов.

Например: в автомобильном дифференциале имеется один вход и два выхода. Вход соединяется с двигателем, а выход с колесами.