Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2

• ВВЕДЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТММ

• 1.1 Основные понятия ТММ

“ТММ - научная основа машиностроения”

И.И. Артоболевский

Механизмы применялись уже в глубокой древности, например, ловушки для зверей в каменном веке. Две тысячи лет назад в трудах Герона Александрийского были освещены вопросы механики, и др. Ко времени Леонардо да Винчи (1452-1519) уже были известны почти все основные типы механизмов.

МЕХАНИЗМ - это система твердых тел, предназначенная для преобразования механического движения одного или нескольких тел в требуемые движения других тел.

МАШИНА - это устройство, предназначенное для механического преобразования энергии, материалов перемещение предметов труда, информации с целью облегчения или устранения физического или умственного труда человека.

Пример: часы – механизм, но не машина; ДВС - машина.

• 1.2 Основные проблемы ТММ

ТММ изучает общие принципы синтеза (создания) и анализа (расчленения) механизмов и машин.

Первая группа проблем посвящена проектированию механизмов с заданными структурными, кинематическими и динамическими свойствами - это синтез.

Вторая группа проблем - это проблемы анализа, которые разбиваются на две части:

а) структурный и кинематический анализ;

б) динамический анализ.

Первая часть изучает строение механизмов, исследует движение независимо от сил. Вторая часть изучает силы, действующие на механизм.

• 1.3 Кинематические пары и их классификация

Всякий механизм состоит из отдельных деталей, тел. В механизме стационарного типа одни детали являются неподвижными, другие движутся относительно них.

Все неподвижные детали, образующие одну жесткую неподвижную систему тел, называются неподвижным звеном (либо стойкой).

ЗВЕНО - это одна или несколько деталей жестко связанных между собой, движение которых описывается одним законом.

Таким образом, любой механизм состоит из стойки и подвижных звеньев. Подвижное соединение двух звеньев называется КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ПАРОЙ.

Классификация кинематических пар.

Существует две классификации. Первая - когда все пары подразделяются на высшие ВП и низшие НП. ВП - соприкосновение звеньев происходит по линии или в точке; НП — соприкосновение звеньев по поверхности.

ВП НП



Рис. 1.1 Примеры ВП и НП
У ВП повышенный к.п.д., но они обладают меньшей нагрузочной способностью. НП обладают обратимостью движения, а ВП нет.
циклоида эвольвента

Рис. 1.2 Различие обратимости движения звеньев, соединенных ВП
Вторая - классификация кинематических пар по числу степеней свободы. Любое тело в пространстве обладает шестью степенями свободы.

Н - число степеней свободы;

S – число связей.

H=6-S; 1≤S≤5.

Рис.1.3 К определению числа степеней свободы.
Все кинематические пары делятся на классы в зависимости от числа связей, налагаемых на кинематическую пару, т.е. класс всегда будет определен, если будет принята зависимость S=6-Н.

Примеры кинематических пар, их условные обозначения и классификация приведены на рис. 1.4.

Шар – плоскость

Н=5, S=I, - пара 1 класса
Цилиндр – плоскость

Н=4, S=2, - пара 2 класса
Сферическая

Н=3, S=3, - пара 3 класса
Плоскостная

Н=3, S=3, - пара 3 класса
Цилиндрическая

Н=2, S=4, - пара 4 класса
Сферическая с пальцем

Н=2, S=4, - пара 4 класса
Поступательная

Н=1, S=5, - пара 5 класса
Вращательная



Н=1, S=5, - пара 5 класса
Винтовая

Н=1, S=5, - пара 5 класса
Рис. 1.4 Кинематические пары, их обозначения и классификация.

Пары 1 и 2 классов всегда ВП; 3 и 4 классов - ВП и НП; 5 класса - НП.