Кинематическая схема механизма

Сборник лабораторных работ

По прикладной механике

для студентов энергетических специальностей

всех форм обучения

Ульяновск

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Ульяновский государственный технический университет

Сборник лабораторных работ

По прикладной механике

для студентов энергетических специальностей

всех форм обучения

Составители: В. Я. Недоводеев,

Р. М. Садриев

Ульяновск

УДК 621.01(076)

ББК 34.41я7

С33

Рецензент д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой «Основы проектирования машин» И. Ф. Дьяков

Одобрены секцией методических пособий научно-методического

совета университета

Сборник лабораторных работ по прикладной механике / сост. В. Я.

С33 Недоводеев, Р. М. Садриев. – Ульяновск: УлГТУ, 2008. – 60 с.

Составлены в соответствии с программой курса «Прикладная механика». В методических указаниях приведены описания и методика выполнения лабораторных работ по основным разделам курса. МУ предусматривают возможность выбора лабораторных работ в соответствии с учебным планом специальности и могут быть использованы для всех форм обучения.

Работа подготовлена на кафедре «Основы проектирования машин».

УДК 621.01 (076)

ББК 34.41 я7

Ó Оформление. УлГТУ, 2008

Ó Недоводеев В. Я., Садриев Р.М., сост. 2008

Содержание

Лабораторная работа № 1 «Составление кинематических схем и структурный анализ механизмов с низшими парами» ……………………..
Лабораторная работа № 2 «Определение основных параметров кулачковых механизмов»……………………………………………………..
Лабораторная работа № 3 «Определение передаточного отношения планетарного редуктора с цилиндрическими колесами» ……..
Лабораторная работа № 4 «Нарезание зубчатых колес методом обкатки»………………………………………………………………………..
Лабораторная работа № 5 «Циклограммирование исполнительного механизма» ……………………..……………………………………………..
Лабораторная работа № 6 «Определение КПД ременной передачи» …….
Лабораторная работа № 7 «Определение КПД редук­тора с цилиндрическими прямозубыми колесами» ………………………………….
Лабораторная работа № 8 «Исследование работы винтового механизма ……………………………………………………………………...
Лабораторная работа № 9 «Исследование режимов работы подшипника скольжения» ……………………………………………………
Лабораторная работа № 10 «Определение момента трения в подшипниках качения» ……………………………………………………….
Лабораторная работа № 11 «Определение основных параметров цилиндрического редуктора» ……..………………………………………….

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

СОСТАВЛЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ СХЕМ И СТРУКТУРНЫЙ

АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ С НИЗШИМИ ПАРАМИ

Цель работы

Приобретение навыков по составлению кинематических схем, определению класса и порядка механизмов с низшими парами.

Время выполнения работы – два академических часа.

Порядок выполнения работы

2.1. Вычерчивание схемы механизма в масштабе М_ℓ.

2.2. Определение степени подвижности механизма.

2.3. Определение класса и порядка механизма.

2.4. Составление формулы строения механизма.

Методические указания

3.1. Перед вычерчиванием схемы механизма необходимо замерить длины его звеньев с помощью линейки или штангенциркуля.

Звенья нумеруются арабскими цифрами, кинематические пары – заглавными буквами русского алфавита. Каждому звену дается наименование и заполняется таблица звеньев.

3.2. Определение степени подвижности производится после заполнения таблицы кинематических пар. Класс кинематической пары определяется в соответствии с классификацией Артоболевского по формуле

К=6–Н,

где К – класс кинематической пары, Н – количество относительных движений каждого из звеньев относительно другого в паре.

Степень подвижности механизма определяется по формуле Чебышева П. Л.:

W=З(n–1)–2Р₅–Р₄,

где n – число всех звеньев в механизме; Р₅ – число пар 5-го класса; Р₄ – число пар 4-го класса.

3.3. Определение класса и порядка механизма производится следующим образом. В соответствии со степенью подвижности механизма выделяется группа начальных звеньев и оставшаяся часть разбивается на структурные группы. Как те, так и другие вычерчиваются в масштабе М_ℓ. Определяется класс и порядок структурных групп и по наивысшему классу группы – класс и порядок всего механизма. При наличии пассивных звеньев необходимо исключить их из рассматриваемой группы. На рис. 1 приведен пример.

3.4. Формула строения механизма записывается согласно последователь-ности присоединяемых к группе начальных звеньев структурных ассуровских групп. Для примера, показанного на рис. 1, формула строения запишется в виде

1(6,1) З₃ (2,3,4,5).

Для выполнения лабораторной работы используются макеты различных механизмов с низшими парами.

Контрольные вопросы

1. Что называется механизмом?

2. Что называется машиной?

3. По каким признакам классифицируются механизмы?

4. Какие звенья называются начальными, ведущими, ведомыми, входными, рабочими, пассивными, выходными?

5. Какие звенья получили названия: кривошип, шатун, кулиса, камень, коромысло, ползун?

6. Как изображаются на кинематических схемах звенья механизма?

7. Что называется кинематической парой?

8. По каким признакам классифицируются кинематические пары?

9. Какая кинематическая пара называется высшей?

10. Какая кинематическая пара называется низшей?

11. Какими преимуществами и недостатками обладают высшие и низшие кинематические пары?

12. Каким образом кинематические пары классифицируются по числу условий связи?

13. Что называется масштабным коэффициентом?

14. Что называется планом механизма?

15. Что называется степенью подвижности механизма?

16. Что показывает формула Чебышева П. Л.?

17. Сколько степеней подвижности у механизма первого класса?

18. Что называется кинематической цепью?

19. Как классифицируются кинематические цепи?

20. Какая кинематическая цепь называется замкнутой?

21. Каким образом кинематическая цепь преобразуется в механизм?

22. Что называется структурной группой?

23. Как определяется класс и порядок структурной группы по Артоболевскому И. И.?

24. Как записывается формула строения механизма?

25. Что такое избыточная связь в механизме?

Кинематическая схема механизма

Механизм I-го класса Группа 3-го класса 3-го порядка

Рис. 1. Пример структурного анализа

Библиографический список

1. Теория механизмов и машин / под ред. К. В. Фролова. – М.: Высш. шк., 1987. – С. 19–59.

2. Юдин, В. А. Теория механизмов и машин / В. А. Юдин, Л. В. Петрокас. – М.: Высшая шк., 1977. – С. 15–36.

Группа________________________

Студент_______________________

Преподаватель_________________

Дата__________________________

ПРОТОКОЛ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ № 1