Левитская О.Н., Левитский Н.И. - Курс теории механизмов и машин

О. Н. ЛЕВИТСКЯЯ Н.И. ЛЕВИТСКИЙ КУРС ТЕОРИИ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН ИЗДАНИЕ 2-Е, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ Допуксено Мин стерсгвом вмснгего и среднего специал ного образования СССР в качества уввбного особи д а студентов мех нииескнх специапиностед вузов ОЫВ МОСКВА «ВЫСШАЯ ШКОЛА» 1985 Рекензенты: Кафедра «Детали машин и теория механгшмоо Москозсного Ордена Трудозого Красного знамени ззтонобнльно-дороыного института (ззе, кафедрой — проф.

Г. С. Маслов); кафедра Теория механизное н машин» Москозского ззтонекзнитеского института (ззз. кафедрой — проф. Р. В. Вирзбои) Левитскан О, На Левитский Н. И. Л 36 Курс теории механизмов и машин Учеб. пособие длп мех. слеп. вузов, — 2-е нзд., перераб. н доп.— Мз Высш. шно 1933. — 279 с., нл. В пер: ! р. 2702000080 — 337 Д 146 — 83 00!(01) — 83 ББК 34.41 Опз.! ЬБК 34.41 Лзб УДК 531,3 Б! Из»штюьстао «Высшая школе», 1978 Ф Излм«еамнав Выел«ея-намин» 4985. с изменениями ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ Основу учебника составляют лекции, впервые прочитанные О. Н. Левитской в 1972 г, студентам Московского института нефтехимической и газовой промышленности им.

И,М. Губкина. Лекции отредактированы и частично переработаны Н. И. Левитским в соответствии с новой программой курса «Теория механизмов и машин» для механических специальностей (1974). Звездочкой отмечен материал, который может быть опущен при изучении курса по сокращен. ной программе для немашиностронтельиых специальностей.

В лекциях основное внимание обращено на изложение общпх методов теории механизмов и машин. Расчетные формулы, спраиочные данные и примеры приведены только там, где они необходимы для понимания сущности метода. В конце каждой лекции, завершающей изложение определенной проблемы теории механизмов и машин, дан краткий обзор современного состояния этой проблемы. Термины и условные обозначения даны в соответствии с Государствениымн стаидартамп СССР н рекомендациями Международной организапни по стандартизапии (ИСО ТК10ГПК4). В приложении дана сводка основных терминов теории механизмов с указанием немецких, английских н французских эквивалентов.

Авторы выражают глубокую признательность анадемику И. И. Артоболевскому и заслуженному деятелю науки и технихи РСФСР В. А. Гаврилеино за ценные замечания, сделанные ими при рецензировании учебника. Авторы ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАИИЮ Второе издание учебника переработано и дополнено в соответствии с ионой (1982 г.) программой курса «Теория механизмов и машин» для инженерно-техническнх специальностей высших учебных заведений, в которую впервые введен раздел «Колебания и виброзащита машин», Изучение этого раздела потребовало более подробного рассмотрения методов исследования динамики механизмов, излагаемых иа лекциях.

При сохранении общего числа лекционных часов более простые разделы курса изучаются на практических занятиях. Поэтому во втором издании учебника распределение всего материала дано ие по лекциям, а по главам и параграфам в последовате.юности, указанной в программе. Некоторые задачи синтеза механизмов излагаются одиовременио с решением задач анализа, если разделение этих задач нецелесообразно. Терминология и буквеияые обозначения величин даны по рекомендациям Комитета научно-технической терминологии ЛН СССР (Теория механизмов и машин.

Терминология. Буквенные обозначения величин. Мл Наука, 1984, вып. 99). Согласно этим рекомендациям при назначении двойных буквенных и цифровых индексов сначала идет индекс звена (точки звена), к которому относится данная величина. Например, ы~г — угловая скорость звена 1 относительно звена 2, Рдз — сяла, действующая на звено 1 со стороны звена 2 н т. д. Лвторы выражают глубокую признательность проф. Р. В. Вира- бову и доц. В. Н. Лииснмовой за ценные замечания по тексту учеб. инка.

Авторы вввдвнив Теория механизмов и машин — научная основа создания новых механизмов и машин. Ведущей отраслью современной техники является машиностроение. «То передовое, что создает научная и инженерная мысль, машиностроение призвано без промедления осваивать, воплопгать в высокозффектявные, надежяые машины, приборы, техно.чогнческие линни» '. Решение этой проблемы основывается на комплексном использовании многих научных дисциплин, в первую очередь теоряя механизмов и машин, под которой поиимаетсв наука об общих методах исследования свойств механизмов и машин и проектирования их схем, Наиболее развита к настоящему времени та ее часть, которая называется теорией механизмов.

В теории механизмов изучаются общие методы исследования свойств механизмов и проектирования их схем независимо от коикретяого назначения машины, прибора или аппарата. Например, один и тот эке механизм для преобразования вращательного движения, выполяенный в виде зубчатых колес, может применяться в автомобилих, часах и станках. Другую часть теоряи механизмов и машин составляет теория машин, а которой, как и в теории механизмов, рассматриваются общие методы проектирования схем машин. Обе части теории механязмов и машин неразрывно связаны между собой, так как механиз. мы составлнют основу почти любой машины. Нрн изучении общих свойств механизмов необходимо выделять наиболее существенные общие признаки механизмов, отвлекаясь от частных признаков, присущих конкретному механизму.

Например, при изучении кииематнческнх свойств механизма достаточно иметь его схему, содержащую сведения, необходимые для определения кинематическях характеристик; перемещений, скоростей и ускорений. Коиструктнвтзые формы отдельных частей механизма для одной и той же схемы могут быть различными и они, как правило, ие влияют на кинематичесиие характеристики. Отсюда следует, что схемы механизмов, рассматриваемые в теории механизмов и машин, если онн составлены правильно, являются научными абстракцнямн, отражающими общие свойства механизмов глубже, вернее и полнее, чем чертежи отдельных конкретных механизмов. «Абстракция материя, закона природы, абстракция стоимости и т. д., одины словом, Материалы ХХЩ съезда КПСС.

М., Ззэй с 44 все научные (правильные, серьезные, не вздорные) абстракции отражают природу глубже, вернее, полнее» '. Примеры механизмов современной техники. Механизмы применялись уже в глубокой древности. Ко времени Леонардо да Винтив были созданы почти все основные виды чеханизмов. Дальнейшее развитие техники пронскодило преимущественно ие путем создания новых схелг механизмов, а путем придания нм новых качеств.

Отметим двв прнлгера: Механизмы м а н и п у л я то р о в воспроизводят движения рук человека. В атомной технике они позволяют выполнять различные манипуляции с радиоактивными материалами, причем оператор, управляющий движением манипулятора, находится в безопасной зоне. Автоматически управляемые маяипуляторы применяются также для подводных работ на большой глубине н для работ в космосе.

В последние годы по типу манипуляторов стали создаваться п р ои ы ш л е и н ы е р о б о т ы, заменяющие человека при работе во вредных условиях, прн выполнении утомляющих операпий иа быстродействующих конвейерах н т. п. Роботы отличаются от загрузочвык, контрольных, упаковочных и других машин-автоматов тем, что их можно быстро переналаживать на выполнение различаых операций. Рабочие органы манипуляторов н роботов совершают, как правило, сложные пространственные движения. В некоторых с.чучаях рабочие органы до.чжны «ошущать» соприкосновение с перемещаемым нли обрабатываемым предметом, что достигается соответствующим построением системы управления.

Механизмы медицинских аппаратов, заменяющих физнолопгческие функции органов человека. Такне аппараты, как искусственные легкие, лгассажер сердца, прнменяюшнйся прн «оживлении» человека, аппарат яскусствениого кровообращения и многие другие, насыщены различиымп механизмами, главной особенностью которых является возможность регулирования движения рабочего органа «на холу», т. е.

без остановки его движения. Разнообразны также механизмы современных протезов. Механические руки, послужившие образцом для создания манипуляторов, могут приводиться в движение от биотоков (бнопротезы) и ошущать силу зажатия взятого предмета. Протезы для ног представляют теперь мекаинзмы, которые приводятся в движение миниатюрными электродвигателями и полностью имитируют движение ног прн ходьбе. Основные проблемы теории механизмов и машин.