Kursovoe_proektirovanie_Chernaya_Timofee v_2019_2ch (528508)
Текст из файла
Л.А. Чёрная, Г.А. ТимофеевТеория механизмов и машинКурсовое проектированиеУчебное пособиеУДК 531.8(075.8)ББК 34.42Ч-45Издание доступно в электронном виде по адресуebooks.bmstu.ru/catalog/225/book1869.htmlР е ц е н з е н т ы:заведующий кафедрой «Теория механизмов и машин» СПбПУ им. Петра Великогод-р техн. наук, профессор А.Н. Евграфов;доцент кафедры «Основы конструирования машин» МГТУ им. Н.Э. Бауманаканд.
техн. наук В.В. ЛычагинРекомендовано Научно-методическим советомМГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебного пособияЧёрная, Л. А.Ч-45Теория механизмов и машин. Курсовое проектирование : учебное пособие / Л. А. Чёрная, Г. А. Тимофеев. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2019. — 172, [4] с. : ил.ISBN 978-5-7038-4939-2В краткой форме изложены основные разделы дисциплины «Теория механизмов и машин», охватывающиеструктурный анализ и метрический синтез механизмов, их кинематическое и динамическое исследования, синтеззубчатых зацеплений и проектирование планетарных и кулачковых механизмов, позволяющие разработать алгоритмы как графоаналитического, так и численного их исследования.
Приведены примеры выполнения листов курсового проекта с использованием математического пакета Mathсad и графических пакетов AutoCAD и «Компас».Содержание учебного пособия соответствует курсу лекций, читаемому в МГТУ им. Н.Э. Баумана.Для студентов 3-го курса машиностроительных специальностей, выполняющих курсовой проект (курсовуюработу) по дисциплине «Теория механизмов и машин».УДК 531.8(075.8)ББК 34.42ISBN 978-5-7038-4939-2© Чёрная Л.
А., Тимофеев Г. А., 2019© Оформление. Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2019ПРЕДИСЛОВИЕУчебное пособие предназначено студентамвысших учебных заведений, изучающим дисциплину «Теория механизмов и машин» и обучающимся по машиностроительным направлениямподготовки и специальностям. При выполнениикурсового проекта (работы) студент используетзнания и навыки, полученные им при изучениитеоретической части дисциплины, выполнениилабораторных работ и домашних заданий, а также при изучении предшествующих дисциплин:физики, математики, информатики и теоретической механики.Основная цель учебного пособия — формирование у студентов навыков исследования ипроектирования механизмов, объединенных водном машинном агрегате, с использованиемсовременных программных (или компьютерных) средств.
Для достижения указанной целибольшое внимание уделено осмыслению и алгоритмизации решаемых в курсовом проектировании задач. В пособии изложены графоаналитические и аналитические методы исследованияи проектирования, ориентированные на применение персональных компьютеров. Приведеныпримеры использования системы Mathcad каксредства численной реализации полученныхалгоритмов в сочетании с графической визуализацией результатов, а также систем AutoCADи «Компас» для решения задач графоаналитическими методами. По мнению авторов, все этопозволит значительно повысить уровень знанийстудентов, привить им необходимые умения инавыки для решения практических задач в последующей их инженерной и научной деятельности.В течение многих лет коллективом кафедрыразрабатывалась методология и создавалосьпрограммное обеспечение, объединенное в систему автоматизированных расчетов курсовогопроектирования (САРКП), с которой можно ознакомиться на сайте кафедры: http://tmm-umk.bmstu.ruАвторы с признательностью отмечают тоттруд, который вложили в разработку существующей методологии курсового проектирования несколько поколений преподавателей.Среди них академик К.В.
Фролов, профессора В.А. Гавриленко, Н.В. Умнов, С.А. Попов,И.В. Леонов, доценты Д.М. Лукичев, И.Н. Ермакова, В.В. Каганова, А.К. Мусатов, В.Б. Тарабарин, И.Н. Чернышова, В.В. Кузенков и многие другие преподаватели кафедры.Авторы выражают благодарность студенту А.А. Лушникову за помощь в техническомоформлении работы.Предложения и замечания по улучшениюкниги можно направлять по адресу: 107005,Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5, кафедра ТМММГТУ им.
Н.Э. Баумана, или по электронномуадресу: timga@bmstu.ruВВЕДЕНИЕКурсовой проект по дисциплине «Теориямеханизмов и машин» — первый проект, выполняемый студентами, — в значительной мереотражает реальную практику проектированиясовременных машин. При создании новой техники выделяют пять последовательных этаповпроектирования: 1) техническое задание; 2) технические предложения; 3) эскизный проект;4) технический проект; 5) рабочий проект.Исследования и разработки, проводимыестудентами при выполнении курсового проекта,относятся к первым двум этапам проектирования и в малой степени — к третьему этапу.Курсовой проект знакомит также с такойособенностью проектирования, как многовариантность.
Этап сравнения и выбора вариантовпо тем или иным критериям является определяющим на начальной стадии проектирования.Исходные данные к курсовому проекту содержатся в специальных сборниках заданий ккурсовому проектированию, а также на сайтекафедры «Теория механизмов и машин» МГТУим. Н.Э. Баумана: http://tmm-umk.bmstu.ruВсе задания носят комплексный характер ибазируются на реально существующих машинах, в которых иногда с целью упрощения выделен только один из ее механизмов и частичноизменены исходные данные.В части I проекта решаются задачи синтезаи анализа плоского рычажного механизма (механизма с низшими кинематическими парами),в части II — задачи синтеза механизмов с высшими кинематическими парами: зубчатых и кулачкового.Исследование рычажного механизма составляет содержание первых двух листов курсовогопроекта и включает четыре последовательныхэтапа:1) проектирование кинематической схемы(метрический синтез) (см.
разд. 1);2) структурный и кинематический анализ(см. разд. 2);43) анализ движения механизма в составемашины под действием заданных внешних сил(см. разд. 3);4) кинетостатический анализ (см. разд. 4).Третий и четвертый листы проекта посвящены синтезу механизмов с высшими кинематическими парами: трехзвенной зубчатой передачи(см. разд. 5), планетарного зубчатого механизма с заданной структурной схемой (см. разд. 6)и кулачкового механизма с вращающимся кулачком и качающимся или поступательно перемещающимся остроконечным или роликовымтолкателем (см. разд.
7).Все выполненные по курсовому проекту исследования оформляют в виде соответствующего раздела пояснительной записки, приложенияи четырех листов формата А1 или А2.Примеры выполнения листов курсовогопроекта в системах AutoCAD или «Компас»приведены в приложении 7.Пояснительная записка должна содержать техническое задание на курсовое проектирование.В каждом подразделе пояснительной записки необходимо:• выполнить постановку задачи с указаниемдопущений, исходных данных, метода решенияи определяемых величин;• построить расчетные схемы для выводаформул и описания порядка решения задачи;• привести результаты решения в виде таблиц или отдельных величин с указанием их размерности;• сделать выводы.З а м е ч а н и е.
Графики из Mathcad-программы в пояснительной записке не приводятся.Разработанные при исследовании и проектировании механизмов Mathcad-программыоформляют в виде приложения и предъявляютна защите курсового проекта в электронномвиде (на флеш-накопителе).Примеры использования системы Mathcadпри исследовании и проектировании механизмов приведены в приложениях 1–6.Часть IСИНТЕЗ И АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВС НИЗШИМИ КИНЕМАТИЧЕСКИМИ ПАРАМИРаздел 1. МЕТРИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ПЛОСКИХ РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ1.1.
Постановка задачи синтезаЦель метрического синтеза плоского рычажного механизма — определение постоянных параметров кинематической схемы механизма поего структурной схеме.При проектировании механизма принят ряддопущений.Д о п у щ е н и е 1.1. Звенья механизма представляют собой абсолютно твердые тела.Д о п у щ е н и е 1.2. Независимо от особенностей конструктивного выполнения все шарнирные соединения считаем вращательнымикинематическими парами, а все соединения,допускающие прямолинейное относительноедвижение звеньев, — поступательными парами,поэтому все пары рычажного механизма — одноподвижные пары V класса.Д о п у щ е н и е 1.3. Зазоры в кинематическихпарах отсутствуют.Д о п у щ е н и е 1.4. Силами трения пренебрегаем.Необходимость предварительного метрического синтеза рычажного механизма обусловлена тем, что в техническом задании к курсовомупроектированию приведены не все его геометрические размеры.
Как правило, в курсовомпроекте решают одну типовую задачу синтезаплоского рычажного механизма с одной степенью свободы.Размеры звеньев механизма можно определить, например, по крайним положениям ведомого звена или по трем заданным положениямведущего и ведомого звеньев, по средней скорости одного из звеньев или по заданному коэффициенту изменения его средней скорости.Для получения работоспособного механизмапри синтезе требуется выполнить некоторыеобязательные условия, такие как условие существования механизма на заданном интерваледвижения входного звена, условие постоянствасборки и т.
п. В рычажных механизмах с непрерывным вращением кривошипа, кроме того,необходимо обеспечить условие проворачиваемости кривошипа.Помимо обязательных возможен ряд дополнительных условий, связанных, например,с ограничением размеров заданными пределами или с требованием благоприятных условийпередачи сил от ведущего звена к ведомым звеньям, оцениваемых углами давления.Углом давления называется угол между вектором силы, с которой ведущее звено действует на ведомое, и вектором скорости точки ведомого звена, к которой приложена сила. Еслисилами трения пренебречь, то угол давления —это острый угол между контактной нормальюи вектором скорости контактной точки ведомого звена.В пособии рассмотрим задачи метрическогосинтеза для разных видов плоских рычажных механизмов II класса, представленных в заданияхна курсовое проектирование.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.