Дисципліна: Теорія механізмів і машин

Кількість годин (кредитів ЄКТС): 180 (6)

Мета навчальної дисципліни: ознайомлення студентів зі структурою і класифікацією механізмів, законами будови механізмів та методами їх кінематичного і кінетостатичного дослідження; вивчення питань зрівноважування мас, проектування важільних, зубчатих, кулачкових механізмів; оволодіння навичками розрахунків і проектування важільних, зубчатих, кулачкових механізмів, механізмів обертального руху та вміння виконувати аналіз структурних, кінематичних і силових параметрів верстатів, установок, приладів, пристосувань, які відповідають сучасним вимогам виробництва.

Результати навчання за дисципліною:

знати:

- основні види механізмів, їх кінематичні та динамічні характеристики;

- принцип роботи окремих механізмів;

- кінематичні та динамічні характеристики механізмів, що проектуються;

- сучасну техніку вимірювання кінематичних та динамічних параметрів машин;

- основні принципи структурного аналізу та синтезу механізмів;

- методи кінематичного та силового аналізу механізмів;

- загальні методи динамічного аналізу та синтезу механізмів;

- принципи дослідження і геометричного синтезу механізмів;

- будову та принципи структурного аналізу механізмів маніпуляторів.

вміти:

- аналізувати структуру механізму, визначати число ступенів вільності, виконувати структурний синтез механізмів;

- визначати кінематичні параметри руху окремих точок і ланок механізму;

- визначати сили взаємодії ланок механізмів при заданому законі руху ведучої ланки;

- аналізувати та розв’язувати різні питання динамічного аналізу, синтезу механізму;

- розв’язувати задачі аналізу та синтезу зубчатих механізмів із нерухомими і рухомими висями;

- аналізувати структуру механізмів маніпуляторів і промислових роботів.

Зміст дисципліни (тематика):

Тема 1. Структурний аналіз і синтез механізмів. Кінематичне дослідження плоских важільних механізмів. Структурний аналіз механізмів. Основні поняття.

Тема 2. Класифікація кінематичних пар. Кінематичні ланцюги та їх класифікація. Структурна формула плоских важільних механізмів за Ассуром-Артоболевським. Графічний метод кінематичного аналізу.

Тема 3. Побудова планів механізмів, планів швидкостей та прискорень

Тема 4. Кінетостатичне дослідження плоских механізмів. Синтез кривошипно-повзунного механізму.

Тема 5. Задачі і методи силового розрахунку. Умова статичної визначеності кінематичних ланцюгів. Сили інерції ланок.

Тема 6. Графоаналітичний метод силового розрахунку механізмів (метод планів сил). Теорема Жуковського про жорсткий важіль.

Тема 7. Задачі зрівноважування. Умови зрівноваженості маси, що обертається навколо нерухомої осі. Зрівноважування обертових мас, що розміщені в різних площинах на одному валу.

Тема 8. Види тертя.

Тема 9 Тертя в поступальній кінематичній парі. Кут і конус тертя. Тертя клинчастого повзуна. Зведений коефіцієнт тертя. Тертя у гвинтовій кінематичній парі. Тертя в обертовій парі. Круг тертя. Тертя у вищих кінематичних парах.

Тема 10. Механічні передачі обертального руху.

Тема 11. Триланкові зубчасті механізми. Складні зубчасті механізми. Визначення передаточного відношення. Зубчасті передачі з рухомими вісями коліс.

Тема 12 Кінематичне дослідження диференційних та планетарних зубчастих механізмів. Синтез планетарних зубчастих механізмів.

Тема 13. Основна теорема зачеплення. Евольвента та її властивості. Рівняння евольвенти в полярних координатах. Евольвентне зачеплення та його властивості. Методи обробки евольвентних профілів. Виправлення зубчастого евольвентного колеса. Визначення геометричних параметрів нульових та виправлених коліс.

Тема 14. Якісні характеристики коліс та зачеплення. Коефіцієнт перекриття. Вибір коефіцієнтів зміщення. Косозубі циліндричні колеса. Конічне прямозубе зачеплення. Черв'ячна передача. Визначення геометричних параметрів.

Тема 15. Призначення та види кулачкових механізмів. Вибір закону руху веденої ланки кулачкового механізму. Визначення мінімального радіусу теоретичного профілю з урахуванням кута тиску. Побудова профілю кулачка графічним методом. Визначення координат профілю кулачка аналітичним методом.

Види робіт: лекції, практичні роботи, самостійна робота студентів, консультації, підготовка до екзамену, екзамен.