Расчет и конструирование механизмов приборов и систем: Учеб. пособие для студентов вузов. — М.: Высш. школа, 1980. — 463 с., ил.
В пер. 1 р. 10 к.
Пособие охватывает основные вопросы программ следующих общеинженерных дисциплин электромашине- и приборостроительных специальностей ьузов: прикладная механика, проектирование механизмов приборов, проектирование механизмов приборных и вычислительных систем, теория механизмов и деталей приборов. В нем рассмотрены структура, кинематика, динамика и точность механизмов: расчет и конструкции основных механизмов приборов и систем управления—зубчатых, кулачковых, винтовых, фрикционных, рычажных, с периодическими остановками ведомого звена.
Книга предназначена для студентов вузов, изучающих перечисленные выше дисциплины. Она может быть полезной и студентам, специализирующимся в области конструирования радиоэлектронной аппаратуры и средств автоматизации различных отраслей промышленности, транспорта, сельского хозяйства
ПРЕДИСЛОВИЕ
Пособие состоит из 22 глав, в которых достаточно полно изложены основы теории анализа синтеза и точности механизмов, рассмотрены наиболее распространенные передаточные и функциональные механизмы с высшими парами, даны их кинематические, силовые, а в некоторых случаях и прочностные расчеты, обычно выполняемые в технических проектах систем управления. Приведены также материалы по расчету и конструированию основных деталей, сборочных единиц механизмов (валов, муфт, опор), функциональных элементов приборов (пружин, чувствительных элементов, отсчетных устройств, фиксаторов и блокираторов), а также механических соединений.
Изложение всех разделов курса ведется на базе знаний, полученных студентами из других дисциплин общеинженерного цикла: математики, физики, теоретической механики, гидравлики, сопротивления материалов, технологии материалов, технической графики (черчения и начертательной геометрии).
Наличие справочников позволило автору освободить пособие от объемных справочных материалов и в результате этого сохранить достаточную полноту изложения физической сущности изучаемых вопросов с выводами расчетных формул.
Автор благодарит рецензентов за полезные советы, которые были учтены, а также с благодарностью примет критические замечания и советы читателей. Они помогут в дальнейшей работе над книгой.
Автор
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Предисловие .................... 3
Введение...................... 4
Глава 1. Структура механизмов ,............ 9
§ . 1. Кинематические пары ............. 9
§ .2. Кинематические цепи и механизмы......... 14
§ .3. Число степеней свободы (подвижность) механизмов ... 16
§ .4. Образование плоских механизмов ......... 17
§ .5. Структурный анализ механизмов.......... 20
§ .6. Замена высших пар низшими.......... 21
§ 1.7. Геометрические характеристики механизмов...... 22
Глава 2. Кинематика плоских механизмов.......... 23
§ 2.1. Общие уравнения аналитической кинематики..... 23
§ 2.2. Функции положения механизмов.......... 27
§ 2.3. Графики функции положения и ее производных..... 29
§ 2.4. Определение скоростей, ускорений и их аналогов методом
планов.................. 33
Глава 3. Силовой расчет механизмов. Уравновешивание вращающихся
звеньев .................... 39
§ 3. 1. Силы, действующие в механизмах......... 39
§ 3.2. Силы инерции звеньев............. 40
§ 3.3. Реактивные силы............... 42
§ 3.4. Уравновешивающая сила и реакция в паре ведущий кривошип — стойка ............... 46
§ 3.5. Трение в кинематических парах......... 48
§ 3.6. Уравновешивание и балансировка роторов...... 55
§ 3.7. Статически неуравновешенные гибкие роторы..... 63
Глава 4. Анализ движения механизмов........... 65
§ 4.1 Приведение масс и сил. Звено приведения...... 65
§ 4.2. Уравнение движения и режимы работы механизмов ... 67 § 4.3. Закон движения звена приведения и время срабатывания механизмов ................. 68
§ 4.4. Регулирование колебаний угловой скорости ..... 74
§ 4.5. Регулирование непериодических колебаний угловой скорости. 76
§ 4.6. Коэффициент полезного действия.......... 76
Глава 5. Синтез рычажных механизмов........... 79
§ 5.1. Задачи синтеза механизмов............ 79
§ 5.2. Выбор схемы механизма и определение номинальных значе-
чений ее параметров . ,............ 80
§ 5.3. Дополнительные условия, налагаемые на параметры механизмов .................. 89
Стр.
Глава 6. Точность механизмов и деталей........... 94
§ 6.1. Ошибки реальных механизмов........... 94
§ 6.2. Первичные ошибки .............. 97
§ 6.3. Допуски и посадки.............. 99
§ 6.4. Отклонения от геометрической формы и расположения поверхностей ................. 105
§ 6.5. Волнистость и шероховатость поверхностей...... 109
§ 6.6. Законы распределения первичных ошибок...... 112
§ 6.7. Зависимость ошибки положения от первичных ошибок . . 119
§ 6.8. Точность серии одинаковых механизмов....... 125
§ 6.9. Компенсация ошибок механизмов......... 127
§ 6. 10. Размерные цепи ............... 130
Глава 7. Основы синтеза механизмов с высшими парами..... 136
§ 7. 1. Сопряженные профили........... . 136
§ 7.2. Скольжение сопряженных профилей........ 141
§ 7.3. Условия сохранения формы сопряженных профилен . . 146
§ 7.4. Допускаемые напряжения............ 148
Глава 8. Кулачковые механизмы ............. 151
§ 8.1. Основные понятия и определения ........ 151
§ 8.2. Кинематика кулачковых механизмов........ 155
§ 8.3. Динамический синтез ............ 159
§ 8.4. Построение профиля кулачка........... 164
§ 8.5. Определение радиуса ролика........... 165
Глава 9. Зубчатые передачи с цилиндрическими колесами .... 166
§ 9. 1. Основные понятия и определения......... 166
§ 9.2. Геометрические характеристики.......... 168
§ 9.3. Основные свойства эвольвентного зацепления..... 169
§ 9,4. Теоретический и производящий исходные контуры . . 175 § 9.5. Параметры зубчатых колес, нарезаемых реечным инструментом .................. 177
§ 9.6. Минимальные коэффициент смещения и число зубьев . . 180
§ 9.7. Параметры эвольвентных передач......... 182
§ 9.8. Коэффициент торцового перекрытия........ 185
§ 9.9. Косозубые передачи ............. 187
§ 9. 10. Выбор коэффициентов смещения.......... 192
§ 9.11. Силовой расчет и КПД зацепления........ 193
§ 9. 12. Методы определения модуля........... 197
§ 9.13. Материал зубчатых колес............ 198
§ 9.14. Точность изготовления эвольвентных колес...... 198
§ 9.15. Кинематическая погрешность и мертвый ход..... 201
§ 9.16. Конструкция зубчатых колес и выборка мертвого хода . 205
§ 9.17. Другие виды зацеплений............ 209
Глава 10. Зубчатые передачи с коническими, винтовыми и червячными
колесами ................. 213
§ 10.1. Передачи с коническими прямозубыми колесами . . . 213
§ 10.2. Передачи с винтовыми колесами......... 219
§ 10.3. Цилиндрические червячные передачи........ 223
Глава И. Многоступенчатые зубчатые механизмы....... 230
§ 11.1. Схемы механизмов .............. 230
§ 11.2. Передаточное отношение ............ 231
.§ 11.3. Механизмы с промежуточными (паразитными) колесами . 233
§ 11.4. Определение числа ступеней........... 233
§ 11.5. Кинематическая погрешность и мертвый ход .... 235 § 11.6. Определение статических моментов и нормальных реакций
в кинематических парах ............ 23&
Стр.
Глава 12. Планетарные и дифференциальные зубчатые механизмы . 241
§ 12. 1. Основные понятия и определения......... 241
§ 12.2. Кинематика планетарных механизмов........ 242
§ 12.3. Кинематика дифференциальных механизмов ..... 247
§ 12.4. Кинематика замкнутых дифференциалов....... 250
§ 12.5. Геометрический синтез планетарных механизмов (расчет
чисел зубьев) ............... 252
§ 12.6. Коэффициент полезного действия планетарных механизмов 254
§ 12.7. Силовой расчет планетарных механизмов...... 255
§ 12.8. Мертвый ход ................ 256
§ 12.9. Планетарные механизмы с гибким центральным колесом
(волновые механизмы)............. 258
Глава 13. Фрикционные механизмы и передачи гибкой связью . . 261
§ 13.1. Фрикционные передачи с твердыми телами качения . . 261
§ 13.2. Фрикционные вариаторы (фрикционы)....... 266
§ 13.3. Планетарные механизмы ............ 268
§ 13.4. Механизмы с гибкой связью........... 269
§ 13.5. Передачи зацеплением............. 278
§ 13.6. Передачи со стальной лентой........... 280
Глава 14. Винтовые механизмы (передачи винт — гайка) .... 283
§ 14. 1. Схемы механизмов. Резьбы........... 283
§ 14.2. Кинематика винтовых механизмов......... 286
§ 14.3. Силовой расчет и КПД............ 286
§ 14.4. Расчет винтовых механизмов........... 289
§ 14.5. Кинематическая погрешность и мертвый ход .... 291
Глава 15. Механизмы с периодическими остановками ведомого звена 293
§ 15.1. Мальтийские механизмы............ 293
§ 15.2. Храповые механизмы ............. 297
§ 15.3. Механизмы с неполными зубчатыми колесами..... 301
Глава 16. Валы, оси и направляющие движения....... 304
§ 16.1. Основные понятия и определения......... 304
§ 16.2. Валы и оси................. 305
§ 16.3. Жесткость валов и осей............ 310
§ 16.4. Гибкие валы................. 311
§ 16.5. Цилиндрические опоры скольжения........ 312
§ 16.6. Конические опоры ............. 315
§ 16.7. Шаровые опоры ............... 318
§ 16.8. Жидкостные и 'газовые опоры........... 320
§ 16.9. Магнитные опоры и опоры с трением упругости . . . . 322
§ 16.10. Подшипники качения...........' . . 323 •
§ 16.11. Выбор шарикоподшипников.......... 326
§ 16. 12. Конструирование опор с шарикоподшипниками .... 331
§ 16.13. Смазка и употнения ............. 336
§ 16.14. Опоры на призмах.............. 337
§ 16.15. Направляющие поступательного движения...... 338
Глава 17. Механические муфты.............. 344
§ 17.1. Общие сведения ............... 344
§ 17.2. Нерасцепляемые муфты ............ 345
§ 17.3. Управляемые муфты ............. 351
§ 17.4. Самодействующие муфты ............ 354
462
Стр.
Глава 18. Ограничители движения............ 357
§ 18. 1. Фиксаторы ................ 358
§ 18.2. Ограничители движения по направлению (упругие зажимы,
тормоза и остановы).............. 360
§ 18.3. Ограничители вращения (механические стопоры) .... 366 § 18.4. Место установки ограничителей вращения в кинематической
цепи ................... 369
Глава 19. Упругие элементы............... 369
§ 19.1. Основные параметры и характеристики...... 369
§ 19.2. Материалы упругих элементов и запасы прочности . . . 374
§ 19.3. Плоские пружины .............. 375
§ 19.4. Термобиметаллические пружины ......... 378
§ 19.5. Торсионные пружины ............. 381
§ 19.6. Винтовые пружины сжатия и растяжения..... 381
§ 19.7. Винтовые пружины кручения.......... 387
§ 19.8. Спиральные пружины............. 388
§ 19.9. Трубчатые пружины ............. 396
§ 19.10. Мембраны ................ 398
§ 19. 11. Сильфоны ................ 402
Глава 20. Отсчетные устройства ............. 403
§ 20.1. Основные понятия и определения......... 403
§ 20.2. Требования к шкалам............. 407
§ 20.3. Точность отсчета .............. 408
§ 20.4. Расчет шкалы................ 409
§ 20.5. Способы повышения точности отсчета........ 409
Глава 21. Механические соединения ............ 413
§ 21. 1. Классификация соединений ........... 413
§ 21.2. Резьбовые соединения ............. 414
§ 21.3. Штифтовые соединения ............ 425
§ 21.4. Штыковые (байонетные) соединения........ 426
§ 21.5. Шпоночные и шлицевые соединения........ 428
§ 21.6. Соединения с квадратным валом и на лыске..... 430
§ 21.7. Заклепочные соединения ............ 431
§ 21.8. Соединения развальцовкой, фальцами, лапками .... 433 § 21.9. Соединения с гарантированным натягом (прессовые соединения) .................. 434
Глава 22. Основы конструирования деталей точных механизмов . . 436
§ 22. 1. Конструктивные параметры и рабочие поверхности деталей.
Принципы конструирования деталей точных механизмов. 436 § 22.2. Критерии оценки конструкции деталей. Точность функции
нирования ................. 438
§ 22.3. Технологичность конструкций .......... 440
§ 22.4. Выбор формы и размеров деталей.......... 441
§ 22.5. Выбор материалов деталей . ,......... 441
§ 22.6. Особенности конструирования деталей редукторов точных
приборов ................. 443
Литература ................... 458
Цена: 300руб.
