A mechanizmusok és gépek elméletének problémái. A kialakulás története

Bevezetés

A mechanizmusok és gépek elméletének (TMM) tárgya és terméke a gép kinematikai vagy egyéb diagramja. A diagram a gép legfontosabb, alapvető tulajdonságait tükrözi.

A mechanizmusok és gépek elmélete a mechanizmusok és gépek elemzésének és szintézisének legáltalánosabb módszereinek tudománya. Az elemzést és a szintézist az áramkörök szintjén végzik - kinematikus és mások.

A TMM alapfogalmai

A gép olyan eszköz, amely mechanikai mozgásokkal energiát, anyagokat és információkat alakít át. Ennek megfelelően megkülönböztetik: a) energetikai, b) technológiai és közlekedési, c) információs gépeket.

A mechanizmus egyes szilárd testek mozgásának átalakítója mások szükséges mozgásává.

Általában a mechanizmust egyfajta csuklós láncnak tekintik, ezért a kinematikai vagy más diagramon a mechanizmus komponenseit ún.

linkekre vannak osztva.

LINK - egy rész vagy alkatrészcsoport mereven egymáshoz kapcsolódóan (szilárd link). Ezen kívül vannak rugalmas láncszemek (kábelek, szíjak, láncok).

1. ábra A mechanizmus rögzített láncszemét rack-nek nevezik, és jelölik

0. szám (1. ábra). Azt a linket, amelyre a mozgást közöljük, bemeneti kapcsolatnak nevezzük, amelyet általában – 1-gyel jelölnek (1. ábra). Azt a láncszemet, amelyről a mechanizmustól szükséges mozgást eltávolítják, általában kimenetnek nevezzük, ennek a jelölése a legnagyobb algebrai súllyal (az 1. ábrán - 3).

2 Előadó Sadovets V.Yu.

IN Az állványhoz viszonyított mozgás természetétől függően a mozgó linkeknek a következő neveik vannak:

CRANK - egy láncszem egy karos mechanizmusban, amely teljessé teszi

megfordul rögzített tengely(az 1. ábrán a), b) és c) jelzéssel – 1). ROCKER ARM - egy láncszem egy kar mechanizmusban, amely részlegessé teszi

fix tengely körüli forgás (lengőmozgás végrehajtására szolgál; az 1. ábrán c) jelzéssel - 3).

CSATLAKOZÓRÚD - egy karos mechanizmus láncszeme, amely sík-párhuzamos mozgást végez, és csak mozgó láncszemekkel kinematikus párokat alkot (nincs pár az állványhoz társítva; az 1. ábrán a) és c) jelöléssel - 2).

SLIDER - egy karos mechanizmus láncszeme, amely egy transzlációs párt alkot egy állvánnyal (például dugattyú - henger belső égésű motorban; az 1. ábrán a) - 3).

SLINGER - egy emelős mechanizmus láncszeme, amely egy rögzített tengely körül forog, és transzlációs párt alkot egy másik mozgó láncszemmel (az 1. ábrán a b) - 2).

ROCKET STONE - az emelőkar-mechanizmus láncszeme, amely fokozatosan mozog a himba mentén (az 1. b) ábrán látható - 3).

CAM-link, amelynek változó görbületű profilja meghatározza a hajtott láncszem mozgását (a 2. ábrán a) - 1).

FOGASKERÉK - egy zárt fogrendszerrel rendelkező láncszem, amely biztosítja egy másik láncszem folyamatos mozgását (2. ábra, b)

2. ábra Különbséget teszünk lapos és térbeli mechanizmusok között. A mechanizmus az

laposnak nevezzük, ha minden láncszeme párhuzamosan mozog ugyanazzal a síkkal. Egyébként a mechanizmust térbelinek nevezzük

nom.

Előadó Sadovets V.Yu.

A síkbeli mechanizmusok háromdimenziós és kétdimenziós modellekkel egyaránt tanulmányozhatók. 3D modell– ez maga a mechanizmus, olyan egyszerűsítésekkel, amelyek nem befolyásolják a méretek számát. 2D modell– ez a mechanizmus vetülete arra a síkra, amellyel párhuzamosan a mechanizmus láncszemei mozognak.

Egyszerűsége miatt a kétdimenziós modellt a mechanizmusok elemzésének és szintézisének első szakaszaként használják. Egyes térbeli mechanizmusokhoz kétdimenziós modellek is építhetők.

Két közvetlenül érintkező láncszemből álló mozgatható kapcsolatot nevezünk kinematikai pár. Például az 1. ábrán bemutatott mechanizmusoknak négy kinematikai párja van. Ezeket a 0-1, 1-2, 2-3, 3-0 hivatkozások alkotják.

A láncszemek érintkezésének jellege szerint a kinematikai párokat alacsonyabbra és magasabbra osztják. Egy pár akkor tekinthető alsóbbrendűnek, ha láncszemei egy vagy több felületen érintkeznek egymással. Ezek mind az 1. ábrán bemutatott emelőszerkezet-párok. Közben jegyezzük meg, hogy egy emelős mechanizmus szükséges jellemzője, hogy csak alsó párok vannak benne.

Ha a kapcsolatok érintkezése vonalak vagy pontok mentén történik (nem felületek mentén), azt legmagasabbnak nevezzük.

A legmagasabbak a bütyök és fogaskerékpárok (2. ábra, a) és b)). E párok láncszemei egyenes vonalban érintik egymást.

Kettőnél több linkből álló mozgatható kapcsolatot hívnak kinematikus lánc. Egyszerűnek nevezzük azt a láncot, amelynek minden láncszeme legfeljebb két párt alkot a szomszédos láncszemekkel (3. ábra, a). Ha a kinematikai lánc 2-nél több kinematikus párból álló láncszemet tartalmaz, akkor az ilyen láncot komplexnek nevezzük (3. ábra, b).

az összes többi link (szolga) egyedileg meghatározott mozgásokat hajt végre.

A mechanizmusok zárt és nyitott kinematikai láncokkal egyaránt kialakíthatók. Nyitott kinematikai láncnak nevezzük azt a mechanizmust, amelyben a kimeneti láncszem (megfogó) nem alkot kinematikai párt az állvánnyal. Példa erre egy elemi manipulátor mechanizmusa (4. ábra, a). A legtöbb mechanizmus zárt kinematikai láncokból áll, amelyekben a kimeneti láncszem egy kinematikus párral van összekötve egy állvánnyal (4b. ábra).

4. ábra Elméletileg nem a mozgást kell elemezni

a mechanizmusnak csak valós, de képzeletbeli pontjai is. Tegyük fel, hogy a diagramon vagy a diagram oldalán egy helyet K betű jelöl (2. ábra, b). Ekkor K 0 a 0. linkhez tartozó K pont, K 1 az 1. linkhez tartozó K pont stb. – hány láncszem, hány pont lehet egy mechanizmusban.

A láncszemek mozgását a rackhez képest abszolútnak tekinti a TMM. Abszolút és relatív sebességek megadásakor a következő jelölést alkalmazzuk:

v K 2 - abszolút sebesség pont K 2 ;

v K 2 1 - a K 2 pont sebessége az 1. kapcsolathoz képest;

ω 2 - a 2. láncszem abszolút szögsebessége; ω 21 - a 2. láncszem szögsebessége az 1. összekötőhöz képest.

Lineáris és szöggyorsulások– a és ε . Néhány probléma a fogaskerék és a bütyök elméletével kapcsolatban

a mechanizmusok könnyebben megoldhatók, ha a magasabb párokat alacsonyabbak helyettesítik. Nézzük a helyettesítési szabályokat. Tegyük ezt kétdimenziós modellekkel példaként.

1. A gépek és mechanizmusok elmélete (TMM) a mechanizmusok és gépek általános kutatási módszereivel, konstrukciójával, kinematikájával és dinamikájával, valamint tervezésük tudományos alapjaival foglalkozó tudományág.

A TMM, mint önálló tudományos tudományág, a mechanika sok más alkalmazott ágához hasonlóan az ún. ipari forradalom, melynek kezdete a 30-as évekre nyúlik vissza XVIII század. Autó- egymással összekapcsolt funkcionális részekből (szerelvények, készülékek, mechanizmusok stb.) álló műszaki tárgy, amelyet mechanikai energia fogadására vagy átalakítására terveztek a rá rendelt funkciók ellátása érdekében.

A mechanizmus egymással összekapcsolt testek rendszere, amely egy vagy több test mozgását más testek szükséges mozgásává alakítja. A mechanizmus képezi a legtöbb gép alapját.

A mechanizmus részét képező szilárd testet ún link. Egy link egy vagy több fixen összekapcsolt részből állhat.

A láncszemek kapcsolatát, amely lehetővé teszi a relatív mozgásukat, kinematikai párnak nevezzük. A leggyakoribb kinematikai párok: hengeres csuklópánt; gömbcsukló; csúszka és vezető; spirális fogaskerék. Az ábrák tipikus kinematikai párok hagyományos háromdimenziós jelöléseit mutatják be a mechanizmusok térbeli kinematikai diagramjainak SI szerinti elkészítéséhez.

A mechanizmus felépítésénél a láncszemek kinematikus láncokba kapcsolódnak. Más szóval, a mechanizmus egy kinematikai lánc, amely egy rögzített láncszemet (oszlopot vagy testet (alapot) tartalmaz), amelynek szabadságfokainak száma megegyezik a láncszemek helyzetét jellemző általánosított koordináták számával. hozzászólás. A láncszemek mozgását a rögzített láncszemhez - az állványhoz (test, alap) viszonyítva kell figyelembe venni.

2. Mechanizmusok szerkezeti elemzése

Mechanizmusok fizikai modelljei

A mechanizmus testek összefüggő rendszere, amely biztosítja a mozgások és erők átvitelét és átalakulását. A mechanizmust alkotó testeket linkeknek nevezzük. Egy link állhat egy vagy több mereven összekapcsolt elemből szilárd anyagok, úgynevezett részletek. Vannak rugalmas és folyékony láncszemekkel ellátott mechanizmusok is.

Azokat a szerkezeti elemeket, amelyek összeköttetéseket kötnek össze és relatív mozgásukra korlátozásokat (kapcsolatokat) írnak elő, kinematikai kapcsolatoknak nevezzük. A mechanizmus vizsgálata egy fizikai modell felépítésével kezdődik, azaz. valós tulajdonságainak idealizálásától. Egyes modellek megválasztása elsősorban a vizsgálat céljaitól függ, attól, hogy az elemzési folyamat során milyen információkat kell megszerezni a mechanizmus viselkedéséről. A géptervezés különböző szakaszaiban ugyanazt a mechanizmust különböző fizikai modellek írják le. A kutatás egy szakaszában több mechanizmusmodell is elérhető. A TMM tanfolyam első feladata a valós mechanizmusról a tervezési sémájára való átmenet alapvető szabályainak, valamint a fizikai modellel szemben támasztott követelmények megtanítása: megfelelősége, matematikai megoldhatósága, maximális egyszerűsége stb. A valódi mechanizmus legegyszerűbb modellje a merev láncszemekkel rendelkező mechanizmusnak nevezett modell. A valós mechanizmusról erre a modellre való átmenet azon a feltételezésen alapul, hogy minden láncszemet nem deformálható testnek tekintünk, és ezek kinematikai kapcsolatai

holonomikus, álló és visszatartó kapcsolatokat valósítson meg. Egyes esetekben a gépek tanulmányozásakor bonyolultabb mechanizmusmodelleket használnak, amelyek figyelembe veszik a kinematikai kapcsolatok hézagait (nem rögzítő kapcsolatok), a gömbcsuklók mozgását (nem holonom kapcsolatok), a súrlódási erőket (nem ideális kapcsolatok), láncszemek deformációi (rugalmas kötések) stb.

Bevezetés………………………………………………………………………………….4

1. A TMM alapfogalmai és definíciói………………...…………………….5

2. A tervezés és az új berendezések létrehozásának főbb szakaszai……………..6

3. ….………………………..7

3.1. A kinematikai párok osztályozása………………………………………………………7

3.2. Kinematikai láncok és osztályozásuk………………………………………..9

3.3. A mechanizmus mobilitási fokának fogalma…………………………………….10

3.4. A mechanizmusok szerkezeti elemzése……………………………………………………………………

3.5. A mechanizmusok típusai és szerkezeti diagramjaik………………………………………13

4. Karos mechanizmusok kinematikai elemzése…….……………………..14

4.1. Tervek készítése a mechanizmus elhelyezésére…………………………………………………

4.2. Mechanizmus sebességének és gyorsulásának meghatározása tervmódszerrel…………..15

4.3. Karos mechanizmusok vizsgálata kinematikai diagramok módszerével..17

4.4. Karos mechanizmusok kinematikai vizsgálata elemző módszerrel...18

5. Kapcsolódási mechanizmusok dinamikus elemzése……..…………………….....18

5.1. A ható erők osztályozása……………………………………………………………..18

5.2. Erők és tömegek bevitele a mechanizmusba……………………………………………………………………………………

5.3. A gép mozgásának egyenlete……………………………………………………………….21

5.4. Az egyensúlyozó erő fogalma. Zsukovszkij tétele a merev karról…22

5.5. Grafikus-analitikai módszer a gépmozgás egyenletének megoldására………..23

5.6. A járművek egyenetlen mozgása. Lendkerekek…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.7. A tehetetlenségi nyomaték kiválasztásaJ m lendkerék a megadott egyenetlenségi együttható δ...25 szerint

5.8. A gépfordulatszám nem periodikus ingadozásának szabályozása…..26

5.9. Karos mechanizmusok teljesítményszámítása………………………………………….27

6. Karos mechanizmusok szintézise………………………………………………...30

6.1. A probléma megfogalmazása, a szintézis típusai és módszerei…………………………………….30

6.2. Rúdszerkezetek optimális szintézisének feladatainak megoldása……………..30

6.3. A hajtókar forgásának feltételei négylengőkaros csuklós lengőkarban....31

6.4. Nyomásszögek számítása rúdszerkezetekben……………………………………32

6.5. Négylengőkaros rudazat szintézise a hajtórúd három meghatározott helyzete alapján…………..32

6.6. Egy forgattyús mechanizmus szintézise adott együttható szerint

menetsebesség változása………………………………………………………………………………………………………

6.7. Egy forgattyús-csúszka mechanizmus szintézise bizonyos megadott méretekhez......33

6.8. A kimeneti link adott mozgástörvénye szerinti mechanizmus szintézisének fogalma......34

6.9. A mechanizmus szintézis fogalma egy adott pálya mentén…………………………35

6.10. Általános eljárás a karszerkezet tervezésére………………………35

7. Bütykös mechanizmusok………………………………………………………...36

7.1. Osztályozás bütykös mechanizmusok……………………………………...36

7.2. A bütykös mechanizmusok kinematikai elemzése……………………………….37

7.3. Néhány kérdés dinamikus elemzés bütykös mechanizmusok……..39

7.4. A bütykös mechanizmusok szintézise…………………………………………………..40

7.4.1. A toló mozgástörvényének kiválasztása…………………………………………………………..40

7.4.2. Kamerás profilalkotás…………………………………………………………..41

7.4.3. A bütykös mechanizmus dinamikus szintézise……………………………………42

7.4.4. Analitikai módszer bütykös mechanizmusok szintézisére……………………..44

7.4.5. A térbeli bütykös mechanizmusok tervezésének koncepciója...45

7.4.6. Lapos (tárcsás) tolós bütykös mechanizmusok tervezése...45

8. Súrlódási és fogaskerekes mechanizmusok …...…………………………………...46 8.1. Általános információk a forgó fogaskerekekről…………………………………………….46

8.2. Súrlódásos erőátvitel…………………………………………………………………………………………………………………………………………………

8.3. Sebességváltók. Típusok és besorolás………………………………………..49 8.4. Összekapcsolási alaptétel (Willis tétel)………………………………………………………

8.5. Az evolúció és tulajdonságai……………………………………………………………….

8.6. Az evolvens áttétel geometriája………………………………………………………………………………………

8.7. Az elkötelezettség minőségi mutatói…………………………………………………………………………………………………………

8.8. A fokozatok fő paraméterei…………………………………………………………………………………………………………………

8.9. Vágófogaskerekek vágási módszerei…………………………………………………………….56

8.10. A fokozatok korrekciója………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 57 8.11. A fogaskerekek legkisebb fogszáma. Fogak vágása és élezése……58

8.12. Számított elmozdulási együtthatók kiválasztása külső fogaskerekes hajtóművekhez……60

8.13. Ferde fogazatú hengeres kerekek és jellemzőik………………60

8.14. Kúpfogaskerekek…………………………………………………………………….62

8.15. Csigakerekes fogaskerekek…………………………………………………………………..62

8.16. Súrlódó fogaskerekes mechanizmusok kinematikai elemzése és osztályozása...63

8.16.1. Az epiciklikus mechanizmusok kinematikai elemzése………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

8.16.2. Epiciklikus mechanizmusok kúpkerekekkel………………………..68

8.17. A fogaskerék-szerkezetek szintézisének néhány kérdése………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

8.17.1. Epiciklikus mechanizmusok szintézise hengeres kerekekkel. Körülmények

Szintézis útján………………………………………………………………………………… 69

8.17.2. Módszerek epiciklikus mechanizmusok szintézisére……………………………….71

9. Súrlódás kinematikai párokban ……………………………………………….72

9.1. A súrlódás típusai…………………………………………………………………………………..72 9.2. Csúszósúrlódás transzlációs párokban…………………………………….73

9.3. Csúszási súrlódás forgáspárokban………………………………………..74

9.4. Gördülési súrlódás…………………………………………………………………..74

9.5. A súrlódási erők figyelembevételének jellemzői a forgattyús mechanizmusok számításánál……..75

9.6. A gép hatékonysága (hatékonyság)………………………………….76

10. Tömegek kiegyensúlyozása mechanizmusokban és gépekben …………………………78

10.1. Erők hatása az alapra. Kiegyensúlyozási feltételek………………………78

10.2. Kiegyensúlyozás ellensúlyokkal a mechanikai láncszemeken………79

10.3. Forgó tömegek (rotorok) kiegyensúlyozása………………………………80

A „Mechanizmusok és gépek elmélete” tudományágról szóló könyvek listája………………..…83

Bevezetés

A mechanizmusok és gépek elmélete (TMM) a mechanika egyik ága,

amelyben a mechanizmusok és gépek szerkezetét, kinematikáját és dinamikáját vizsgálják azok elemzésével és szintézisével összefüggésben.

Alkalmazott mechanika, amely jelenleg egyesíti az ilyen disz-

elvek, mint például: TMM; anyagok szilárdsága; gépalkatrészek és emelés

szállító járművek; a tudomány egyik legrégebbi ága. Ismert

Például, hogy az egyiptomi piramisok építése során

a legegyszerűbb mechanizmusok (karok, blokkok stb.). A tudomány, mint olyan, kiemelkedett

200 évvel ezelőtt. Jelentős hozzájárulás a külső gyakorlati mechanika fejlesztéséhez

Ha olyan tudósok és feltalálók, mint: M.V. Lomonoszov; I.I. Polzunov – létrehozta

gőzgép test; I.P. Kulibin – automata órák megalkotója; protézis mechanizmus stb.; apa és fia Cserepanovok, akik megépítették az első gőzmozdonyt Oroszországban; L.

Euler, aki kidolgozta a sík áttétel elméletét és javasolta az evolúciót

ny kerékfogprofil, amely jelenleg használatos.

A tudomány fejlődésében közreműködő akadémikusok: P.L. Csebisev, I.A. Magasabb

Negradsky, N.P. Petrov, V.P. Goryachkin, M.V. Osztrogradszkij; professzorok: N.E.

Zsukovszkij - az orosz repülés atyja, V.L. Kirpicev, N.I. Mertszalov, L.A. Assur,

I.V. Meshchersky, fizikus D. Maxwell, valamint a modern tudósok, mint például:

I.I. Artobolevszkij, N.G. Bruevich, D.N. Reshetov és mások.

1. A TMM alapfogalmai és definíciói

Vezető iparág modern technológia gépészet, fejlesztés

amelyek létezése elválaszthatatlanul összefügg új gépek és mechanizmusok létrehozásával,

a munka termelékenységének növelése és a helyettesítés fizikai munka gép

A mozgatható eszközöket széles körben használják a technikában mechanikai rendszerek, alatt-

gépekre, gépegységekre és mechanizmusokra osztva.

Általánosságban elmondható, hogy a gép egy olyan eszköz, amelyet az ember a természet törvényeinek felhasználására hozott létre a fizikai és szellemi munka megkönnyítésére.

Funkcionális rendeltetésük szerint a gépek a következőkre oszthatók:

energia, közlekedés, technológia, ellenőrzés és menedzsment, lo-

gical (számítógépek).

Azokat az eszközöket, amelyek számos gépet és mechanizmust tartalmaznak, gépeknek nevezzük.

nális egységek (M.A.). Általában M.A. motorból áll (1. ábra) – D, sebességváltó

precíziós mechanizmus - P.M., munkagép - R.M. és bizonyos esetekben az ellenőrzést

de vezérlő eszközök (automatikus vezérlőrendszerek) - ACS.

1. ábra Gépegység diagram

Minden egyes gép egy vagy több mechanikát tartalmaz,

A mechanizmus anyagi testek olyan rendszere, amely egy vagy több test mozgását a fő test szükséges mozgásává alakítja.

A mechanizmusok összetétele– változatos és mechanikus, hidraulikus

Kínai, elektromos és egyéb eszközök.

A mechanizmusok rendeltetési különbsége ellenére szerkezetükben, kinematikájukban és dinamikájukban sok a közös, ezért a mechanizmusok vizsgálata a modern mechanika alapelvei alapján történik.

Minden mechanizmus különálló, egymáshoz kapcsolódó testekből (részekből) áll.

Az alkatrész összeszerelési műveletek nélkül gyártott termék.

Az egymással fixen vagy rugalmas kötésekkel összekapcsolt részek külön láncszemet alkotnak.

A több részből származó hivatkozások végrehajtását azok összekapcsolása biztosítja

eszem. Vannak állandó csatlakozások (hegesztett, szegecses, ragasztós) és levehetők

kivehető (kulcsos, hornyos, menetes).

Az anyag típusától függően a linkek kemények vagy rugalmasak lehetnek.

(rugalmas).

Két, egymással mozgathatóan összekapcsolt láncszem kinematikát alkot

egy pár.

Egy vagy több részből álló fix linket hívnak

feláll.

Így minden mechanizmusnak van egy állványa és mozgó linkjei, amelyek között vannak bemeneti, kimeneti és közbenső kapcsolatok.

A bemeneti (vezető) linkek mozgást kapnak, mechanikusan átalakítva

nizmust a kimeneti (vezérelt) kapcsolatok szükséges mozgásaiba inter

hátborzongató linkek. A mechanizmusnak általában egy bemeneti és kimeneti kapcsolata van.

De bizonyos esetekben vannak olyan mechanizmusok, amelyek több bemeneti vagy kimeneti kapcsolattal rendelkeznek, például egy autó differenciálművel.

A technológia fejlesztése a korábban ismert mechanizmusok fejlesztése és azok alapvetően új típusainak létrehozása irányába történik.

2. A tervezés és az új berendezések létrehozásának főbb szakaszai

Az új berendezések tervezésénél szükség van egy új tervezés elemzésével és szintézisével kapcsolatos munka elvégzésére.

Az elemzést adott méretekre és kapcsolatok tömegére végezzük el, amikor

meg kell határozni: sebesség, gyorsulás, aktív erők, feszültségek a láncszemekben és azok alakváltozásai. Ennek eredményeként próbaszámítás készíthető erő, állóképesség stb.

A szintézis adott sebességgel, gyorsulással, működéssel történik

erők, feszültségek vagy deformációk. Ebben az esetben meg kell határozni

a linkek szükséges méretei, alakja és súlya.

A szintézis során gyakran megoldódik a szerkezetek optimális tervezésének problémája.

rukciókat, amikor a gép szükséges teljesítménymutatói a legjobban megtalálhatók

alacsonyabb munkaerőköltségek.

Az új design létrehozásának fő szakaszai általában a következők:

1) Sematikus diagram kidolgozása;

2) A gép és egyes alkatrészeinek tervezése és számítása;

3) A prototípus kísérleti kutatása és fejlesztése.

Az új berendezések tervezése a következő fő szakaszokat tartalmazza:

a) műszaki előírások kidolgozása, beleértve az alapvető kiindulási adatokat;

b) előzetes terv kidolgozása, beleértve az áramkör és a berendezés elrendezésének megválasztását;

új szerkezeti elemek;

c) műszaki projekt kidolgozása, ahol elvégzik az alapvető számításokat és bemutatják a szerelési rajzot és egyéb dokumentációkat.

Az összetett mechanizmusok tervezésekor általában megpróbálnak elszigetelni általános séma különálló, egyszerűbb szabványos mechanizmusok, amelyek kialakításának megvannak a maga törvényei. Ilyen, a technológiában széles körben használt mechanizmusok közé tartozik: kar (rúd), bütyök, súrlódás,

hajtómű stb., valamint szerkezeti, kinematikai és dinamikai szempontból bármely mechanizmus helyettesíthető hagyományos emelős mechanizmussal annak utólagos elemzésével, ezért a karszerkezetek szerkezetét, kinematikáját és dinamikáját a legrészletesebben figyelembe vesszük.

3. A szerkezeti osztályozás és a mechanizmusok típusai

3.1. A kinematikai párok osztályozása

Legalacsonyabb k.p.	Legmagasabb k.p.

Két láncszem mozgatható kapcsolatait, amelyeket kinematikus pároknak (kp) neveznek, különféle kritériumok szerint osztályoznak, például a láncszemek érintkezésének jellege szerint - alacsonyabbakba, amikor érintkezés történik a felületen, és magasabbakba, amikor érintkezik linkek egy vonal mentén vagy egy pontban fordulnak elő (.2. ábra, a, b).

Az alacsonyabb k.p előnye. a jelentős erők kis kopás melletti átvitelének képessége, valamint a nagyobb hatásfok előnye. a szaporodási képesség

elég bonyolult relatív mozgásokat végezni.

Legalacsonyabb k.p. lehet transzlációs, forgó, sík és térbeli, és osztályozható aszerint is, hogy hány csatlakozási feltételt támasztanak a kapcsolatokra, amikor azokat kötésben kötik össze.

Bármilyen test benne Descartes-rendszer koordináták (3. ábra) 6 szabadságfokkal rendelkezik

baud vagy mobilitás (W=6), amelyek egy része megsemmisül a c.p.-ben, míg a c.p. az egymásra helyezett kötések száma határozza meg (6-S),

ahol S a tengelykapcsolók relatív elmozdulásának száma a sebességváltóban. Például az ábrán. 4a-e műsor c.p. különféle osztályok.

k.p. 2. osztály

k.p. 3. osztály

A mechanizmusok kinematikai párjait és láncszemeit egyszerűsített módon ábrázoltuk (5. ábra) a GOST-nak megfelelően a láncszemek és sebességváltók kijelölésére.

3.2. Kinematikai láncok és osztályozásuk

Bármely mechanizmus láncszemek kinematikai lánca (k.c.),

kinematikai párokba kapcsolva (kp). K.ts. lehet egyszerű és összetett

ny, nyitott és zárt, lapos és térbeli.

IN egyszerű c.c. minden linkje egy vagy két egység része, és

V komplex k.c. három vagy több egység tartalmaz linkeket.

IN nyitott c.c. vannak linkek, amelyek egy sebességváltó részét képezik, és a zárt körben

ennek a láncnak minden egyes láncszeme 2 vagy több egység része. (6. ábra, a-c).

Ha az összes kapcsolat pontja azonos vagy párhuzamos síkban mozog,

majd k.c. laposnak nevezik, egyébként k.ts. – térbeli (a hivatkozások pontjai sík görbéket írnak le nem párhuzamos síkban vagy térben

természetes görbék).

3.3. A mechanizmus mobilitási fokának fogalma

Ha egy „n” mozgó linkből álló térbeli c.c.-ben vannak c.p. 1., 2.,... 5. évfolyam, melynek létszáma rendre p1, p2,... p5,

majd k.c. az A.P képlettel meghatározott számú szabadságfokkal rendelkezik. Malysheva. W = 6n-5p5 -4p4 -3p3 -2p2 -p1 (3,1)

Mivel minden mechanizmusnak van egy rögzített láncszeme (rack) és „n” mozgó láncszeme, a (3.1) képlet használható W meghatározására.

térbeli mechanizmus, ahol n a mozgó láncszemek száma, W pedig a mechanizmus mobilitási foka, amely megmutatja, hogy hány hajtókarral kell rendelkeznie

(motorok), hogy fennmaradó láncszemei bizonyos mozgást érjenek el. Lapos mechanizmus esetén a mobilitás mértékét a képlet határozza meg

Csebiseva:
	W=3n-2p5-p4,

			ben létezik
			ben létezik
		progresszív,		rotátor-
		nykh és csavar.
		nykh és csavar.
		Például a hajtókar
		csúszó
		alacsony (7. ábra), amelyben n=3;
		alacsony (7. ábra), amelyben n=3;
		p5=4; p4 =0,
		W=3·3-2·4-0=1.
		W=3·3-2·4-0=1.
		meghatározás		szükséges
	figyelembe kell venni annak lehetőségét
	úgynevezett „passzív” linkek, azaz. linkek,
	formai sérülés nélkül kiküszöbölhető
	az elemzett mechanizmus kinematikája (8. ábra).
	a) W=3·4-2·6-0=0 – passzív linkkel,
	b) W=3·3-2·4-0=1 – valójában.
	Ezenkívül figyelembe kell venni
	lehetőséget		redundáns kapcsolatok
	amelyeket nem valós mechanizmusban hajtanak végre,

q számukat pedig a c.p. kötések számának különbsége határozza meg. tényleges és formálisan lehetséges mechanizmusok.

ábrán. A 9. ábra a tényleges mechanizmust mutatja, és az 1. ábra. 9, b – formálisan lehetséges mechanizmus, amely hasonló funkcionális céllal rendelkezik, mint a

Az emberiség fejlődése olyan gépek, mechanizmusok, hajtóművek folyamatos megalkotásával jár együtt, amelyek megkönnyítik az emberek és állatok munkáját, növelik termelékenységüket. Új gépek, mechanizmusok, különféle eszközök és berendezések létrehozása, amelyek megfelelnek modern követelményeknek, az alap- és alkalmazott tudományok eredményein alapul.

Mechanizmusok és gépek elmélete- a tudomány, amely tanulmányozza általános módszerek a mechanizmusok és gépek tulajdonságainak és tervezésüknek kutatása. A mechanizmusok és gépek elméletében felvázolt módszerek bármely szerkezet tervezésére alkalmasak, és nem függnek a műszaki rendeltetésétől, valamint a gép munkafolyamatának fizikai természetétől.

Autó- olyan eszköz, amely mechanikus mozdulatokat hajt végre az energia, az anyagok és az információ átalakítására az emberi fizikai és szellemi munka helyettesítése vagy megkönnyítése érdekében. Anyagok alatt feldolgozott tárgyak, szállított rakományok és egyéb munkatárgyak értendők.

A gép a munkafolyamatát rendszeres mechanikus mozgásokkal végzi. E mozgások hordozója a mechanizmus. Ezért, mechanizmus- szilárd testek rendszere, amelyek érintkezéssel mozgathatóan kapcsolódnak egymáshoz, és az egyikhez képest meghatározott, előírt módon mozognak, állónak tekintve. Számos mechanizmus látja el az átalakítási funkciót mechanikus mozgás szilárd anyagok

A legegyszerűbb mechanizmusokat (kar, fogaskerék stb.) ősidők óta ismerték; kutatásuk, fejlesztésük és gyakorlatba ültetésük folyamata fokozatosan ment végbe az emberi munka megkönnyítése és a munka termelékenységének növelése érdekében.

Ismeretes tehát, hogy a reneszánsz kiemelkedő kulturális alakja, Leonardo da Vinci (1452–1519) tudós szövőszövőgépek, nyomda- és famegmunkáló gépek konstrukcióinak terveit dolgozta ki, és kísérletet tett a súrlódási tényező meghatározására. Az olasz orvos és matematikus D. Cardan (1501–1576) az óra- és malomszerkezetek mozgását tanulmányozta. G. Amonton (1663–1705) és C. Coulomb (1736–1806) francia tudósok voltak az elsők, akik formulákat javasoltak a statikus és csúszósúrlódási erő meghatározására.

L. Euler (1707–1783) kiváló matematikus és mechanikus, születése szerint svájci, harminc évig élt és dolgozott Oroszországban, professzor, majd a Szentpétervári Tudományos Akadémia rendes tagja, a 850 szerzője. tudományos munkák, számos problémát megoldott a merev test kinematikájában és dinamikájában, tanulmányozta a rezgéseket és a stabilitást rugalmas testek, a gyakorlati mechanika kérdéseivel foglalkozott, különösen a fogaskerekek fogak különböző profiljait tanulmányozta, és arra a következtetésre jutott, hogy a legígéretesebb profil az evolvens.

A híres orosz szerelő és feltaláló I.I. Polzunov (1728–1766) volt az első, aki kidolgozott egy kéthengeres gőzgép mechanizmusának konstrukcióját (amit sajnos nem sikerült megvalósítania), tervezett egy automatikus szabályozót a kazán vízellátására, egy vízellátási készüléket. és gőz, és egyéb mechanizmusok. Kiváló szerelő I.I. Kulibin (1735–1818) megalkotta a híres tojás alakú órát, amely akkoriban a legbonyolultabb automata szerkezet volt.

A gépészet, mint iparág fejlődésével kapcsolatban általános fejlesztésre van szükség tudományos módszerek gépekbe beépített mechanizmusok kutatása és tervezése. Ezek a módszerek hozzájárultak ahhoz, hogy idejükhöz képest a legfejlettebb gépeket hozták létre a lehető legjobb módon konkrét, szükséges funkciókat. Ismeretes, hogy a gépészet, mint ipari ág a 18. században kezdett kialakulni, a XIX. rohamosan kezdett fejlődni, különösen Angliában és az USA-ban.

Oroszországban a 18. században jelentek meg az első gépgyártó gyárak; 1861-ben már több mint 100 volt belőlük, 1900-ban pedig körülbelül 1410. Azonban a XX. század elején. A hazai gépgyártás mind fejlettségben, mind a gyártás mértékében elmaradt: a gépek felét külföldről importálták. Csak a 30–50-es években kezdődött hazánkban az erőteljes gépészet fejlődése, sikeresen létrehozva különféle gépeket és mechanizmusokat, amelyek nem alacsonyabbak a legjobb világmodelleknél, és bizonyos esetekben jobbak is.

A magasan fejlett hazai gépészet volt az egyik tényező, amely biztosította a győzelmet a Nagy Honvédő Háborúban.

Tudományként a 19. század elején kezdett formálódni a mechanizmusok és gépek elmélete „Alkalmazott mechanika” néven, majd elsősorban a mechanizmusok szerkezeti, kinematikai és dinamikus elemzésének módszerei alakultak ki. És csak a 19. század közepétől. A mechanizmusok és gépek elméletében általános módszereket dolgoznak ki a mechanizmusok szintézisére. Így a híres orosz tudós, matematikus és mechanikus, akadémikus P.L. Csebisev (1821–1894) 15 művet publikált az emelőkaros mechanizmusok felépítéséről és szintéziséről, és a kidolgozott módszerek alapján több mint 40 különböző új mechanizmust talált ki és épített meg, amelyek egy adott pályát hajtanak végre, megállítanak egyes láncszemeket, míg mások mozognak stb. .; szerkezeti képlet a lapos mechanizmusokat ma Csebisev-képletnek nevezik.

F. Grashof (1826–1893) német tudós matematikai megfogalmazásban adta meg a szintéziséhez szükséges, lapos emelőszerkezetben lévő láncszem forgásának feltételét. D. Sylvester (1814–1897) és S. Roberts (1827–1913) angol matematikusok dolgozták ki a görbék (pantográfok) átalakítására szolgáló emelős mechanizmusok elméletét.

I.A. Az automata vezérlés elméletének egyik megalapítójaként ismert Visnyegradszkij (1831–1895) számos gépet és mechanizmust tervezett (automata prés, emelőgépek, szivattyúszabályzó), valamint a Szentpétervári Műszaki Intézet professzoraként , létrehozta a géptervezés tudományos iskoláját.

A különféle gépekben használt fogaskerék-mechanizmusok szintézisére szolgáló módszereket bizonyos összetettség jellemzi. Sok tudós dolgozott ezen a területen. A francia geometer, T. Olivier (1793–1858) alátámasztotta a konjugált felületek szintézisének módszerét sík- és térbeli kapcsolatokban generáló felület segítségével. Az angol tudós, R. Willis (1800–1875) bebizonyította a síkhajtómű alaptételét, és analitikai módszert javasolt a bolygóműves mechanizmusok tanulmányozására. F. Reuleaux német gépészmérnök (1829–1905) grafikus módszert dolgozott ki a konjugált profilok szintetizálására, amelyet jelenleg a „normálok módszereként” ismernek. Releaux a mechanizmusok szerkezetével (szerkezetével) és kinematikájával foglalkozó művek szerzője is. Orosz tudós H.I. Gokhman (1851–1916) az elsők között publikált a hajtómű analitikai elméletéről.

A gépek dinamikájához jelentősen hozzájárult az „orosz repülés atyja”, N.E. Zsukovszkij (1847–1921). Nemcsak a modern aerodinamika megalapítója, hanem számos alkalmazott mechanikáról és a gépvezérlés elméletéről szóló mű szerzője is.

A gépmechanika fejlődését elősegítette N.P. Petrov (1836–1920), aki lefektette a kenés hidrodinamikai elméletének alapjait; V.P. Gorjacskin (1868–1935), aki kifejlesztette elméleti alapok mezőgazdasági gépek számítása és felépítése, amelyek számításának teljes bonyolultsága abban rejlik, hogy működtetőiknek az emberi kéz mozgását kell reprodukálniuk.

Orosz tudós L.V. Assur (1878–1920) általános mintázatot fedezett fel a többlencses lapos mechanizmusok szerkezetében, amelyet ma is használnak elemzésükben és szintézisükben. Kidolgozta a „szinguláris pont” módszert is összetett emelős mechanizmusok kinematikai elemzésére; A.P. Malysev (1879–1962) a szerkezeti elemzés és szintézis elméletét javasolta összetett sík- és térbeli mechanizmusokra.

A gépmechanika, mint a gépészet integrált elmélete fejlődéséhez jelentős mértékben hozzájárult I.I. Artobolevszkij (1905–1977). Szervezője volt a mechanizmusok és gépek nemzeti elméleti iskolájának; számos művet írt a mechanizmusok szerkezetéről, kinematikájáról és szintéziséről, a gépdinamikáról és az automata gépek elméletéről, valamint egyetemes elismerést kapott tankönyveket.

I.I. tanítványai és követői Artobolevszkij - A.P. Bessonov, V. A. Zinovjev (1899–1975), N. I. Levitsky, N.V. Umnov, S.A. Cherkudinov és mások - a gépdinamika (beleértve az akusztikus és nem holonomikus), a mechanizmusok optimalizálási szintézise, az automata gépek elmélete és a mechanizmusok és gépek elméletének más területein végzett munkájukkal hozzájárultak további fejlődésükhöz.

A 30-as években és az azt követő években N.G. nagyban hozzájárult a mechanizmusok és gépek elméletéhez. Bruevich (1896–1987), a mechanizmusok pontosságának elméletének egyik megalkotója, G.G. Baranov (1899–1968), a térbeli mechanizmusok kinematikájával foglalkozó művek szerzője, S.N. Kozhevnikov (1906–1988), aki általános módszereket dolgozott ki a rugalmas láncszemekkel rendelkező mechanizmusok és a nagy terhelésű gépek mechanizmusainak dinamikus elemzésére.

Meg kell jegyezni a tudósok munkáit: F.E. Orlova (1843–1892), D.S. Zernova (1860–1922) - kiterjesztette a fogaskerekek elméletét; N.I. Mertsalova (1866–1948) - kiegészítette a síkmechanizmusok kinematikai vizsgálatát a térbeli mechanizmusok elméletével, és kidolgozott egy egyszerű és megbízható módszert a lendkerék kiszámítására; L.P. Szmirnov (1877–1954) – szigorították egységes rendszer grafikus módszerek a mechanizmusok kinematikájának és a gépdinamikának tanulmányozására; V.A. Gavrilenko (1899–1977) - kidolgozta a fogaskerekek geometriai elméletét; L.N. Reshetova (1906–1998) - kidolgozta a fogaskerekek korrekciójának elméletét, valamint a bolygó- és bütykös mechanizmusokat, és megalapozta az önbeálló mechanizmusok elméletét.

A „gép” legfontosabb fogalmát fentebb megadtuk. Tegyük hozzá, hogy a gépek nemcsak helyettesítik vagy megkönnyítik az emberi munkát, hanem a termelékenységüket is ezerszeresére növelik. A lényeg az, hogy az energia, az anyagok és az információ átalakulása a mechanikai mozgásnak köszönhető. Ezt szem előtt tartva vizsgáljuk meg részletesen a „gép” fogalmát konkrét példákon keresztül.

A villanymotor áramot vesz a hálózatból, és mechanikai energiává alakítja át, amit a fogyasztóhoz juttat. Ez lehet egy kompresszor, amely a kapott mechanikai energiát sűrített levegő energiává alakítja. A lényeg az, hogy az energiaátalakítás a munkadarabok mechanikus mozgása miatt következik be: egy villanymotorban ez a forgórész forgása 1 (1.1. ábra) a kompresszorban - dugattyúmozgás 3 fel és le (1.2. ábra).

Rizs. 1.1. Elektromos motor

Rizs. 1.2. Kompresszor

A villanymotor mechanikai energiájának fogyasztója lehet szerszámgép, présgép vagy más technológiai gép is. Ebben az esetben mechanikai energia technológiai folyamat okozta munkák elvégzésére fordítják. A gép vagy prés is végrehajtja az átalakítást, de nem az energiát, hanem a munkadarab méretét és alakját: a gép - vágással, a prés - nyomással. És ezek a példák azt mutatják, hogy az átalakítást mechanikus mozgással hajtják végre: gépben - vágószerszám vagy termék, présben - bélyeg.

A szállítószalagon mechanikai energiát használnak a rakomány mozgatására. A gépben rejlő átalakítási folyamat a rakomány szállításából (helyének megváltoztatásából) áll, és természetesen a szállítószalag mechanikus mozgásának köszönhetően megy végbe, amelyen a rakomány fekszik.

A mechanikai energia fogyasztóhoz tartozik egy nyomdagép is. Ebben az információ a gép munkarészei által végrehajtott mechanikus mozgás révén többször sokszorosított nyomtatott termékekké alakul.

A gépben a munkafolyamat mechanikus mozgással történik, ezért ehhez a mozgáshoz hordozóval kell rendelkeznie. Az ilyen hordozó egy mechanizmus. Következésképpen a „gép” fogalma elválaszthatatlanul összefügg a „mechanizmus” fogalmával. A mechanizmus, bármilyen egyszerű is, szükségszerűen a gép része; ez a kinematikai alapja, ezért a gépek mechanikájának tanulmányozása elválaszthatatlanul összefügg a mechanizmusaik tulajdonságainak vizsgálatával.

Emlékezzünk vissza, hogy a mechanizmus mozgathatóan összefüggő és érintkező szilárd testek rendszere, egyesek mozgását mások szükséges mozgásává alakítja.

Vizsgáljuk meg részletesen ezt a definíciót konkrét példák segítségével.

Az elektromos motor mechanizmusa két szilárd testből álló rendszer: egy forgórész 1, álló állórész belsejében forog, és maga az állórész 2 (lásd 1.1. ábra); ezeket a szilárd testeket nevezzük a mechanizmus láncszemei. A forgórész az állórészhez képest forog, ami azt jelenti, hogy a láncszemek mozgathatóan kapcsolódnak egymáshoz. Ez a csatlakozás szerkezetileg csapágyak segítségével történik, és érintkezéssel történik. Valóban, legyen az elektromos motornak siklócsapágya; akkor a forgórész tengelyének hengeres felülete érintkezik az állórész csapágybetéteinek hengeres felületével. Az érintkező láncszemek ilyen kapcsolatát, amely lehetővé teszi azok relatív mozgását, nevezzük kinematikai pár. Ebben az esetben a rotor 1 és állórész 2 kinematikai párt alkotnak 1/2. Végül megjegyezzük forgó mozgás A rotor az a mozgás, amely a mechanikai energia átviteléhez szükséges a motortól a fogyasztóhoz (kompresszor, szerszámgép, kovácsológép, daru, nyomdagép stb.). Következésképpen a rotor-állórész rendszer rendelkezik minden olyan tulajdonsággal, amely definíció szerint minden mechanizmus velejárója, és ezért mechanizmus.

A vizsgált példa világosan mutatja, hogy a csak két láncszemből - a rotorból és az állórészből - álló villanymotor mechanizmusa egyszerű szerkezettel vagy, ahogy mondják, szerkezettel rendelkezik. Azonos legegyszerűbb szerkezet számos gép mechanizmusa: gőz-, gáz- és hidraulikus turbinák, axiális kompresszorok, ventilátorok, fúvók, centrifugálszivattyúk, elektromos generátorok és egyéb gépek, amelyek ún. forgó.

Vegye figyelembe, hogy sok mechanizmus bonyolultabb felépítésű. A bonyodalom szükségessége akkor merül fel, ha a szükséges mozgások elvégzéséhez a mechanizmusnak el kell látnia a mozgást közvetítő és átalakító funkciókat. Ennek illusztrálására nézzünk egy másik példát.

A sűrített levegő előállítására tervezett dugattyús kompresszornál az ehhez a folyamathoz szükséges mechanikai energiát egy forgó főtengelyre táplálják. 1 és a hajtórúdon keresztül 2 át a dugattyúba 3, fel és le a munkahenger belsejében C(lásd 1.2. ábra). Amikor a dugattyú lefelé mozog, felfelé haladva levegőt szívnak be a légkörből, a levegőt először összenyomják, majd egy speciális tartályba pumpálják. A szükséges mozgások itt a tengely folyamatos forgó mozgása és a dugattyú oda-vissza mozgása. Ezért ezek megvalósításához a tengely mozgását át kell alakítani a dugattyú mozgásává, amelyet a kompresszor-mechanizmus, az úgynevezett forgattyús-csúszka hajt végre. Ezért a kompresszor mechanizmusa sokkal összetettebb, mint az elektromos motor mechanizmusa, amely nem alakítja át a mozgást. A forgattyús-csúszka mechanizmus már nem két, hanem négy láncszemből áll: három mozgatható 1, 2, 3 és egy rögzített dolog, ami a test 4 kompresszor (lásd 1.2. ábra).

A forgattyús-csúszka mechanizmus összekapcsolt láncszemei párokat alkotnak 1/4, 1/2, 2/3, 3/4. A linkek csapágyakban érintik egymást A, INÉs VEL, és emellett a dugattyú érintkezik a munkahenger álló felületével C. Mindezek a kapcsolatok lehetővé teszik, hogy a hivatkozások egymáshoz képest mozogjanak: link 1 a linkhez képest elfordul 4, link 2 a linkhez képest elfordul 1, mivel a szög ABC mozgás közbeni változások stb. Így a merev testek rendszere (1 – 2 – 3 – 4) rendelkezik mindazon jellemzőkkel, amelyeknek definíció szerint a mechanizmus velejáróinak kell lenniük, és ezért egy mechanizmus.

A vizsgált forgattyús-csúszkás mechanizmust széles körben használják: álló és tengeri belső égésű motorokban, dugattyús tágítókban és hidraulikus szivattyúkban, technológiai, közlekedési (gépkocsik, traktorok, dízelmozdonyok) és sok más gépben.

Így a „mechanizmus” fogalma tágabb, mint „a gép kinematikai alapja”. Először is, a mechanizmus nemcsak gépek, hanem számos műszer és berendezés (giroszkópok, szabályozók, relék, kontaktorok, elektromos mérőműszerek, automata védelmi eszközök stb.) kinematikai alapja. Ezen túlmenően számos mechanizmus létezik egymástól függetlenül, nem kapcsolódnak konkrétan egyetlen géphez sem, és nem képezik annak szerves részét. Ezek közé tartoznak a sebességváltó mechanizmusok (reduktorok, variátorok, fogaskerekek és egyéb hajtóművek), amelyek az egyes gépeket egész egységekre kötik.

Végezetül definíciókat adunk a mechanizmus- és gépelmélet néhány fogalmára. Link– a mozgás adott átalakulásában részt vevő merev test. Egy kapcsolat egy részből vagy több olyan részből állhat, amelyeknek nincs összekapcsolása relatív mozgás. Részlet- olyan termék, amelyet nem lehet kisebb részekre osztani anélkül, hogy funkciójuk ellátását akadályoznák. Mechanizmus elem- olyan mechanizmus szilárd, folyékony vagy gáz alkatrésze, amely biztosítja egymással közvetlenül nem érintkező részeinek kölcsönhatását. Kinematikai pár– egy mechanizmus két merev testének összekapcsolása, lehetővé téve azok meghatározott relatív mozgását.

Függetlenként tudományos diszciplína A TMM, mint a mechanika sok más alkalmazott ága, az ipari forradalom nyomán keletkezett, melynek kezdete a 18. század 30-as éveire nyúlik vissza, bár a gépeket már jóval korábban, és az egyszerű mechanizmusokat (kerék, csavarhajtás, stb.) széles körben használták az ókori Egyiptom idejében.

A mechanizmusok és gépek elméletének mély tudományos megközelítését széles körben alkalmazták eleje XIX század. A technológiai fejlődés teljes korábbi időszaka a gépek empirikus létrehozásának időszakának tekinthető, amelynek során számos egyszerű gépet és mechanizmust találtak fel, köztük:

szövés és esztergák;

A mechanizmusok és gépek elmélete kidolgozásakor a legfontosabbra épült fizikai törvények- az energiamegmaradás törvénye, Amonton és Coulomb törvényei a súrlódási erők meghatározására, a mechanika aranyszabálya stb. Az elméleti mechanika törvényeit, tételeit és módszereit széles körben használják a TMM-ben. E tudományág szempontjából fontosak: az áttétel fogalma, az evolúciós áttétel elméletének alapjai stb.

Megjegyezhető, hogy a következő tudósok szerepet játszottak a TMM fejlődésének előfeltételeinek megteremtésében: Archimedes, G. Cardano, Leonardo da Vinci, L. Euler, D. Watt, G. Amonton, C. Coulomb.

A mechanizmusok és gépek elméletének egyik megalapítója Pafnuty Csebisev (1812-1894), aki a 19. század második felében fontos munkák sorozatát publikálta a mechanizmusok elemzésével és szintézisével. Egyik találmánya a Csebisev-mechanizmus.

A 19. században olyan metszeteket fejlesztettek ki, mint a mechanizmusok kinematikai geometriája (Savary, Chals, Olivier), kinetosztatika (G. Coriolis), a mechanizmusok osztályozása a mozgástranszformációs függvény szerint (G. Monge), a lendkerék kiszámításának problémája. megoldották (J. V. Poncelet) stb. Megírták az első tudományos monográfiákat a gépmechanikáról (R. Willis, A. Borigny), megtartották az első előadásokat a TMM-ről, megjelentek az első tankönyvek (A. Betancourt, D. S. Chizhov). , Yu Weisbach).

A 19. század második felében F. Reuleau német tudós munkái jelentek meg, amelyekben bemutatták a kinematikai pár, a kinematikai lánc és a kinematikai séma fontos fogalmait.

A szovjet időkben a mechanizmusok és a gépek elméletének, mint külön tudományágnak a fejlesztéséhez a legnagyobb mértékben I. I. Számos alapvető és általánosító művet publikált.

1969-ben kezdeményezte a 45 tagországot tömörítő Nemzetközi Gépek és Mechanizmusok Elméleti Szövetségének (IFToMM) létrehozását, melynek elnökévé többször is megválasztották.