Прикладная механика

Прикладная механика

Здравствуйте, на этой странице я собрала полный курс лекций по предмету «прикладная механика».

Лекции подготовлены для студентов любых специальностей и охватывает полный курс предмета «прикладная механика».

В лекциях вы найдёте основные законы, теоремы, формулы и примеры расчётов.

Если что-то непонятно, Вы всегда можете написать мне в воцап и я помогу!

Прикладная механика — техническая наука, посвящённая исследованиям устройств и принципов механизмов. wikipedia.org/wiki/Прикладная_механика

Что такое прикладная механика

Прикладная механика — это техническая наука, посвященная изучению устройств и принципов механизмов. Прикладная механика занимается изучением и классификацией машин, а также их разработкой.

Прикладная механика состоит из четырех разделов:

  1. Первый раздел содержит общие черты теории механизмов.
  2. Второй раздел посвящен основам сопротивления материалов — динамике и прочности инженерных сооружений.
  3. Третий раздел посвящен конструкции наиболее распространенных механизмов (в основном это кулачок, трение, шестерня).
  4. Четвертый раздел посвящен деталям машин.

Введение в прикладную механику

Последовательное развитие промышленности неразрывно связано с непрерывным совершенствованием машиностроения — основы технического перевооружения всех отраслей народного хозяйства. Инженерная техническая деятельность на основе научных исследований расширяет и обновляет номенклатуру конструкционных материалов, внедряет эффективные методы повышения их прочностных свойств. Появляются новые материалы на основе металлических порошков, порошков-сплавов. Порошковая металлургия приводит не только к замене дефицитных черных и цветных металлов более дешевыми материалами, но и позволяет получить совершенно новые материалы — «материалы века», которые невозможно получить традиционным путем. Кроме того, изготовление изделий из порошков — практически безотходное производство. Другое направление получения дешевых конструкционных материалов состоит в применении пластмасс, новых покрытий и т. п. Тончайшая пленка из порошковых смесей на поверхности детали, образуемая плазменным напылением, повышает надежность сопрягаемых и трущихся друг о друга деталей машин, защищает их от коррозии и существенно увеличивает их износостойкость.

Развитие машиностроения на современном этапе характеризуется комплексной механизацией и автоматизацией производства на основе широкого применения автоматических манипуляторов (промышленных роботов), встроенных систем автоматического управления с использованием микропроцессоров и мини-ЭВМ.

При внедрении в промышленность новых машин широко применяется модульный принцип создания оборудования, например, станок или несколько станков и манипулятор. На базе этого принципа создаются и вступают в строй не отдельные машины, а их системы — автоматические линии, цехи, заводы, обеспечивающие законченный технологический процесс производства конкретного изделия. Все это, вместе взятое, позволяет при снижении затраты материалов на изготовление и общей стоимости повысить их мощность, качество, производительность и сократить потребление энергии.

Успешное развитие современной промышленности в конечном счете зависит от качества и глубины профессиональной подготовки специалиста с высшим и средним образованием. Приобретение студентами технических университетов всех специальных знаний и навыков базируется на хорошей общетехнической подготовке, в основе которой наряду с другими лежат знания и навыки, полученные при изучении предмета «Механика».

Чтобы понять работу какой-либо машины, необходимо знать ее устройство, из каких элементов она состоит и как они взаимодействуют. А чтобы создать такую машину, нужно сконструировать и рассчитать каждую ее деталь. Настоящее учебное пособие посвящено в том числе и решению этой задачи — расчету и конструированию деталей машин общего назначения, деталей, без которых не обходится ни одна машина или механизм.

Расчеты деталей машин базируются на знании основ сопротивления материалов — науки о прочности и жесткости механических конструкций и методах их расчета.

Изучением самой простой формы движения материального мира, изучением перемещения тел в пространстве и взаимодействием их друг с другом занимается теоретическая механика. Перемещение тела относительно другого тела или изменение положения одного тела по отношению к другому называется механическим движением. Обычно теоретическая механика разделяется на три части: статику, кинематику и динамику. Статика — раздел теоретической механики, занимающийся изучением сил и условий их равновесия. Кинематика занимается изучением механического движения без учета действия сил. Динамика изучает законы механического движения с учетом действующих сил.

Изучением движения конкретных механических устройств, их анализом и синтезом занимается наука о механизмах и машинах — теория механизмов и машин. Основы знаний о механизмах, их устройстве, анализе приведены в данном учебном пособии. Курсы такого типа, но без раздела «Теоретическая механика» обычно называют прикладной механикой.

Элементы теории механизмов

Лекции:

  1. Структура (строение) механизмов
  2. Составные части механизма
  3. Классификация кинематических пар
  4. Кинематические цепи
  5. Степень подвижности кинематической цепи
  6. Принципы строения и структурная классификация механизмов
  7. Структурно-конструктивная функциональная классификация механизмов

Кинематика механизмов

Лекции:

  1. Задачи и методы кинематического анализа
  2. Кинематический анализ механизмов графическим методом

Динамический анализ механизмов

Лекции:

  1. Цели и задачи динамического анализа
  2. Силы, действующие на звенья механизма, и их классификация
  3. Трение в механизмах. Общие сведения о трении в механизмах
  4. Уравнения движения механизмов с одной степенью свободы. Приведение сил и масс в плоских механизмах
  5. Стадии (режимы) движения механизма
  6. Коэффициент полезного действия механизма

Сопротивление материалов

Лекции:

  1. Основные задачи сопротивления материалов
  2. Модели прочностной надежности
  3. Внешние и внутренние силы
  4. Понятие о напряжениях
  5. Основные гипотезы и допущения

Растяжение и сжатие

Лекции:

  1. Напряжения и перемещения. Закон Гука
  2. Механические характеристики и свойства материалов
  3. Допускаемые напряжения и запасы прочности
  4. Напряженное состояние при растяжении и сжатии
  5. Напряжения в наклонных площадках при плоском и объемном напряженных состояниях. Обобщенный закон Гука

Изгиб прямолинейного бруса

Лекции:

  1. Типы опор и определение опорных реакций. Общие понятия
  2. Поперечная сила и изгибающий момент
  3. Геометрические характеристики плоских сечений
  4. Напряжения при изгибе. Расчеты на прочность

Кручение

Лекции:

  1. Чистый сдвиг и его особенности
  2. Кручение стержня круглого поперечного сечения
  3. Расчеты на прочность и жесткость
  4. Напряженное состояние и разрушение при кручении

Сложное сопротивление

В отличие от простых видов деформации на практике нередки случаи, когда в поперечных сечениях бруса возникают сразу несколько внутренних силовых факторов. Такие случаи принято называть сложным сопротивлением. Расчеты на прочность и жесткость при сложном сопротивлении основываются обычно на принципе независимости действия сил. Необходимо заметить, что иногда указанные виды расчетов можно упростить, если пренебречь (в пределах требуемой степени точности) второстепенными деформациями и привести, таким образом, сложную деформацию к более простой.

Лекции:

  1. Теория прочности. Основные понятия
  2. Косой изгиб: определение, пример, формулы
  3. Изгиб с растяжением (сжатием)
  4. Изгиб с кручением: определение и формулы

Местные напряжения

Лекции:

  1. Видимые местные напряжения
  2. Концентрация напряжений определение и формулы
  3. Контактные напряжения: определение и формулы

Прочность материалов при переменном напряжении

Лекции:

  1. Усталостная прочность: основные понятия
  2. Предел выносливости при симметричном цикле. Диаграмма пределов выносливости
  3. Факторы, влияющие на величину предела выносливости
  4. Расчеты на прочность при переменных напряжениях

Основы взаимозаменяемости и конструкционные материалы

Лекции:

  1. Принципы построения единой системы допусков и посадок
  2. Отклонения формы и расположения поверхностей
  3. Шероховатость поверхностей: определение и формулы

Конструкционные материалы

Лекции:

Ответственный момент процесса проектирования — выбор материалов для деталей и узлов механизмов, который осуществляется конструктором. Необходимо обеспечить работоспособность, надежность и выполнить некоторые специальные требования. Например, для механизмов авиационной и космической техники основными требованиями являются обеспечение минимальной массы и габаритных размеров; для деталей, работающих при трении скольжения, — износостойкости, при повышенных температурах — теплостойкости и др. Технологические характеристики материалов должны соответствовать способам получения заготовок (литье, штамповка, резанье) и виду производства (серийное или массовое). Важное значение имеет стоимость выбранного материала.

Лекция:

Композиционные материалы

Лекция:

Неметаллические материалы

Лекция:

Механические передачи

Лекции:

  1. Механические передачи: общие сведения
  2. Геометрия в кинематике: краткие сведения
  3. Изготовление зубчатых колес: определения, формулы, расчёты
  4. Расчет прямозубых цилиндрических передач на прочность
  5. Особенности расчета косозубых и шевронных цилиндрических передач
  6. Конические зубчатые передачи: общие сведения и характеристика
  7. Червячные передачи: общие сведения и характеристика
  8. Глобоидные передачи: общие сведения и характеристика
  9. Ременные передачи: общие сведения и характеристика
  10. Муфты: общие сведения и характеристика

Эти дополнительные страницы возможно будут вам полезны: