У цьому курсі лекцій викладено основні відомості з механіки абсолютно твердого тіла (теоретичної механіки), теорії механізмів приладів, опору матеріалів, розглядаються розрахунки і проектування передавальних механізмів приладів і їх деталей. Курс лекцій призначений для студентів спеціальності "Метрологія та вимірювальна техніка", може бути використаний і студентами інших споріднених спеціальностей. Зміст Передмова 3 ЧАСТИНА ПЕРША МЕХАНІКА АБСОЛЮТНО ТВЕРДОГО ТІЛА 1 Статика твердого тіла 1.1 Вступ 5 1.2 Аксіоми статики 7 1.3 Умови рівноваги тіла, до якого прикладена система сил, що сходиться 8 1.4 Умова рівноваги важеля 9 1.5 Складання паралельних сил. Умова рівноваги важеля при дії на нього паралельних сил 11 1.6 Плоска система сил. Умови рівноваги тіла, до якого прикла- дена плоска система сил 13 2 Кінематика точки 2.1 Прямолінійний рух точки. Швидкість і прискорення при прямолінійному русі точки 16 2.2 Криволінійний рух точки. Рівняння руху точки 21 2.3 Швидкість і прискорення точки при її криволінійному русі.. 22 2.4 Визначення швидкості і прискорення точки з рівнянь її руху в декартових координатах 24 2.5 Проекції прискорення точки на натуральні осі. Дотичне і нормальне прискорення 26 3 Прості види руху твердого тіла. Складний рух твердого тіла 3.1 Поступальний рух твердого тіла 29 3.2 Обертання твердого тіла навколо нерухомої осі 31 3.3 Додавання двох обертальних рухів навколо паралельних осей (складний рух твердого тіла) 36 4 Плоскопаралельний рух твердого тіла 4.1 Рівняння плоскопаралельного руху твердого тіла. Розкла- дання руху плоскої фігури на поступальний і обертальний рухи 41 4.2 Швидкість точок плоскої фігури. Миттєвий центр швидкостей і миттєвий центр обертання фігури 46 4.3 Прискорення точок плоскої фігури. Миттєвий центр прискорень 48 5 Динаміка матеріальної точки 5.1 Основні закони динаміки. Диференціальне рівняння руху матеріальної точки 53 5.2 Дві задачі динаміки точки 58 5.3 Диференціальне рівняння прямолінійного руху точки. Рух точки під дією сили, що залежить від часу 61 5.4 Рух точки під дією сили, що залежить від положення точки і під дією сили, яка залежить від швидкості 63 6 Загальні теореми динаміки 6.1 Теорема про зміну кількості руху матеріальної точки 68 6.2 Теорема про зміну моменту кількості руху матеріальної точ- ки 70 6.3 Робота сили. Теорема про зміну кінетичної енергії матері- альної точки 73 ЧАСТИНА ДРУГА ОСНОВИ ТЕОРІЇ МЕХАНІЗМІВ ПРИЛАДІВ 1 Основи структури механізмів 1.1 Вступ 82 1.2 Основні поняття і визначення 83 1.3 Кінематичні пари і їх класифікація 84 1.4 Визначення числа ступенів вільності (рухомості) механізмів 86 2 Кінематичний аналіз механізмів 2.1 Задачі і методи кінематичного дослідження механізмів 89 2.2 Визначення функцій положення ланок і точок механізмів і їх передаточних функцій аналітичними методами 90 2.2.1 Поняття про функцію положення, передаточні функції і передаточне відношення механізмів 90 2.2.2 Визначення функцій положення і передаточних функцій для простих важільних механізмів 92 2.2.3 Поняття про графоаналітичні методи кінематичного до слідження механізмів (метод планів) 96 3 Силовий аналіз механізмів 3.1 Цілі і методи силового дослідження механізмів 98 3.2 Сили, прикладені до ланок механізмів 99 3.3 Визначення сил інерції ланок механізмів 100 3.4 Визначення реакцій у кінематичних парах плоских механіз- мів 102 3.5 Розрахунок спрацювання елементів кінематичних пар 109 3.5.1 Критерії оцінки спрацювання 109 3.5.2 Розрахунок спрацювання елементів нижчих і вищих кінематичних пар 113 4 Динаміка механізмів 4.1 Основна задача динаміки механізмів. Зведення сил і мас у механізмах 121 4.2 Визначення зведеної сили, зведеного моменту сил, зведеної маси і зведеного моменту інерції 124 4.3 Рівняння руху механізмів 126 4.4 Режими руху механізмів 127 4.5 Час швидкодії механізму 129 5 Регулювання швидкості руху механізмів. Балансування роторів 5.1 Нерівномірність руху механізмів і способи її обмеження. Коефіцієнт нерівномірності руху механізмів 130 5.2 Регулювання періодичних коливань швидкості в механізмах за допомогою маховиків 132 5.3 Регулятори швидкості обертання вхідної ланки механізму 135 5.4 Балансування роторів 138 6 Основи теорії похибок і точності механізмів 6.1 Класифікація похибок механізмів і причини їх появи 141 6.2 Аналітичні і графічні методи визначення похибок механізмів 143 6.2.1 Аналітичний (диференціальний) метод 143 6.2.2 Метод планів малих переміщень 147 6.2.3 Метод відносних похибок 150 6.3 Точність серії механізмів 152 6.4 Вплив спрацювання в кінематичних парах на точність положення механізмів 156 ЧАСТИНА ТРЕТЯ ОСНОВИ РОЗРАХУНКІВ НА МІЦНІСТЬ ТА ЖОРСТКІСТЬ ДЕФОРМІВНИХ ТІЛ 1 Розтяг і стиск 1.1 Основні положення (завдання науки про опір матеріалів, ос- новні допущення, навантаження на елементи конструкцій, по- няття про деформації і переміщення, метод перерізів, поняття про напруження) 167 1.2 Визначення внутрішніх зусиль, напружень, деформацій і переміщень 178 1.3 Діаграма розтягу 183 1.4 Коефіцієнт запасу міцності. Вибір допустимих напружень 186 1.5 Основні типи задач при розрахунку на міцність розтягнутих (стиснутих) стержнів. Розрахунок на жорсткість 187 1.6 Напруження в похилих перерізах при розтязі (стиску) в од- ному напрямі. Закон парності дотичних напружень 189 2 Зсув. Геометричні характеристики перерізу 2.1 Основні поняття. Напружений стан і деформації при зсуві ... 192 2.2 Практичні розрахунки на зсув 194 2.3 Статичний момент перерізу. Моменти інерції перерізу. За-лежність між моментами інерції відносно паралельних осей 199 2.4 Моменти інерції простих перерізів 203 3 Кручення 3.1 Побудова епюр крутних моментів. Визначення напружень у стержні круглого перерізу 205 3.2 Деформації і переміщення при крученні валів. Побудова епюр кутових переміщень при крученні 213 4 Згин 4.1 Загальні поняття. Типи опор балок. Визначення опорних ре- акцій 216 4.2 Визначення внутрішніх зусиль при згині. Правило знаків для згинальних моментів і поперечних сил 219 4.3 Залежність між згинальним моментом, поперечною силою і інтенсивністю розподіленого навантаження. Побудова епюр згинальних моментів і поперечних сил 221 4.4 Визначення нормальних напружень 225 4.5 Умови міцності балки по нормальних напруженнях 230 4.6 Диференціальне рівняння зігнутої осі балки 232 4.7 Визначення переміщень при декількох інтервалах наванта- ження балки 236 ЧАСТИНА ЧЕТВЕРТА РОЗРАХУНОК І ПРОЕКТУВАННЯ ПЕРЕДАВАЛЬНИХ МЕХАНІЗМІВ ПРИЛАДІВ І ЇХ ДЕТАЛЕЙ 1 Загальні питання розрахунку та конструювання деталей механізмів приладів 1.1 Функції передаточних механізмів у приладах. Основні вимо- ги до конструкції передавальних механізмів 241 1.2 Типові механізми приладів 242 1.3 Основні критерії працездатності деталей 244 1.4 Вибір матеріалів 248 1.5 Поняття про технологічність конструкції 250 2 Зубчасті передачі 2.1 Основна теорема зачеплення 251 2.2 Класифікація і застосування зубчастих передач 256 2.3 Особливості зубчастих передач точної механіки 257 2.4 Плоска евольвентна циліндрична передача, її параметри і властивості. Геометричний синтез евольвентної передачі 258 3 Циліндричні зубчасті передачі. Розрахунки на міцність 3.1 Конструкція і матеріали зубчастих коліс 265 3.2 Допустимі напруження 267 3.3 Розрахунок циліндричних передач, які використовують в приладах 268 4 Конічні зубчасті передачі 4.1 Кінематичний і геометричний розрахунок конічних передач приладів. ГОСТ 19624-74 275 4.2 Розрахунок конічних передач по контактних напруженнях і напруженнях згину 281 5 Черв'ячні передачі 5.1 Види черв'ячних передач у механізмах точної механіки 284 5.2 Кінематичний і геометричний розрахунок передачі 288 5.3 Матеріали черв'яка і черв'ячного колеса. Розрахунки на міц- ність 290 6 Планетарні і диференціальні механізми 6.1 Основні відомості про планетарні і диференціальні механіз- ми 293 6.2 Умови, що враховуються при проектуванні планетарних механізмів 296 6.3 Алгоритм синтезу планетарних механізмів 301 7 Вали (валики) і осі 7.1 Конструкції валиків і осей. Матеріали 302 7.2 Методика проектного і перевірного розрахунку валиків і осей 304 8 Опори валиків і осей 8.1 Загальна характеристика опор точної механіки 309 8.2 Основи розрахунків підшипників ковзання і кочення 313 8.3 Конструювання підшипникових вузлів 318 9 Шорсткість поверхонь деталей механізмів. Допуски і по- садки 9.1 Шорсткість поверхні 320 9.2 Допуски і посадки 323 10 Муфти точної механіки 10.1 Класифікація муфт, що застосовується в точній механіці 329 10.2 Муфти для постійного з'єднання валиків 330 10.3 Муфти керування 335 11 Пружні елементи приладів 11.1 Загальні відомості. Різновидності пружних елементів 336 11.2 Розрахунок вимірювальних пружних елементів приладів 345 11.2.1 Пружні елементи для вимірювання сил 345 11.2.2 Пружні елементи для вимірювання крутних моментів 351 11.2.3 Пружні елементи для вимірювання тисків 361 11.3 Розрахунок силових пружних елементів (циліндричних гвинтових пружин) 371 Література 379