Современное производство, определяющееся высокой механизацией и автоматизацией, предлагает использование большого количества разнообразных машин, механизмов, приборов и других устройств. Конструирование, изготовление, эксплуатация машин невозможна без знаний в области механики.
К основным задачам механики относится изучение:
- общих законов равновесия материальных тел;
- методов расчета элементов конструкций и машин на прочность, жесткость и устойчивость;
- законов движения материальных тел;
- устройства машин и механизмов, их деталей и области их применения.
Методы и приемы технической механики вырабатывает навыки для постановки и решения прикладных задач.
Механическим движением тела называется изменение его положения относительно другого тела, происходящее в пространстве с течением времени.
Механическим взаимодействием называются такие взаимодействия материальных тел, которые изменяют или стараются изменить характер их механического движения или формы (создать деформацию).
Техническая механика – дисциплина, вмещающая в себя основные механические дисциплины: теоретическую механику, сопротивление
материалов, теорию машин и механизмов, детали машин и основы конструирования.
Теоретическая механика – это наука, изучающая общие законы механического движения и механического взаимодействия материальных тел.
Теоретическая механика принадлежит к фундаментальным дисциплинам и создает основу многих инженерных дисциплин. В основе теоретической механики лежат законы, которые называются законами классической механики или законами Ньютона, которые установлены путем обобщения результатов большого количества экспериментов и наблюдений. Их справедливость проверена многовековой практической деятельностью человека.
Таблица 1. Основные параметры механизмов и машин и их обозначение в механике
| Параметр | Обозначение |
| Ведущие звенья: (диаметр, окружная скорость, угловая скорость,
мощность, вращающий момент на ведущем валу) |
d1, v1, ω1, Р1, M1 |
| Ведомые звенья (те же) на ведомом валу | d2, u2, ω2, Р2, M2 |
| Коэффициент полезного действия (КПД) одного звена
Общий КПД механизма с n звеньями |
η = Р2/Р1
ηобщ = η1 η2 … ηn, |
| Окружная скорость ведущего или ведомого звена (м/с) | v = ωd/2 |
| Угловая скорость (рад/с) | ω = πn30 = 2v/d |
| Окружная сила передачи (Н) | Ft = Р/v |
| Вращающий момент Т (Н·м) | Т = Р/ω = Ft d/2 = 9,55Р/n |
| Передаточное отношение механической передачи | u12 = ω1/ω2 = n2/n1
u12 = Т2/Т1 = Р2ω1/Р1ω2 = Т2/(ηТ1). |
| Передаточное число цепной передачи | u = ω1/ω2 = z2 /z1 |
| Передаточное отношение механизма с п передачами | uобщ = u1 u2 … un, |
| Передаточное число зубчатой передачи | u = z2/z1 |
| Диаметр делительный прямозубого колеса | d2= z2m |
| Диаметр делительный косозубого колеса | d2= z2m/соsβ |
| Диаметр делительный окружности звездочки | d2 = t/sin (180/z) |
| Мощность электродвигателя (Вт) | Рд ≥ Р = Тω/η = Fv/η |
Таблица 2. Параметры движения в механике
|
Прямолинейное |
|
|
Обозначения: s — путь, м; t — время, с; vt — скорость, м/с; а — ускорение, м/с2; g — ускорение свободного падения, м/с2; v0 — начальная скорость, м/с |
|
| Параметры | Формулы |
| равномерное |  |
| равномерно-ускоренное (v0 = 0) |  |
| равномерно-ускоренное (v0 ≠ 0) |  |
| равномерно-замедленное |  |
| Свободное падение —
(равномерно-ускоренное) |
 |
|
Вращательное |
|
|
Обозначения: аt — угловой путь, пройденный радиусом r за время t, рад; t — время, с; ωt — угловая скорость, 1/с; ε — угловое ускорение, 1/с2; n — частота вращения, мин-1; v — линейная скорость на радиусе r, м/с; ω0 — начальная угловая скорость, 1/с |
|
| равномерное |  |
| равномерно-ускоренное (v0 = 0) |  |
| равномерно-ускоренное (v0 ≠ 0) |  |
| равномерно-замедленное |  |
Таблица 3. Расчет сил простейших механизмов (без учета трения)
|
Рычаги и блоки |
|||
 |
|||
| Эскизы | Механизмы | Формулы | |
| Силы | Перемещения | ||
| 1 | Рычаг первого рода |  |
 |
| 2, 3 | Рычаг второго рода |  |
 |
| 4 | Ворот |  |
 |
| 5 | Блоки |  |
 |
| 6 |  |
 |
|
| 7 |  |
 |
|
Таблица 4. Расчет сил простейших механизмов (без учета трения)
| Винтовые и клиновые механизмы | |||
 |
|||
| Эскизы | Формулы | Эскизы | Формулы |
| 1 |  |
4 |  |
| 2 |  |
5 |  |
| 3 |  |
6 |  |
Таблица 5. Расчет балок под нагрузкой
| Схема нагружения | Реакции опор
Изгибающий момент |
Допускаемая
нагрузка |
Максимальный
прогиб |
Опасное
сечение |
 |
 |
 |
 |
А |
 |
 |
 |
 |
А |
 |
 |
— |  |
А |
 |
 |
 |
 |
C |
 |
 |
 |
 |
C |
 |
 |
 |
 |
C |
 |
 |
 |
 |
А |
 |
 |
 |
 |
B |
 |
 |
 |
 |
А,B,C |
 |
 |
 |
 |
А,B,C |
 |
 |
 |
 |
Все сечения |
 |
 |
 |
 |
D |