Механизмы дифференциалов широко применяются в автомобилях, счетных машинах, сельскохозяйственных машинах и т. д. Простейшие типы подшипников, работающие в режиме полужидкостной смазки, широко применяют в сельскохозяйственных машинах, в подъемно-транспортных машинах (лебедки), в неответственных вспомогательных механизмах (механизмы управления) вместо подшипников качения, когда последние не удается встроить в корпус вследствие относительно больших наружных диаметров, и в других случаях.
Развитию механики машин способствовали работы Н. П. Петрова (1836—1920), заложившего основы гидродинамической теории смазки, В. П. Горячкина (1868—1935), который разработал теоретические основы расчета и построения сельскохозяйственных машин, вся сложность расчета которых заключается в том, что их исполнительные механизмы должны воспроизводить движения руки человека.
Целый комплекс дисциплин, изучающих механическое движение и механическое взаимодействие различных материальных тел, объединяют под общим названием механика. К этим дисциплинам относятся, например, прикладная механика, обычно называемая теорией механизмов и машин и изучающая общие вопросы движения и работы механизмов и машин гидромеханика, изучающая движение жидкостей и тел, погруженных в жидкость аэромеханика, изучающая движение газообразных тел и движение твердых тел в газе, а также механические взаимодействия между твердыми телами и газом небесная механика, изучающая движение небесных тел, и т. д. К механике относят также науки, изучающие способы расчетов сооружений, машин и их деталей (строительная механика, детали машин, сопротивление материалов), а также целый ряд наук, занимающихся изучением машин отдельных отраслей промышленности или специальных сооружений (механика пищевых машин, механика сельскохозяйственных машин, механика корабля и т. д. и т. п.).
Практикой установлены оптимальные значения амплитуды колебаний скорости звена приведения, например, 6 = 0,04 — для сельскохозяйственных машин, б = 0,01 — для металлообрабатывающих станков общего назначения, б = 0,005 — для роторных двигателей. При динамическом расчете механизма ставится задача обеспечения требуемого коэффициента неравномерности движения механизма. Чем меньше б, тем более равномерно вращается входное звено механизма, следовательно, меньше колебания скоростей его звеньев.
Вопросы динамики машин и механизмов
Кроме вращающихся кулачков в технике применяют также поступательно движущиеся и качающиеся кулачки первые имеют большое практическое значение. Кулачковые механизмы широко распространены как в паровых машинах и двигателях внутреннего сгорания для передачи движения клапанам для впуска и выпуска пара или горючей смеси, так и в разнообразных производственных машинах (металлообрабатывающие станки, прессы, молоты, сельскохозяйственные машины.
Пространственные четырехзвенные кривошипно-коромысловые механизмы с плавающим шатуном нашли широкое применение как передаточные механизмы ткацких станков, а также в машинах легкой промышленности (швейных, обувных) и сельскохозяйственных. Подобный механизм применен для ориентации солнечных батарей искусственных спутников земли. В ряде случаев для проектирования таких механизмов можно ограничиться заданием четырех или пяти соответствующих положений коромысла и кривошипа, причем возникает необходимость вычисления соответственно четырех и пяти постоянных параметров.
Одной из естественных тенденций в развитии машин явилась тенденция к повышению их рабочих скоростей, мощностей и передаваемых сил. До Великой Октябрьской социалистической революции вопросы динамики машин и механизмов были развиты сравнительно мало. В основном изучалась динамика паровых машин, некоторые вопросы динамики поршневых двигателей внутреннего сгорания и теория регулирования неравномерности движения этих машин. Динамика технологических машин начала разрабатываться только после революции. Первые исследования по динамике технологических машин были посвящены сельскохозяйственным машинам. В основу их были положены труды акад. В. П. Горячкина.
До 30-х годов нашего столетия работы по динамике машин и механизмов продолжали носить прикладной характер. Рассматривались отдельные задачи динамики применительно к авиадвигателям, сельскохозяйственным, текстильным, пищевым, горным и другим машинам. В основном рассматривались задачи кинетостатики, уравновешивания масс, подбора маховых масс и некоторые вопросы крутильных колебаний валов двигателей внутреннего сгорания. В период с 1930 по 1940 г. на основе развития теории структуры механизмов появляются работы более общего плана, в которых излагаются методы кинетостатического исследования как плоских, так и пространственных механизмов. Начинают развиваться методы динамического исследования зубчатых, кулачковых и других видов механизмов.
Рабочий орган движется неравномерно, но по периодическому закону с постоянной частотой и амплитудой. Примером могут служить компрессоры, приводимые электродвигателями, в которых рабочий орган (поршень) движется по гармоническому закону ткацкие станки, режущий аппарат зерноуборочных комбайнов и других сельскохозяйственных машин, углепогрузочные машины с шатунным нагребающим механизмом, грохоты (качающиеся и вибрационные) и т. д.
Возможность реализации здесь сравнительно больших передаточных отношений, не выходя из границ обычно принятых соотношений для радиусов и чисел зубьев, применяемых цилиндрических колес, и служит причиной широкого распространения этого вида редуктора. Как ускорительный механизм, он находит применение в сельскохозяйственных машинах, в приводе типографских машин и др. Кроме того, как будет разобрано во 2-м томе книги, этот редуктор обладает очень хорошим к. п. д., мало зависящим от передаточного отношения, что делает его очень ценным в практике способным с одинаковым эффектом работать как на повышение числа оборотов, так и на понижение.
