Теория механизмов и машин

ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ 

И МАШИН

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Издание второе, переработанное и дополненное

Москва
РИОР

ИНФРА-М

М.И. БЕЛОВ 
С.В. СОРОКИН

Рекомендовано Учебно-методическим объединением вузов
Российской Федерации по агроинженерному образованию

в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений,

обучающихся по направлению «Агроинженерия»

УДК 621.01(075.8)
ББК 22.21я73
          Б43

А в т о р ы :
Белов М.И. — д-р техн. наук, профессор. Является автором трех учебных пособий с грифом УМО, более 60 статей в научных рецензируемых журналах,  
12 изобретений и полезных моделей, а также разработчиком сайта с курсами 
по теоретической механике и теории механизмов и машин;
Сорокин С.В. — канд. техн. наук, доцент. Является автором 80 печатных работ, 
в том числе учебного пособия, а также автором 10 изобретений и полезных 
моделей и разработчиком курса по теории механизмов и машин.

Н а у ч н ы й  к о н с у л ь т а н т :
Ерохин М.Н. — академик РАН, д-р техн. наук,  профессор.

Р е ц е н з е н т ы :
Воробьев Е.И. — д-р техн. наук, профессор кафедры технической  механики 
ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет»;
Мачнев В.А. — д-р техн. наук, профессор кафедры основ конструирования 
механизмов машин ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА».

Белов М.И., Сорокин С.В.

Б43 
 
Теория механизмов и машин : учебное пособие / М.И. Белов,  

С.В. Сорокин. — 2-е изд. — Москва : РИОР : ИНФРА-М, 2020. — 
322 с. — (Высшее образование). — DOI: https://doi.org/10.12737/1742-5

ISBN 978-5-369-01742-5 (РИОР)
ISBN 978-5-16-013598-4 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-102923-7 (ИНФРА-М, online)
Учебное пособие содержит основные положения теории механизмов  

и машин, включая главу о манипуляторах роботов, и тесты с заданиями по 
каждой главе.

Предназначено студентам, обучающимся по направлению «Агроинжене
рия». Может быть использовано при изучении теории механизмов и машин  
в вузах технического профиля.

УДК 621.01(075.8)
ББК 22.21я73

ISBN 978-5-369-01742-5 (РИОР)
ISBN 978-5-16-013598-4 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-102923-7 (ИНФРА-М, online)

ФЗ 
№ 436-ФЗ
Издание не подлежит маркировке 
в соответствии с п. 1 ч. 2 ст. 1

©  Белов М.И., 

Сорокин С.В.

8 
1.  9 
1.1.  
 
 9 
1.2.  
 
 9 
1.2.1. 
 
 9 
1.2.2.   
11 
1.2.3.  
16 
1.2.4. 17 
1.3.  
 
19 
1.3.1.  
19 
1.3.2.  
20 
1.3.3.  
23 
1.3.4.  
32 
1.4.  
 
36 

2. 38 
2.1. . –  
 
38 
2.2.  
 
41 
2.3. 
 
 
45 
2.4. 
 
 
50 
2.5.  
52 
2.6. 
 
 
56 
2.7.  
 
59 
2.8.  
 
60 
2.9.  
 
61 

3. 70 
3.1.  
 
70 
3.2.  
 
74 
3.3.  
 
78 
3.3.1.  
78 
3.3.2.  
85 
3.4.  
 
90 

4. 92 
4.1.  
 
92 
4.2. 
 
95 
4.2.1. 
 
95 
4.2.2. ,  
 
95 
4.2.3. , ,  
 
97 
4.2.4. , , ,  
 
100 
4.2.5.  
101 
4.2.6. 
 
103 
4.2.7.  
105 
4.3. 
106 
4.3.1.  
106 
4.3.2.  
108 
4.3.3.  
109 
4.3.4.  
109 
4.3.5. 109 
4.4.  
 
112 
4.4.1.  
112 
4.4.2. 
113 
4.4.3. 114 
4.4.4. 
 
116 
4.4.5. 119 
4.4.6. 
 
123 
4.5.  
124 
4.6.  
125 
4.6.1.  
126 
4.6.2.  
126 
4.6.3.  
126 
4.6.4.  
128 
4.6.5.  
129 
4.7.  
130 

5. 134 
5.1.  
134 
5.2.  
 
136 
5.3.  
 
137 
5.4.  
 
141 
5.5.  
 
144 
5.5.1. 144 
5.5.2. 147 
5.6.  
150 
5.7.  
153 
5.8.  
155 

6. 159 
6.1.  
159 
6.2.  
159 
6.3.  
162 
6.4. 
163 
6.5.  
164 
6.6.  
168 

7. 171 
7.1.  
171 
7.2.  
172 
7.3.  
174 
7.4.  
174 
7.4.1. 
176 
7.4.2. 
176 
7.4.3. 183 

8. 188 
8.1.  
188 
8.2.  
191 
8.2.1. 191 
8.2.2. 191 
8.2.3. 194 
8.2.4. 
196 
8.3.  
200 

9. 206 
9.1.  
206 
9.2.  
208 
9.3. 
 
212 
9.4.  
218 
9.5.  
224 
9.5.1. 224 
9.5.2. , 
230 
9.5.3. 235 

10. 242 
10.1.  
242 
10.2.  
243 
10.3.  
245 
10.4.  
247 

11. 249 
11.1.  
249 
11.2.  
250 
11.3.  
252 
11.4.  
256 
11.5.  
258 

12. 261 
12.1.  
261 
12.2.  
262 
12.3.  
253 
12.4.  
264 
12.5.  
266 

13. 269 
13.1. 
 
270 
13.2.  
271 
13.3.  
274 
13.3.1. 274 
13.3.2. 276 
13.4.  
279 
13.5.  
280 
13.6.  
283 

14. 288
14.1. 1 
288 
14.2. 2 
290 
14.3. 3 
294 
14.4. 4 
297 
14.5. 5 
303 
14.6. 6 
307 
14.7. 7 
310 
14.8. 8 
312 
14.9. 9 
314 
14.10. 10 
316 

320

ПРЕДИСЛОВИЕ 

 
Предлагаемое учебное пособие по теории механизмов и машин 
предназначено для студентов (бакалавров), специализирующихся на 
разработке, эксплуатации и техническом обслуживании машин и 
оборудования АПК. Оно отличается компактностью и вместе с тем 
содержит все основные положения теории механизмов и машин, предусмотренные Государственным образовательным стандартом по направлению «Агроинженерия», и дополнительные важные темы. 
Предложены новые методы аналитического расчета кулачковых и 
мальтийских механизмов, ременных и фрикционных передач. В пособие включены алгоритмы аналитического расчета механизмов, актуальные в настоящее время при широком использовании вычислительных программ. Это делает учебное пособие полезным для использования студентами технических вузов с другим профилем подготовки. 
Во втором издании исправлены найденные неточности, переработаны разделы по структуре механизмов, кулачковым механизмам, 
уравновешиванию роторов, добавлены разделы по мальтийским механизмам, ременным и фрикционным передачам. Электронные версии лекций, лабораторных работ, практических занятий, курсовых 
работ размещены на сайте. 
Главы 1, 3, 4, 5, 7, 9, 11, 12, 13 подготовлены М.И. Беловым с 
учетом предложений и замечаний С.В. Сорокина, главы 2, 6, 8, 10 и 
приложение подготовлены С.В. Сорокиным и доработаны М.И. Беловым с С.В. Сорокиным. Глава 14 разработана совместно. 
 
 

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О МЕХАНИЗМАХ 

 
1.1. Назначение механизма 

 
Механизм предназначен для передачи механической энергии между образующими его телами путем преобразования движений тел. 
С понятием механизма тесно связано понятие передачи, под которой понимается устройство для передачи энергии от двигателя на 
расстояние. 
Механизм − неотъемлемая часть машины и машинного агрегата в 
цепи устройств, соединяющих источник энергии с исполнительным 
рабочим органом, являющимся потребителем энергии.  
Машина − техническое устройство, выполняющее преобразование энергии, материалов и информации с целью повышения качества 
и производительности труда человека. Различают энергетические, рабочие и информационно-управляющие машины. Особые, энергосиловые машины − это двигатель и генератор. Двигатель предназначен 
для преобразования немеханической энергии, например энергии горючей смеси, в механическую работу. Генератор преобразует механическую энергию в энергию другого вида, например в электрическую. 
Машинным агрегатом называется техническая система, состоящая из одной или нескольких машин, соединенных последовательно 
или параллельно. В машинных агрегатах агропромышленного комплекса двигатель рассматривается как источник механической энергии. 

 
1.2. Основные определения 

 
1.2.1. Звенья и элементы 

 

Звеном механизма называется твердое тело, предназначенное 
для преобразования движения механизма (рис. 1.1). 

(, , ) , (), 
(. 1.2). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
, , . – . . 
. 
, , 
. 
, , . 

. 1.2. : 1, 2, 3, 
4 

1 
2

3
4

   . 1.1. : 1; 2; 3 

1 
2
3