Рассмотрены вопросы расчета и проектирования шарнирных механизмов и их деталей, основные принципы их конструирования, изготовления и эксплуатации. Проанализированы основные типы механизмов, их назначение и характеристики. Дано описание синтеза плоских и пространственных механизмов. В основу кинематических и динамических расчетов положен аппарат операторных функций и базовых алгоритмов.

Изложены методические указания по проведению структурного анализа плоских рычажных механизмов и определению передаточных функций нулевого, первого и второго порядков элементов механизмов на базе использования аналитических и графических средств языка программирования Turbo Pascal. Методику рекомендовано использовать для расчета механизмов, содержащих в качестве начального звена кривошип или ползун и произвольное число структурных групп Ассура с любым количеством звеньев. Особое внимание уделено контролю правильности полученных результатов.

Наведено рекомендації з розробки програми для персонального комп'ютера мовою Turbo Pascal з використанням аналітичних методів розрахунку і графічних засобів програмування для одержання вихідних даних, що використовують під час розрахунку деталей важільного механізму і приводу на міцність.

Приведены рекомендации по разработке программы для персонального компьютера на языке Turbo Pascal с использованием аналитических методов расчёта и графических средств программирования для получения исходных данных, используемых при расчёте деталей рычажного механизма и привода на прочность.

Увагу приділено структурному аналізу плоских важільних механізмів, визначенню передатних функцій (ПФ) нульового, першого та другого порядків елементів механізмів на базі використання аналітичних і графічних засобів мови програмування Turbo Pascal. Описано структуру вихідної програми для розрахунку ПФ елементів механізму. Наведено алгоритми визначення ПФ структурних груп (першого, другого, третього, четвертого та п'ятого видів).

Внимание уделено структурному анализу плоских рычажных механизмов, определению передаточных функций (ПФ) нулевого, первого и второго порядков элементов механизмов на базе использования аналитических и графических средств языка программирования Turbo Pascal. Описана структура исходной программы для расчета ПФ элементов механизма. Приведены алгоритмы определения ПФ структурных групп (первого, второго, третьего, четвертого и пятого видов).

Розглянуто задачу про визначення положень шарнірного чотириланковика, за яких кутові швидкості коромисла та шатуна мають екстремальні значення. Запропоновано метод кінетичного аналізу механізму III класу, який базується на приєднанні до вихідного механізму умовної ланки. Задача кінематичного аналізу механізму III класу зводиться до послідовного кінематичного аналізу двох шарнірних чотириланковиків - механізмів II класу.

Запропоновано методику числового інтегрування диференціальних рівнянь гібридного типу, які описують динаміку швидкохідних кривошипно-шатунних механізмів із пружно-податливими ланками. У результаті числових досліджень установлено, що врахування пружної податливості ланок дозволяє істотно уточнити розрахункові поля розподілу внутрішнього напруження в його ланках у порівнянні з випадком еквівалентного механізму з абсолютно жорсткими ланками.

Розглянуто простий і легкий у побудові обертовий виконавчий механізм, у якому податливості можуть бути керованими окремо від положення рівноваги. Запропоновано механізм з трьома степенями свободи та двома незалежними податливостями. Породжений рухом обертовий момент є лінійною функцією податливості і кута між положенням рівноваги і положенням у даний момент. Це робить запропонований виконавчий механізм прийнятним для приладів динамічної ходьби, спряження людиноподібних роботів та реабілітації за допомогою роботів.

Розглянуто питання створення механічних пресів з компактним (безшатунним) приводом, що дозволяє знизити висоту преса, зменшити шум і збільшити наведену жорсткість преса.

Розроблено аналітично-числові методи синтезу кривошипно-кулісних механізмів з вистоєм вихідної ланки в одному та двох крайніх положеннях, які грунтуються на теоретичних положеннях кінематичної геометрії. З використанням розроблених методів у площині даного механізму встановлено положення особливих точок (точок Болла, Бурместра та точок розпрямлення четвертого порядку), шатунні криві яких на певних ділянках з великою точністю наближаються до прямої чи дуги кола. Запропоновано метод синтезу механізмів з двома вистоями, який передбачає знаходження точки самоперетину кривих особливих точок, яка відповідатиме шатунній кривій з двома ділянками розпрямлення. На підставі аналізу геометричних, кінематичних і кінетестатичних параметрів синтезованих механізмів установлено область їх існування. Розв'язано задачу оптимізаційного синтезу шляхом мінімізації цільової функції, до складу якої входять критерії виконання різних умов синтезу. Змодельовано роботу механізмів і підтверджено вірогідність теоретичних досліджень і працездатність синтезованих механізмів.

Розроблено числовий метод вибору величини ділянки наближення в напрямних механізмах, на базі якого створено числово-аналітичну методику синтезу прямолінійно-напрямних механізмів та механізмів з зупинкою вихідної ланки з використанням точок Болла на базі шарнірного чотириланкового механізму. Встановлено недоцільність вибору величини ділянки наближення методом найкращого наближення за Чебишевим та за наявності п'яти точок межових відхилень. Знайдено новий вид особливих точок шатунної площини, названих точками розпрямлення 4-го порядку, визначено їх переваги. Розроблено числово-аналітичну методику синтезу даних механізмів. Визначено геометричні параметри та розкрито межі існування механізмів точок Болла та точок розпрямлення 4-го порядку за заданою тривалістю зупинки вихідної ланки, що дозволяє проводити їх оптимізаційний синтез за певними критеріями. Синтезовано та досліджено механізми, побудовані на базі двокривошипних механізмів, запропоновано метод зміни тривалості зупинки вихідної ланки, що дозволяє проводити регулювання у досить широких межах, визначено його переваги перед існуючими методами. Здійснено моделювання роботи синтезованих механізмів, на підставі одержаних результатів підтверджено правильність проведених розрахунків та працездатність спроектованих механізмів.

Розглянуто одну з задач теорії механізмів і машин, а саме аналізу плоских важільних механізмів другого класу. Розглянуто графічний (метод планів) та аналітичні методи дослідження механізмів, особливістю якого є те, що зміст та алгоритм повністю збігаються з тими самими властивостями графічного методу планів. Для реалізації аналітичного методу застосовано багатофункціональний пакет прикладних програм Mathcad. Подано опис дослідження кінематики та динаміки шарнірного шестиланкового механізму за допомогою розглянутого аналітичного методу.

Розв'язано задачу синтезу шарнірного чотириланковика за крайніми положеннями шатуна з використанням аналітичного методу.

Приведено конструкцію гідростатичного сферичного шарніра із струминною системою регулювання положення сфери. Розглянуто особливості течії в проточній частині шарніра. Вивчено гідростатичний сферичний шарнір через розрахунок гідродинамічних параметрів струминних течій в щілинах гідростатичних опор. Визначено поля швидкостей, тиску, тензорів напружень і тензорів швидкостей деформацій у всьому об'ємі щілини гідростатичної опори. Виведено аналітичні залежності для розрахунку гідродинамічних параметрів течії. Експериментально вивчено вторинні вихрові течії, які виникають в щілині під час взаємодії обмежених струминних потоків, та встановлено їх кількісні характеристики і причини виникнення.

Приведено обоснование численно-аналитического метода решения обратных задач кинематики шарнирных механизмов с несколькими степенями подвижности. Предложен конструктивный подход к разрешению проблемы кинематической избыточности механизмов, основанный на использовании одного или нескольких критериев качества движения звеньев.

Использована новая рекуррентная формула для численного решения систем нелинейных полиномиальных уравнений. Приведенные примеры свидетельствуют о ее эффективности при выборе произвольных начальных приближений.

Надано результати досліджень шарнірних з'єднань просторової системи приводів обладнання з паралельною кінематикою. Визначено нелінійні характеристики люфтового з'єднання, яке має місце в сферичному шарнірі просторового механізму. Здійснено ідентифікацію гістерезисних характеристик сферичних шарнірів з використанням теорії нечітких множин та різномасштабних процесів.

Розглянуто аналітичну версію кінематичного аналізу важільних механізмів за допомогою методу планів. Виведено лаконічні вирази для одержання кінематичних характеристик груп Ассура I і II видів. Ці вирази легко програмуються і дозволяють проводити кінематичні дослідження механізмів її класу з розглядуваними групами Ассура.

Наведено аналітичні залежності для визначення кінематичних характеристик кривошипів змінної довжини.

Розглянуто принципово нову схему кривошипно-повзунного механізму зі змінною довжиною шатуна. Теоретичні викладки доведено до числового прикладу, який підтверджує дієвість виведених формул.

Вперше розроблено числово-аналітичний метод синтезу комбінованих циклових важільних механізмів з програмованою зміною довжини шатуна поліграфічних машин (ПМ). Одержано аналітичні залежності для визначення кінематичних та кінетостатичних характеристик розроблених механізмів, а також встановлено вплив геометричних параметрів даних механізмів, закону періодичного руху вихідної ланки на кінематичні та кінетостатичні характеристики. Розроблено метод та програмне забезпечення для визначення кута тиску у вищій парі, за допомогою якого можна обчислювати кути тиску у разі складного руху кулачкової пари. Розглянуто кулачкові, кулачково-важільні, кулачково-планетарні, диференційні механізми періодичного повороту та неповнозубих коліс, які використовуються як у поліграфічному машинобудуванні, так і в інших галузях промисловості.