grandov.ru страница 1
скачать файл
Федеральное агентство по образованию

Министерство образования и науки Российской Федерации

Орский гуманитарно-технологический институт

(филиал) государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Оренбургский государственный университет»


Кафедра «общепрофессиональных дисциплин»



(наименование кафедры – разработчика)

Утверждаю

Первый проректор

__________________ А.А. Уткин

(дата)

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА





Дисциплины

ОПД.Ф.02 «Механика»

ОПД.Ф.02.03. «Теория механизмов и машин»



(код и наименование)

Направление подготовки

653300 Эксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудования

(код и название)

Специальность

190601 (150200) Автомобили и автомобильное хозяйство

(код и название)

Специализация


(присвоенный номер и название)

Факультет

Механико–технологический

(указывается тот, где открыта специальность)

Форма обучения

очная, заочная

(дневная, вечерняя, заочная)

Орск 2007

ББК – 34.41

УДК 621.01

Рецензент: ст. преподаватель Г.С. Баширова


Рабочая программа дисциплины «Теория механизмов и машин» / сост. Н.Я. Подоляк – Орск: ОГТИ 2007, – 22с.
Предназначена для преподавания дисциплины общепрофессиональной подготовки студентам специальности 190601(150200) дневной формы обучения в 5-ом семестре, заочной формы обучения в 6-ом .

Рабочая программа составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования (введенным в действие с 31.10.2001г. № 529 тех/дс Министерства образования РФ)

Составитель __________ Н.Я. Подоляк

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «общепрофессиональных дисциплин» от 12.12.07 протокол №4


Зав кафедрой __________ Е.В. Баширова


Председатель методической

комиссии по специальности

190601 (150200) к.т.н. Ю.В.Перчаткин

2702020000 ББК – 34.41

Р --------------------  Подоляк Н.Я., 2007

6Л9 – 97  ОГТИ, 2007

Содержание




  1. Пояснительная записка.

1.1. Предмет изучения дисциплины


Технический уровень всех отраслей народного хозяйства в значительной степени определяется уровнем машиностроения, так как основные производственные процессы во всех отраслях промышленности выполняют машины. Машины должны быть надежны и экономичны.

Предмет "Теория механизмов" рассматривает пути конструирования механизмов и машин, изучает методы синтеза новых механических систем, главные направления, по которым идет использование этих систем в технике и т.п. В частности, теория механизмов дает методы построения новых машин, удовлетворяющих наперед заданным требованиям к их структуре, кинематике и динамике.



1.2. Цель преподавания дисциплины


Учебный курс "Теория механизмов" формирует будущего инженера как специалиста, вносящего основной творческий вклад в создание материальных ценностей. Курс вместе с проектом, по существу, обеспечивает подготовку студентов по основам проектирования машин, включающим знания методов оценки функциональных возможностей типовых механизмов и машин, критериев качества передачи движения, постановку задачи с обязательными и желательными условиями синтеза структурной и кинематической схемы механизма, построение целевой функции при оптимизационном синтезе, получение математических моделей для задач проектирования механизмов и машин.

1.3. Задачи изучения дисциплины.


"Теория механизмов" - научная дисциплина по теории, проектированию и расчету механизмов, состоящая из двух проблем. Одна из них занимается методами образования механизмов, которые должны осуществлять заданное наперед движение и называется синтезом механизмов. Другая - изучает методы исследования движения существующих механизмов и называется анализом механизмов. Каждая из упомянутых проблем занимается решением таких вопросов, как структура и классификация механизмов, кинематика механизмов, кинетостатика и динамика машин.

Основными задачами курса являются: изучение методов построения механизмов, осуществляющих наперед заданное движение; изучение методов исследования движения существующих механизмов.



1.4. Место дисциплины в учебном процессе


Теория механизмов и машин является самостоятельной наукой, имеющей свой объект исследования и владеющей собственными, строго разработанными научными методами. Курс базируется на общенаучных и общетехнических дисциплинах. Наиболее широко используются: математика, физика, теоретическая механика, инженерная и машинная графика, вычислительная техника и информационные технологии, сопротивление материалов, технология конструкционных материалов, материаловедение.

В программе наряду с традиционными задачами дисциплины нашли отражение новые проблемы, продиктованные запросами современной техники.



  1. Организационно-методические данные дисциплины

(По учебному плану утвержденному на Ученом совете института 29.05.2002г.) протокол № 9
Таблица 1

Виды работ

Трудоемкость в часах

Заочное

Дневное

6с.

5с.

1. Аудиторная работа в том числе:

а) лекции

б) практика

в) лабораторные работы



28

12

8



8

68

34

18



16

2. Внеаудиторная и самостоятельная работа:

а) Расчетно-графические задания (РГЗ)

б) Курсовой проект (К\П)

в)самостоятельная проработка курса (самостоятельное изучение разделов, проработка и повторение лекционного материала и материала учебников и учебных пособий, подготовка к лабораторным и практическим занятиям , коллоквиумам, рубежному контролю и т.д.)



108
50

58


68

-

68



-

3. Форма итогового контроля

Экзамен

Защита к/п



Экзамен + Защита КП

4. Общая трудоемкость дисциплины

136

136


3. Содержание программы дисциплины

3.1. Лекционные занятия


Тема 1. Введение. Основные задачи машиностроения в области создания новых машин и механизмов, автоматизации и механизации производственных процессов. Основные этапы развития науки об исследовании и проектировании машин.

Тема 2. Основные понятия теории механизмов и машин. Машина, механизм, звено механизма. Входные и выходные звенья механизма. Ведущие и ведомые звенья. Кинематическая пара. Элементы пары. Элементы контакта. Общее определение механизма. Классификация кинематических.. Низшие и высшие пары. Кинематические цепи. Кинематические соединения. Плоские и пространственные механизмы с низшими парами. Общие условия связи. Структурная формула для пространственных механизмов. Структурная формула для плоских механизмов. Механизмы с лишними степенями свободы. Механизмы с пассивными связями.

Тема 3. Структурный анализ и синтез механизмов. Общая схема строения механизма. Структурная группа (группа Ассура). Принцип структурной классификации по Артоболевскому. Замена высших пар низшими парами в плоском механизме. Структурные схемы манипуляторов.

Тема 4. Основные виды механизмов, используемых в машиностроении. Механизмы с геометрическими, гибкими, гидравлическими, пневматическими и другими связями между звеньями

Тема 5. Кинематический анализ и синтез механизмов. Кинематические передаточные функции и отношения (аналоги линейных и угловых скоростей и ускорений). Графические, численные и аналитические методы вычисления кинематических передаточных функций. Метод центроид для определения кинематических характеристик механизмов с высшими парами. Метод векторных уравнений и их графическое решение в форме планов положений, скоростей и ускорений. Особенность анализа кинематики пространственных механизмов манипуляторов. Использование системы линейных уравнений и численных методов для расчетов кинематических передаточных функций на ЭВМ.

Примеры определения кинематических характеристик основных видов механизмов: кривошипно-ползунных, четырехшарнирных, кулисных, кулачковых, зубчатых и планетарных, пространственных механизмов промышленных роботов и манипуляторов. Связь кинематических характеристик механизмов с надежностью машин. Примеры разработки алгоритмов для кинематического анализа групп и механизмов.

Тема 6. Кинетостатический анализ механизмов. Задачи кинетостатики механизмов. Силы инерции звеньев плоских и пространственных механизмов. Условия статической определенности механизма и его структурных групп. Аналитические методы расчета (система линейных уравнений для проекций сил) с использованием ЭВМ. Графические методы расчета структурных групп (метод планов сил). Уравновешивающая сила (момент) и ее расчет по Жуковскому Н.Е. Уравновешивание сил инерции звеньев механизма. Статическая, моментная и динамическая неуравновешенности роторов и их устранение на стадиях проектирования, изготовления и эксплуатации машины.

Примеры повышения надежности и долговечности машин и механизмов при устранении неуравновешенности роторов и механизмов. Разработка принципиальных схем современного балансировочного оборудования, оснащенного автоматическими системами с использованием ЭВМ, и прогрессивной технологии устранения неуравновешенности. Гибкие роторы и их уравновешивание.

Тема 7. Динамический анализ и синтез механизмов. Силы, действующие в машинах, приборах и других устройствах и их характеристики. Динамическая модель механизма (машинного агрегата). Механический коэффициент полезного действия (КПД). Определение КПД различных механизмов. Приведение сил и масс. Уравнение движения механизма и звена динамической модели в форме энергии и форме моментов (энергетической и дифференциальной формах). Режимы движения механизма. Понятие о механической характеристике двигателя. Характеристики двигателей. Аналитические и численные методы решения уравнений движения механизмов. Быстродействие механизмов машин и приборов при неустановившемся (переходном) режиме движения. Неравномерность движения машинного агрегата при установившемся режиме и назначение маховика. Динамический анализ механизма машинного агрегата при установившемся режиме и определение необходимого момента инерции маховых масс. Особенности динамического анализа механизмов с несколькими степенями свободы. Динамическое исследование манипуляторов. Применение ЭВМ при динамическом исследовании робототехнических систем.

Тема 8. Синтез зубчатых механизмов.



Зубчатые механизмы. Виды зубчатых механизмов. Центроиды в относительном движении и взаимоогибающие кривые. Основная теорема зацепления. Цилиндрическая зубчатая передача. Эвольвентное зацепление. Принцип образования эвольвентного зацепления. Кинематика изготовления сопряженных поверхностей зубьев эвольвентных цилиндрических зубчатых колес. Геометрия эвольвенты окружности. Линия зацепления, угол зацепления. Дуга зацепления и коэффициент перекрытия. Методы нарезания зубчатых колес. Геометрия зубчатого колеса. Подрезание зубьев и минимальное число зубьев. Коррекция эвольвентного зацепления. Виды коррекции. Построение картины зацепления.

Планетарные передачи. Выбор схемы планетарной передачи. Область применения планетарных передач различных схем. Выбор числа сателлитов из условий соседства и равных углов между сателлитами. Выбор чисел зубьев в планетарных передачах. КПД планетарной зубчатой передачи. Силовой расчет планетарной зубчатой передачи.

Тема 9. Колебания в механизмах. Основные термины и определения теории механических колебаний. Линейные уравнения движения в механизмах. Типовые линейные уравнения движения механизмов. Решение линейных уравнений движения. Нелинейные уравнения движения в механизмах. Решение нелинейных уравнений движения механизмов.



Колебания в рычажных механизмах. Колебания в шарнирном четырехзвеннике с упругими звеньями. Малые колебания в рычажных механизмах приборов. Самосинхронизация механизмов на вибрирующем основании. Колебания в механизме центробежного вибровозбудителя с двигателем ограниченной мощности.

Колебания в кулачковых механизмах. Типовые законы движения выходного звена в кулачковых механизмах. Колебания в кулачковом механизме: при законе постоянного ускорения; при косинусоидальном законе изменения ускорения толкателя; при законах движения толкателя без мягких ударов. Синтез кулачковых механизмов ( с учетом упругости звеньев).
Тема 10. Вибрация. Источники колебаний и объекты виброзащиты. Методы снижения виброактивности машин за счет рационального выбора динамических параметров и применения виброзащитных устройств. Виброизоляция машин. Линейные виброизоляторы.
Тема 11. Динамическое гашение колебаний. Пружинный динамический гаситель. Маятниковый динамический гаситель. Ударные гасители колебаний. Поглотители колебаний с вязким и сухим трением.

Тема 12. Вибрационные транспортеры. Вибрационные машины и их использование в технике. Безударные вибрационные транспортеры. Вибрационные транспортеры с подбрасыванием груза

Тема 13. Динамика приводов. Электропривод механизмов. Гидропривод механизамов. Пневмопривод механизмов. Выбор типа приводов.

Тема 14. Синтез рычажных механизмов. Основные задачи проектирования. Классификация механизмов по функциональным и структурным признака.

Применение рычажных и шарнирных механизмов в транспортных, технологических, энергетических машинах, автоматических устройствах, приборах и установках. Методы многовариантного синтеза. Входные и выходные параметры при синтезе механизмов и ограничения. Применение ЭВМ при синтезе механизмов. Приближенный интерполяционный синтез и синтез по Чебышеву.

Постановка и классификация задач синтеза плоских рычажных механизмов по заданному движению входных и выходных звеньев на основе геометрических связей между звеньями с учетом сборки и допускаемых углов давления. Условия существования кривошипа. Обязательные и желательные условия синтеза. Построение целевой функции. Методы оптимизации в синтезе механизмов с применением ЭВМ. Выбор метода оптимизации. Вычислительные алгоритмы и программы синтеза рычажных механизмов на ЭВМ.


3.2. Практические занятия по курсовому проектированию


1.Плоские механизмы, оптимизация их структуры, выявление и устранение локальных и структурных избыточных. Сообщение по теме «Основные виды механизмов»

2.Функции положения механизма и передаточные функции скорости, ускорения. Методы их определения. Алгоритмизация задач по определению передаточных функций и анализ программ для расчета кинематических характеристик на ЭВМ.

3.Статические и динамические нагрузки в механизмах. Уравновешивание и виброзащита механизмов. Влияние динамических нагрузок на реакции в кинематических парах.

4.Кинетостатический (силовой) расчет механизма. Разработка алгоритмов для силового расчета.

5. Определение закона движения машины в установившемся и переходных режимах работы (с учетом статической механической характеристики двигателя). Решение дифференциальных уравнений методом последовательных приближений. (с применением ЭВМ). Опрос по теме «Динамика приводов».

6. Цилиндрические эвольвентные зубчатые передачи. Выбор коэффициентов смещения. Алгоритмизация оптимального синтеза по качественным показателям.

7.Сложные зубчатые механизмы (рядовые и планетарные). Методы кинематического исследование и проектирование сложных зубчатых механизмов (выбор передаточных отношений, КПД и габаритных размеров). Алгоритмизация задач проектирования

8 Проектирование кулачковых механизмов с определением размеров по заданным условиям и ограничениям. Рубежный контроль по синтезу механизмов с высшими парами (в виде тестирования на ЭВМ).

9.Виброизоляция и динамическое гашение колебаний. Выбор параметров упругой муфты из условий виброзащиты двигателя. Сообщение на тему «Вибрационные транспортеры»


3.3. Лабораторные работы


1. Составление кинематических схем машин и механизмов (плоских и пространственных);

2. Структурный анализ механизма, выявление избыточных связей;

3.Кинематический анализ зубчатых механизмов;

4. Определение основных параметров цилиндрических зубчатых колес;

5. Построение эвольвентных зубчатых профилей методом обкатки;

6. Синтез кулачкового механизма;

7. Определение коэффициента полезного действия механизма (рычажного или редуктора);

8. Динамическое уравновешивание вращающихся деталей (балансировка ротора);

9. Моделирование динамики машинного агрегата с учетом упругости звеньев и механической характеристики двигателя на ЭВМ.

10. Исследование механических характеристик механизмов на вибростенде.



3.5. Курсовое проектирование


Курсовой проект по теории механизмов и машин по объему включает от 10– 16 листов формата А3 и расчетно-пояснительную записку (с приложением результатов расчетов на ЭВМ).

Задание на курсовой проект является комплексным, предусматривающим проектирование и исследование основных видов механизмов (плоских, зубчатых, кулачковых) объединенных в систему какой либо машины, агрегата или устройства. Задание на курсовой проект выбирается по двум последним цифрам в зачетной книжки, последняя цифра – номер задания (схемы, темы), предпоследняя цифра – номер числового варианта.



Примерные темы курсовых проектов:

  1. Проектирование и исследование механизмов гидравлического подъемника автомобиля-самосвала.

  2. Проектирование и исследование механизмов двигателя передвижной установки «мотор-генератор».

3. Проектирование и исследование механизмов ДВС компрессорной установки.

  1. Проектирование и исследование механизмов движения автомобиля – рефрижератора.

  2. Проектирование и исследование механизмов паровой машины

  3. Проектирование и исследование механизмов компрессорных двигателей

  4. Проектирование и исследование механизмов топливного насоса

  5. Проектирование и исследование механизмов двигателя внутреннего сгорания

  6. Проектирование и исследование механизмов дозировочного сильфонного насоса.

  7. Проектирование и исследование механизмов трехплунжерного (кривошипного) насоса высокого давления.


Примерный перечень вопросов, разрабатываемых при курсовом проектировании:

  1. Проектирование кинематической схемы с определением основных размеров, включая механизмы: рычажный, зубчатый, кулачковый.

  2. Расчет момента инерции маховика по заданной неравномерности хода

  3. Определение быстродействия механизма в переходной режиме при заданных нагрузках на ведущем и исполнительном звеньях.

  4. Определение сил в кинематических парах при учете ускоренного движения.

  5. Проектирование планетарного зубчатого механизма при заданной передаточной функции с учетом условий соосности, соседства и сборки с минимальными габаритами.

  6. Проектирование кулачкового механизма, обеспечивающего заданный закон движения выходного звена.

  7. *Виброизоляция и динамическое гашение колебаний.

  8. *Выбор параметров упругой муфты из условий виброзащиты двигателя

  9. *Статическое уравновешивание рычажных механизмов ( с помощью противовесов или корректирующих масс на зубчатых колесах)

___________

* данные вопросы рассматриваются студентами обучающиеся по дневной форме обучения.


  1. Тематический план изучения дисциплин

(По учебному плану утвержденному на Ученом совете института 29.05.2002г.)

протокол № 9

Таблица №2




Наименование разделов, тем

Курс, семестр

Количество часов


Итоговая форма контроля


Всего

Аудиторная работа

Внеаудитор.

работа

Лк

Пр

Лб

Виды внеауд.

работы




1

2

3


4

5

6

7

8

9

1

Тема 1. Введение.

Д


2

0,5







1.5









З


2

0.5







1,5

Работа с учебной литературой






2

Тема 2. Основные понятия теории механизмов и машин.

Д

10

2



2

6










З


10

1




1

8

Работа с учебной литературой



Опрос по разделу

3

Тема 3. Структурный анализ и синтез механизмов

Д

12

3

1

2

6










З


12

1

1

1

9

Работа с учебной литературой



Выполнение курсового проекта

4

Тема 4. Основные виды механизмов.

Д


5

-/-

-/-

-/-

5









З


5

-/-

-/-

-/-

5

Работа над рефератом с научной и учебной литературой






5

Тема 5. Кинематический анализ и синтез механизмов.


Д

15

4

2

2

7


Выполнение курсового проекта






З


15

1

1

1

12

Работа с учебной литературой






6

Тема 6. Кинетостатический анализ механизмов.

Д


15

4

3

2

6

Выполнение курсового проекта






З


15

2

1

1

9

Работа с учебной литературой






7

Тема 7. Динамический анализ механизмов.

Д

15

2

3

2

8


Выполнение курсового проекта






З


15

1

1

1

12

Работа с учебной литературой






8

Тема 8. Синтез зубчатых механизмов.

Д

10

2

2

4

2










З


10

1

1.5

2

5.5

Работа с обучающими программами



Выполнение курсового проекта

9

Тема 9.Колебания в механизмах

Д

15

3

2

2

8








-рычажных механизмах;

-кулачковых механизмах


З


15

1

1

1

12

Работа с научной и учебной литературой



Беседа типа «круглого стола»

10

Тема 10. Вибрация


Д

8

3

1

-

4










З


8

1

0.5

-

6.5

Работа над рефератом с научной литературой






11

Тема 11. Динамическое гашение колебаний


Д

5

3

1

-

2










З


5

1

0.5

-

3.5

Работа с научной литературой



Опрос по разделу

12

Тема 12. Вибрационные транспортеры


Д

5

3

1

-

1










З


5

1

0.5

-

3.5

Работа над рефератом с научной и учебной литературой


Опрос по разделу



13

Тема 13. Динамика приводов


Д

5

2

1



2










З


5

-







5

Работа с научной литературой



Опрос по разделу

14

Тема 14. Синтез рычажных механизмов


Д

13

2.5

1

-

9.5


Выполнение курсового проекта






З


13

0.5

-

-

12.5

Работа с учебной литературой






Итоговая форма контроля

Экзамен, защита КП



5. Самостоятельная работа


5.1. очная форма обучения



Вид (наименование) работы

Форма отчетности

Курс, семестр

1

2

3

4

1

Тема 4. Основные виды механизмов,

используемых в машиностроении. Механизмы с геометрическими, гибкими, гидравлическими, пневматическими и другими связями между звеньями



Реферат

3/5

2

Тема 10. Вибрация

Собеседование

3/5




Тема 11. Динамическое гашение колебаний

Собеседование

3/5

3

Тема 12. Вибрационные транспортеры. Вибрационные машины и их использование в технике. Безударные вибрационные транспортеры. Вибрационные транспортеры с подбрасыванием груза

Реферат

3/5

4

Тема 13. Динамика приводов. Электропривод механизмов. Гидропривод механизамов. Пневмопривод механизмов. Выбор типа приводов.

Реферат

3/5

5

Тема 14. Синтез рычажных механизмов. Основные задачи проектирования. Классификация механизмов по функциональным и структурным признака.

Применение рычажных и шарнирных механизмов в транспортных, технологических, энергетических машинах, автоматических устройствах, приборах и установках. Методы многовариантного синтеза. Входные и выходные параметры при синтезе механизмов и ограничения. Применение ЭВМ при синтезе механизмов. Приближенный интерполяционный синтез и синтез по Чебышеву.

Постановка и классификация задач синтеза плоских рычажных механизмов по заданному движению входных и выходных звеньев на основе геометрических связей между звеньями с учетом сборки и допускаемых углов давления. Условия существования кривошипа. Обязательные и желательные условия синтеза. Построение целевой функции. Методы оптимизации в синтезе механизмов с применением ЭВМ. Выбор метода оптимизации. Вычислительные алгоритмы и программы синтеза рычажных механизмов на ЭВМ.


Выполнение курсового проекта

3/5

5.2 Заочная форма обучения





Вид (наименование) работы

Форма отчетности

Курс, семестр

1

2

3

4

1

Тема 4. Основные виды механизмов,

Используемых в машиностроении. Механизмы с геометрическими, гибкими, гидравлическими, пневматическими и другими связями между звеньями




Реферат

3/6-4/7

2

Тема 10. Вибрация

Собеседование

3/6-4/7

3

Тема 11. Динамическое гашение колебаний

Собеседование

3/6-4/7

4

Тема 12. Вибрационные транспортеры. Вибрационные машины и их использование в технике. Безударные вибрационные транспортеры. Вибрационные транспортеры с подбрасыванием груза



Реферат

3/6-4/7




Тема 13. Динамика приводов. Электропривод механизмов. Гидропривод механизамов. Пневмопривод механизмов. Выбор типа приводов.

Реферат

3/6-4/7




Тема 14. Синтез рычажных механизмов. Основные задачи проектирования. Классификация механизмов по функциональным и структурным признака.

Применение рычажных и шарнирных механизмов в транспортных, технологических, энергетических машинах, автоматических устройствах, приборах и установках. Методы многовариантного синтеза. Входные и выходные параметры при синтезе механизмов и ограничения. Применение ЭВМ при синтезе механизмов. Приближенный интерполяционный синтез и синтез по Чебышеву.

Постановка и классификация задач синтеза плоских рычажных механизмов по заданному движению входных и выходных звеньев на основе геометрических связей между звеньями с учетом сборки и допускаемых углов давления. Условия существования кривошипа. Обязательные и желательные условия синтеза. Построение целевой функции. Методы оптимизации в синтезе механизмов с применением ЭВМ. Выбор метода оптимизации. Вычислительные алгоритмы и программы синтеза рычажных механизмов на ЭВМ.


Выполнение курсового проекта

3/6-4/7


6. Рекомендуемая литература

6.1. Основная


  1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. - М.: Высшая школа, 1975.

  2. Баранов Г.И. Курс теории механизмов и машин. –М.: Машиностроение, 1967.

  3. Зиновьев В.А. Курс теории механизмов и машин. – М.: Машгиз, 1958.

  4. Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин. – М.: Машиностроение, 1973.

  5. Колчин Н.И. Механика машин. – М.:Машгиз,1948-1957. Ч.1-5.

  6. Кореняко А.С. Теория механизмов и машин. – Киев: Высшая школа, 1976.

  7. Щепетильников В.А. Уравновешивание машин и приборов. – М.: Машиностроение, 1965.

  8. Юдин В.А., Петрокас Л.В. Теория механизмов и машин. – М.: Высшая школа, 1977.



6.2. Дополнительная


  1. Артоболевский И.И., Эдельштейн. Сборник задач по теории механизмов и машин. - М.: Машиностроение, 1973.

  2. Артоболевский С.И. Курсовое проектирование по ТММ. – М.: Высшая школа, 1960.

  3. Барсов Г.А. Теория плоских механизмов и динамика машин. –М.: Высшая школа, 1961.

  4. Кореняко А.С. и др. Курсовое проектирование по ТММ. –М.: Машгиз, 1960.

  5. Левитский Н.И. Теория механизмов и машин. М.: Машиностроение, 1979.

  6. Юдин В.А. Сборник задач и примеров по ТММ. – РОСВУЗИЗДАТ, 1963.



7. Рекомендуемые технические и электронные средства обучения и контроля знаний студентов



Название рекомендуемых технических и электронных средств обучения

Название раздела и темы

1

2

3

1

Учебные кинофильмы

1.Планетарные передачи

2.Зубчатые передачи; цилиндрические, конические

3.Кулачковые передачи


2

Контролирующие программы на ЭВМ

1.Структура механизмов

2.Кинематика механизмов

3.Динамика механизмов

4. Синтез зубчатых механизмов



3

Обучающие программы

1.Определение истинного закона движения машинного агрегата

8. Контроль качества усвоения дисциплины


8.1. Контрольные вопросы для самопроверки


  1. Что называется механизмом, звеном, кинематической парой, элементом звена, кинематической цепью?

  2. Как подразделяются кинематические пары по числу условий связи, налагаемых на относительное движение звеньев?

  3. Какие кинематические пары относятся к высшим и какие к низшим?

  4. Какие задачи решаются в ходе структурного анализа механизмов?

  5. Как рассчитать степень подвижности плоского механизма?

  6. В чем сущность структурной классификации плоских механизмов ?

  7. Что называется группой Ассура и как определяется ее класс, порядок?

  8. Что представляют собой пассивные связи и лишние степени свободы?

  9. Каким образом высшие пары можно заменить кинематическими цепями с низшими парами?

  10. В чем заключается основная теорема плоского зацепления (теорема Виллиса)?

  11. Что называется эвольвентой окружности и каковы ее основные свойства? Что такое угол профиля эвольвенты?

  12. Что такое окружной модуль зубьев, расчетный модуль зубчатого колеса, делительная окружность?

  13. Объясните смысл основных характеристик эвольвентного зацепления: линии зацепления, активной линии зацепления, активных профилей зубьев, угла зацепления, начальных окружностей, полюса зацепления?

  14. Охарактеризуйте принципиальные методы изготовления эвольвентных зубчатых колес. Что такое исходный производящий контур цилиндрических зубчатых колес и каковы его основные параметры?

  15. Что называется смещением исходного контура в станочном зацеплении и коэффициентом смещения?

  16. В чем заключается явление подрезания зубьев и при каком условии оно возникает? Как определить наименьшее число зубьев, свободное от подрезания?

  17. Как определить коэффициент наименьшего смещения исходного контура из условия отсутствия подрезания зубьев?

  18. Какие типы зацеплений цилиндрических колес различают в зависимости от сочетания коэффициентов смещения исходного контура? Каковы основные цели применения колес со смещением?

  19. По каким формулам определяются основные размеры цилиндрических эвольвентных колес? Коэффициенты воспринимаемого и уравнительного смещения, их смысл и взаимосвязь?

  20. Укажите типы плоских и пространственных зубчатых передач в зависимости от расположения осей вращения колес.

  21. Передаточное отношение и его определение по величине и по знаку.

  22. Что мы называем передаточным числом зубчатой передачи?

  23. Как определяется передаточное отношение ступенчатой зубчатой передачи?

  24. В чем состоит особенность ступенчатых передач с промежуточными (паразитными) колесами?

  25. Перечислите типы и охарактеризуйте отличительные признаки зубчатых механизмов с подвижными осями.

  26. Составьте схемы планетарного и дифференциального механизмов и определите число степеней свободы этих механизмов.

  27. Составьте схему замкнутого дифференциального механизма и определите число степеней свободы его.

  28. Что называется кулачковым механизмом, кулачком, толкателем? Какие бывают типы толкателей?

  29. В чем заключается задача кинематического анализа кулачковых механизмов?

  30. Какие геометрические параметры задаются при кинематическом анализе кулачкового механизма?

  31. Какие бывают способы замыкания высшей пары?

  32. Начертите схему кулачкового механизма и покажите на ней угол давления?

  33. В чем заключается задача кинематического синтеза кулачковых механизмов?

  34. При каких законах движения толкателя наблюдаются удары в кулачковых механизмах?

  35. Какие силы действуют на толкатель кулачкового механизма и как они определяются?

  36. Как построить теоретический и практический профили кулачка в механизме с поступательно движущимся толкателем?

  37. Основные виды трения и его роль в механизмах.

  38. Что такое угол трения и какова его связь с коэффициентом трения?

  39. Как учитывается трение скольжения во вращательной паре?

  40. Что называется механическим к.п.д. и что он характеризует? Почему понятие к.п.д. машины имеет смысл только для установившегося движения?

  41. От каких факторов зависит к.п.д. машины? Как изменяется к.п.д. с возрастанием полезной нагрузки?

  42. По каким формулам определяется к.п.д. машины при последовательном и параллельном соединении ее узлов?

  43. Что такое явление самоторможения?

  44. Что является причиной неуравновешенности вращающихся звеньев? К каким отрицательным последствиям она приводит?

  45. Назовите и напишите условие полной уравновешенности звена.

  46. Что называется балансировкой? Для каких звеньев должна проводится динамическая балансировка?

  47. Что такое дисбаланс и на чем основано его определение в станках для динамической балансировки?

  48. Как должны размещаться противовесы при статическом и динамическом уравновешивании?

  49. Какие задачи ставятся при статическом и динамическом уравновешивании звеньев?

  50. Что называется звеном, деталью, кинематической парой, элементом звена, кинематической цепью? Что называется машиной, механизмом?

  51. Как подразделяются кинематические пары по числу условий связи, налагаемых на относительное движение звеньев?

  52. Какие кинематические пары относятся к высшим и какие к низшим?

  53. Какие задачи решаются в ходе структурного анализа механизмов?

  54. Как рассчитать степень подвижности плоского, пространственного механизмов?

  55. В чем сущность структурной классификации плоских механизмов?

  56. Что называется группой Ассура? Как определяется класс и порядок?

  57. Что представляют собой пассивные связи и лишние степени свободы?

  58. Каким образом высшие кинематические пары можно заменить кинематическими цепями с низшими парами.

  59. В чем заключается основная теорема зацепления (теорема Виллиса)?

  60. Что называется эвольвентной окружностью и каковы ее основные свойства?

  61. Что такое окружной модуль зубьев, расчетный модуль зубчатого колеса, делительная окружность?

  62. Объясните смысл основных характеристик эвольвентного зацепления: линии зацепления, Начальных окружностей, полюса зацепления.

  63. Охарактеризуйте принципиальные методы изготовления эвольвентных зубчатых колес. Что такое исходный производящий контур цилиндрических зубчатых колес и каковы его основные параметры?

  64. Что называется смещением исходного контура в станочном зацеплении и коэффициентом смещения?

  65. В чем заключается явлении подрезания зубьев и при каком условии оно возникает? Как определить наименьшее число зубьев, свободное от подрезания?

  66. Как определить коэффициент наименьшего смещения исходного контура из условия отсутствия подрезания зубьев?

  67. Какие типы зацеплений цилиндрических колес различают в зависимости от сочетания коэффициентов смещения исходного контура? Каковы основные цели применения колес со смещением?

  68. По каким формулам определяются основные размеры цилиндрических эвольвентных колес? Коэффициенты воспринимаемого и уравнительного смешения, их смысл и взаимосвязь.

  69. Укажите типы плоских и пространственных зубчатых передач в зависимости от расположения осей вращения колес.

  70. Передаточное отношение и его определение по величине и по знаку.

  71. Что мы называем передаточным числом зубчатой передачи?

  72. Как определяется передаточное отношение ступенчатой зубчатой передачи?

  73. В чем состоит особенность ступенчатых передач с промежуточными (паразитными) колесами?

  74. Какое назначение коробки скоростей?

  75. Перечислите типы и охарактеризуйте отличительные признаки зубчатых механизмов с подвижными осями.

  76. Составьте схемы планетарного и дифференциального механизмов и определите число степеней свободы этих механизмов.

  77. Составьте схему замкнутого дифференциального механизма и определите число степеней свободы его.

  78. Напишите формулу Виллиса для дифференциального механизмов.

  79. Что является причиной неуравновешенности вращающихся звеньев? К каким отрицательным последствиям она приводит?

  80. Назовите и напишите условие полной уравновешенности звена.

  81. Какие задачи ставятся при статическом и динамическом уравновешивании звеньев?

  82. Что называется балансировкой? Для каких звеньев должна проводится динамическая балансировка и для каких статическая?

  83. Как должны размещаться противовесы при статическом и динамическом уравновешивании?

  84. На каких установках проводится статическая балансировка и что определяет их чувствительность?

  85. Нарисуйте схему и объясните принцип работы балансировочного станка Б.В. Шитикова.

  86. Что такое плоскости уравновешивания (исправления)? Что определяет их положение на звене в станке для динамической балансировки?

  87. Что такое дисбаланс и на чем основано его определение в станках для динамической балансировки?

  88. Изложите методику определения величины и положения противовеса в проделанной работе.
    1. Вопросы к экзамену


1. Понятие механизма и машины

  1. Понятие кинематической пары. Классификация кинематических пар по четырем признакам

  2. Звено – простое, сложное. Кинематическая цепь – простая, сложная, замкнутая, незамкнутая

  3. Определение степени подвижности плоского механизма

  4. Определение степени подвижности пространственного механизма

  5. Входное и выходное звенья, начальное звено.

  1. Структурные группы (группы Ассура). Структурная классификация механизмов по Ассуру

  2. Структурный анализ механизма.

  3. Замена высших кинематических пар на низшие кинематические пары.

  4. Методы кинематического исследования плоских механизмов, исходные данные, допущения.

  5. Понятие планов положений, скоростей, ускорений. Изображающие свойства планов.

  6. Определение угловых скоростей и угловых ускорений звеньев.

  7. Определение положений звеньев рычажного механизма аналитическим методом.

  8. Определение скоростей и ускорений (линейных и угловых) с помощью кинематических диаграмм (методами численного или графического дифференцирования, интегрирования).

  9. Кинематическое исследование плоских механизмов.

  10. Кинематическое исследование кулисных механизмов

  11. Кинематическое исследование кулачковых механизмов.

  12. Классификация кулачковых механизмов, назначение и область применения.

  13. Угол давления в кулачковых механизмах. Силовое и геометрическое замыкание.

  14. Выбор закона движения выходного звена. Понятие о мягком и жестком ударах.

  15. Профилирование кулачка по заданному закону движения толкателя.

  16. Условие статической определимости групп Ассура.

  17. Определение силы движущей и силы полезного сопротивления с помощью индикаторной диаграммы.

  18. Определение сил инерции и моментов от сил инерции.

  19. .Кинетостатика групп Ассура и начального звена (расчетные схемы и уравнения статики).

  20. Понятие уравновешивающего момента. Теорема проф. Жуковского Н.Е. о «жестком» рычаге.

  21. Понятие о приведенном механизме и о приведенных моментах от сил.

  22. Кинетическая энергия и приведенный момент инерции.

  23. Основное уравнение движения машины в форме приращения кинетической энергии и в дифференциальной форме.

  24. Понятие о переходных режимах движения машины и установившееся движение.

  25. Коэффициент неравномерности хода машины. Связь его величины с условиями работы машины.

  26. Назначение маховика Определение момента инерции маховика по заданным средней скорости и коэффициенту неравномерности движения.

  27. Диаграмма энергия – масса (диаграмма Виттенбауэра) и определение момента инерции маховика.

  28. Силовой расчет структурной группы III-го класса 3-го порядка (метод особых точек).

  29. Виды трения. Понятие о механическом коэффициенте полезного действия.

  30. Классификация механических передач.

  31. Геометрические элементы зубчатого колеса по ГОСТ 16530-70.

  32. Понятие о модуле зубьев.

  33. Передаточное отношение и передаточное число зубчатой пары.

  34. Расположение осей в пространстве и передача вращательного движения между ними.

  35. Основной закон зацепления (теорема Виллиса).

  36. Сопряженные профили, понятие о начальных окружностях.

  37. Эвольвента круга, ее свойства и уравнения в полярных координатах.

  38. Характеристики зацепления.

  39. Изготовление зубчатых колес. Геометрия ИПРК.

  40. Явление подрезания зубьев.

  41. Нулевое, положительное и отрицательное зубчатые колеса.

  42. Критерии назначения коэффициентов смещения.

  43. Равносмещенная и неравносмещенная зубчатая передача.

  44. Геометрия косозубых цилиндрических колес. Коэффициент перекрытия косозубой передачи.

  45. Кинематика и геометрия конических передач.

  46. Типы планетарных механизмов. Кинематика планетарных механизмов.

  47. Выбор чисел зубьев в планетарных передачах Выбор числа сателлитов из условий соседства и равных углов между сателлитами.

  48. КПД планетарной зубчатой передачи. Силовой расчет планетарной зубчатой передачи.

  49. Колебания в механизмах. Основные термины и определения теории механических колебаний. Линейные уравнения движения в механизмах

  50. Нелинейные уравнения движения в механизмах. Решение нелинейных уравнений движения механизмов.

  51. Колебания в шарнирном четырехзвеннике с упругими звеньями

  52. Малые колебания в рычажных механизмах приборов.

  53. Самосинхронизация механизмов на вибрирующем основании.

  54. Источники колебаний и объекты виброзащиты.

  55. Колебания в механизме центробежного вибровозбудителя с двигателем ограниченной мощности.

  56. Методы снижения виброактивности машин за счет рационального выбора динамических параметров и применения виброзащитных устройств.

  57. Виброизоляция машин. Линейные виброизоляторы

  58. Пружинный динамический гаситель.

  59. Маятниковый динамический гаситель.

  60. Ударные гасители колебаний.

  61. Поглотители колебаний с вязким и сухим трением.

  62. Вибрационные машины и их использование в технике.

  63. Безударные вибрационные транспортеры.

  64. Вибрационные транспортеры с подбрасыванием груза

  65. Основные типы приводов. Выбор типа приводов.

  66. Основные задачи проектирования. Классификация механизмов по функциональным и структурным признака.

  67. Особенности динамического анализа механизмов с несколькими степенями свободы.

8.3 Вопросы к защите курсового проекта

8.3.1. Структурный анализ рычажного механизма

  1. Объясните назначение исследуемого механизма.

  2. Какой механизм называется рычажным?

  3. Какой механизм называется плоским (пространственным)?

  4. Какое звено называется кривошипом (ползуном, шатуном, коромыслом, кулисой, кулисным камнем)?

  5. Сколько неподвижных звеньев в механизме?

  6. Чему равно число степеней свободы движущегося твердого тела: в случае пространственного (плоского) движения?

  7. Дайте определение кинематической пары.

  8. Какие кинематические пары называются низшими? Приведите примеры.

  9. Какие кинематические пары называются высшими? Приведите примеры.

  10. Чем определяется класс кинематической пары? Приведите примеры кинематических пар различных классов.

  11. Какие кинематические пары называются плоскими, пространственными?

  12. Приведите примеры кинематических пар с геометрическим и силовым замыканием.

  13. Какая кинематическая цепь называется механизмом?

  14. О чем говорит значение степени подвижности механизма?

  15. Какое звено механизма называется входным (выходным)? Назовите эти звенья.

  16. Какое звено механизма является начальным?

  17. Какая кинематическая цепь называется группой Ассура?

  18. Какое звено называется поводком? Какая кинематическая пара называется потенциальной?

  19. Чему равна степень подвижности группы начальных звеньев?

  20. Чему равна степень подвижности групп Ассура?

  21. Как определяется класс и порядок группы Ассура?

  22. Как определяется класс механизма?

8.3.2. Кинематическое исследование рычажного механизма

  1. Как определить "мертвые" положения механизма?

  2. Какой чертеж называется планом скоростей (ускорений)?

  3. Как должен быть направлен вектор скорости точки ( например А) кривишипа?

  4. В чем заключаются изображающие свойства планов скоростей (ускорений)? Скорости (ускорения) каких точек Вы определяли с помощью изображащющих свойств планов?

  5. Запишите векторные уравнения скоростей и ускорений точек, для вашего механизма.

  6. Как определить величину и направление угловой скорости звена (например, шатуна АВ или другого звена)?

  7. Как определить величину и направление углового ускорения звена (например, шатуна АВ или другого звена)?

  8. Чему равно угловое ускорение кривошипа ОА, совершающего равномерное движение?

  9. Чему равно угловое ускорение напаример, ползуна В, совершающего поступательное движение?

8.3.3. Силовой расчет рычажного механизма

  1. Определение движущей силы или силы полезного сопротивления с помощью индикаторной диаграммы. Объяснить.

  2. Понятие приведенной силы, приведенной массы, приведенного момента инерции.

  3. Установившееся движение. Неравномерность хода.

  4. Основное дифференциальное уравнение движения. Алгоритм решения.

  5. Условие статической определимости групп Ассура.

  6. Учет действия сил инерции.

  7. Основные задачи силового расчета, допущения, принимаемые при расчете.

  8. Уравнения статики, используемые при определении реакций в кинематических парах.

  9. Алгоритмы кинетостатического расчета групп Ассура и группы начального звена.

  10. Понятие уравновешивающего момента. Какой момент (движущий или сопротивления) является уравновешивающим для рабочей машины (для машины-двигателя)?

  11. Теорема Н.Е.Жуковского о "жестком" рычаге.

8.3.4. Профилирование зубчатого зацепления

  1. Выбор вида зацепления (передача повышающая или понижающая, прямозубая или косозубая, нормальная или корригированная - почему?)

  2. Дайте определение передаточного отношения, передаточного числа.

  3. Какое из двух колес зубчатой пары называется шестерней?

  4. Какой параметр определяет основные геометрические размеры зуба и колеса?

  5. Что называется модулем зубьев?

  6. Какое колесо является ведущим (ведомым)?

  7. Покажите начало и конец зацепления построенной пары зубьев.

  8. Дайте понятия теоретической и рабочей части линии зацепления.

  9. Объясните, как находятся рабочие участки профилей зубьев, дуги зацепления.

  10. Сформулируйте теорему Виллиса, приведите ее математическую запись.

  11. Какие окружности касаются в полюсе зацепления?

  12. В какой передаче начальные и делительные окружности совпадают (не совпадают)?

  13. В чем принципиальное отличие начальных и делительных окружностей?

  14. По какой окружности нормального зубчатого колеса толщина зуба равна ширине впадины?

  15. О чем говорит значение коэффициента перекрытия передачи?

  16. Какая окружность называется основной?

  17. Покажите угол профиля и его инволюту на делительной окружности (на окружности вершин зубьев, на основной окружности).

  18. Объясните построение эвольвенты и переходной кривой профиля зуба.

  19. Какие передачи применяются в случаях параллельных, пересекающихся и перекрещивающихся осях ведущего и ведомого звеньев?

  20. В чем заключается суть синтеза планетарного редуктора.

  21. Запишите условие соседства, соосности, сборки для вашей схемы планетарного редуктора.

  22. Как определяется передаточное отношение планетарной передачи.

  23. Графический метод определения передаточного отношения планетарной передачи.

8.3.5. Синтез кулачкового механизма

  1. Классификация кулачковых механизмов, назначение и область их применения.

  2. Угол давления в кулачковых механизмах. Силовое и геометрическое замыкание.

  3. Выбор закона движения выходного звена.

  4. Понятие о мягком и жестком ударах.

  5. Профилирование кулачка по заданному закону движения толкателя.

  6. Основные геометрические размеры кулачка.


  1. Протокол согласования рабочей программы с последующими дисциплинами учебного плана

Таблица 3

Наименование дисциплин, изучение которых опираются на данную –дисциплину

Кафедра

Предложения об изменениях в пропорциях материала, порядка изложения

Принятое решение кафедрой, разработавшей программу (протокол, дата)

1

2

3

4

Метрология, стандартизация, сертификация

ОПД

Замечания учтены

Рабочую программу

утвердить (

)


Детали машин и основы конструирования

ОПД



Замечания учтены

Рабочую программу

утвердить (

)

СОГЛАСОВАНО


Зав. кафедрой ОПД __________________ Е.В. Баширова
Зав. кафедрой ААХ __________________ к.т.н. Ю.В. Перчаткин


скачать файл



Смотрите также:
Рабочая программа дисциплины опд. Ф. 02
403.32kb.
По курсу: «римское право» казань – 2011 Цикл опд. Ф. 17 – обще профессиональные дисциплины
1243.72kb.
Рабочая программа учебной дисциплины ландшафтное проектирование
619.28kb.
Рабочая программа учебной дисциплины компьютерная графика в садоводстве
320.76kb.
Рабочая программа дисциплины
132.11kb.
Рабочая программа учебной дисциплины «теория электросвязи» для специальностей
260.38kb.
Рабочая программа учебной дисциплины управление разработкой и реализацией нового продукта для подготовки бакалавров по профилю
376.48kb.
Рабочая программа дисциплины «Теоретические основы информатики» /сост. С. А. Литвинова – Бузулук: бгти (филиал) огу, 2011. 15 с
245.31kb.
Рабочая программа дисциплины «история отечественного государства и права» Направление: 030500. 62 Юриспруденция Профиль: общий
417.82kb.
Рабочая программа дисциплины «Электроника и микропроцессорная техника» / сост. О. С. Манакова – Бузулук: бгти (филиал) огу, 2011. 30 с
549.79kb.
Рабочая программа дисциплины "Нейрокомпьютерные системы"
212.1kb.
Программа дисциплины дисциплина од. А. 06 История отечественной культуры Иркутск 2011 Рабочая программа дисциплины
752.98kb.