Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Муромский институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

 «Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

(МИ ВлГУ)

 

Кафедра  ТМС 

 

 

 

«   04   »       06       2019 г.

 

 

 

 

Рабочая программа ДИСЦИПЛИНЫ

 

     Теория механизмов и машин     

 




Направление подготовки

15.03.02 Технологические машины и оборудование

Профиль подготовки

Квалификация (степень)выпускника

Бакалавр









          

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы,

час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежу-точного контр.

(экз., зач., зач. с оц.)

3

108 / 3  

16  

16  

16  

3,6  

2,35  

53,95  

27,4  

Экз.(26,65)  

Итого

108 / 3  

16  

16  

16  

3,6  

2,35  

53,95  

27,4  

26,65  

 

Муром, 2019 г.


1. Цель освоения дисциплины

Цель дисциплины: Цель дисциплины: приобретение студентами знаний о методах исследования свойств механизмов и проектирования их схем для технологических машин, отвечающих современным требованиям эффективности, надежности, долговечности.

Задачи дисциплины: получение знаний о структуре, кинематических и динамических характеристиках механизмов, способах их определения и оптимизации по требуемым исходным условиям.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП ВО (Цикл (Б1.Б.11.02))

«Теория механизмов и машин» – наука об общих методах исследования структуры, кинематических и динамических характеристик механизмов машин и проектирование их оптимальных схем. На дисциплине «Теория механизмов и машин» базируется изучение последующих общепрофессиональных дисциплин: «Основы проектирования», «Основы технология машиностроения», «Металлорежущие станки». Студент должен быть способен к обобщению, анализу, восприятию информации, саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства. Реализация цели и задач изучения дисциплины базируется на знаниях, полученных студентами по естественнонаучным дисциплинам: «Математика», «Физика», «Теоретическая механика», «Начертательная геометрия и инженерная графика».

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-5 способность принимать участие в работах по расчету и проектированию деталей и узлов машиностроительных конструкций в соответствии с техническими заданиями и использованием стандартных средств автоматизации проектирования.

 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:

1) Знать:

основные виды механизмов, классификацию, область применения (ПК-5).

элементы структуры, кинематические и динамические характеристики механизмов и методы их определения (ПК-5).

методы силового расчета и уравновешивания механизмов (ПК-5).

методы анализа и синтеза рычажных и зубчатых механизмов (ПК-5).

особенности колебаний в машинах и методы виброзащиты и виброизоляции машин и механизмов (ПК-5).

программное обеспечение автоматизированного расчета параметров характеристик механизмов и проектирование механизмов по заданным обязательным и желательным условиям синтеза и критериям качества передачи движения (ПК-5).

2) Уметь:

проводить структурный анализ механизма, с оценкой соответствия его структурной схемы условиям работы и надёжности машины (ПК-5).

определять геометрические размеры механизма и его звеньев (ПК-5).

определять параметры работоспособности механизма и проводить их оценку на оптимальность (ПК-5),.

определять кинематические характеристики звеньев механизма (ПК-5).

определять динамические характеристики движения механизма под действием приложенных к его звеньям сил (ПК-5).

определять параметры, обеспечивающие требуемый режим движения механизма (ПК-5).

пользоваться системами автоматизированного расчёта кинематических и динамических характеристик механизмов на ЭВМ (ПК-5).

3) Владеть:

навыками расчётов основных параметров механизмов по заданным условиям с использованием графических, аналитических и численных методов исчислений (ПК-5).

навыками оформления графической и текстовой конструкторской документации в соответствии с требованиями ЕСКД и ЕСПД (ПК-5).

навыками использования при выполнении расчетов прикладных программ вычислений на ЭВМ (ПК-5).

 


4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.

 

4.1. Форма обучения: очная

Уровень базового образования: среднее общее.

Срок обучения 4г.

 

4.1.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежуточной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Структурный анализ и синтез механизмов

3

2

4

4

1

устный опрос, отчёт по лабораторной работе

2

Кинематический синтез и анализ механизмов

3

2

2

2

устный опрос

3

Силовой расчет механизмов

3

2

3

устный опрос

4

Синтез зубчатых механизмов.

3

2

2

4

2

устный опрос, отчёт по лабораторной работе

5

Способы изготовления эвольвентных зубчатых колес

3

2

6

4

8

устный опрос, отчёт по лабораторной работе

6

Динамическое исследование механизмов.

3

2

2

4

2

устный опрос, отчёт по лабораторной работе

7

Червячная передача. Синтез многозвенных зубчатых механизмов

3

2

1

устный опрос

8

Кулачковые механизмы.

3

2

8,4

устный опрос

Всего за  семестр

108

16

16

16

27,4

+

3,6

2,35

Экз.(26,65)

Итого   

108

16

16

16

27,4

3,6

2,35

26,65

 

4.1.2. Содержание дисциплины

4.1.2.1. Перечень лекций

Семестр 3

Раздел 1. Структурный анализ и синтез механизмов

Лекция 1.

Введение. Основные задачи теории механизмов и машин. Основные понятия ТММ. Строение (структура) механизмов. Элементы структуры. Классификация кинематических пар (КП). Основные виды и классификация механизмов. Структурный анализ и синтез механизмов. Структурные формулы. Методы синтеза механизмов (2 часа).

Раздел 2. Кинематический синтез и анализ механизмов

Лекция 2.

Кинематический анализ механизмов. Кинематические характеристики. Кинематический анализ рычажных механизмов. Координатный и векторный способы кинематического анализа. Кинематический анализ механизмов с высшими кинематическими парами (ВКП). Зубчатые механизмы: зубчатая передача, ступенчатые и рядовые механизмы, планетарные и дифференциальные механизмы, их анализ (2 часа).

Раздел 3. Силовой расчет механизмов

Лекция 3.

Силовой кинетостатический расчёт механизмов. Задачи и методы расчёта. Реакции в кинематических парах. Аналитический и векторный способы силового расчета. Определение коэффициент полезного действия механизмов. Уравновешивание механизмов. Условия уравновешенности. Уравновешивание рычажных механизмов и роторов (2 часа).

Раздел 4. Синтез зубчатых механизмов.

Лекция 4.

Синтез рычажных механизмов. Этапы и параметры синтеза. Целевая функция. Кинематический синтез рычажных передаточных механизмов. Синтез кривошипно-коромыслового, кривошипно-ползунного механизма. Кинематический синтез направляющих механизмов. Синтез зубчатых механизмов. Основная теорема зацепления. Эвольвентные профили зубьев. Свойства эвольвенты окружности. Цилиндрическая зубчатая передача. Эвольвентное зацепление. Основные элементы и размеры зубьев эвольвентного зубчатого колеса (2 часа).

Раздел 5. Способы изготовления эвольвентных зубчатых колес

Лекция 5.

Способы изготовления эвольвентных зубчатых колес. Изготовление эвольвентных зубчатых колес способом огибания (обкатки). Исходный производящий контур. Подрезание и заострение зубьев. Геометрические параметры эвольвентной зубчатой передачи (2 часа).

Раздел 6. Динамическое исследование механизмов.

Лекция 6.

Динамическое исследование механизмов. Динамическая модель механизма. Уравнения движения механизмов в энергетической и дифференциальной формах. Режимы движения. Неравномерность движения механизмов. Установившееся движение. Определение момента инерции маховика (2 часа).

Раздел 7. Червячная передача. Синтез многозвенных зубчатых механизмов

Лекция 7.

Качественные показатели зубчатой передачи. Особенности внутреннего зубчатого зацепления. Косозубая зубчатая передача. Выбор коэффициентов смещения колес. Пространственные зубчатые передачи. Коническая и гиперболоидные передачи. Червячная передача. Синтез многозвенных зубчатых механизмов (2 часа).

Раздел 8. Кулачковые механизмы.

Лекция 8.

Кулачковые механизмы. Виды кулачковых механизмов и их особенности. Угол давления кулачкового механизма, его выбор. Выбор схемы механизма и закона движения толкателя. Определение основных размеров кулачкового механизма с роликовым и коромысловым толкателем. Определение координат профиля кулачка по заданному закону движения толкателя (2 часа).

 

4.1.2.2. Перечень практических занятий

Семестр 3

Раздел 1. Структурный анализ и синтез механизмов

Практическое занятие 1.

Оформление задания на курсовую работу. Общая методика выполнения курсовой работы (2 часа).

Практическое занятие 2.

Структурный анализ и синтез рычажных механизмов (2 часа).

Раздел 2. Кинематический синтез и анализ механизмов

Практическое занятие 3.

Кинематический синтез и анализ рычажных механизмов. Расчёт (2 часа).

Раздел 3. Синтез зубчатых механизмов.

Практическое занятие 4.

Кинематический синтез зубчатого передаточного механизма (2 часа).

Раздел 4. Способы изготовления эвольвентных зубчатых колес

Практическое занятие 5.

Синтез эвольвентного зубчатого зацепления (2 часа).

Практическое занятие 6.

Подготовка исходных данных для расчета в программах ZUBSAT, SUBSOL (2 часа).

Практическое занятие 7.

Построение эвольвентного зубчатого зацепления (2 часа).

Раздел 5. Динамическое исследование механизмов.

Практическое занятие 8.

Динамическое исследование рычажных механизмов. Расчет (2 часа).

 

Методические указания для практических занятий приведены в: https://www.mivlgu.ru/iop/mod/resource/view.php?id=54746

 

4.1.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 3

Раздел 1. Структурный анализ и синтез механизмов

Лабораторная 1.

Cтруктурный анализ и синтез рычажных механизмов (4 часа).

Раздел 2. Синтез зубчатых механизмов.

Лабораторная 2.

Кинематический анализ и синтез зубчатых механизмов (4 часа).

Раздел 3. Способы изготовления эвольвентных зубчатых колес

Лабораторная 3.

Построение эвольвентного профиля зубьев, колес способом огибания и схемы зубчатого зацепления (4 часа).

Раздел 4. Динамическое исследование механизмов.

Лабораторная 4.

Динамическая балансировка ротора (4 часа).

 

Методические указания к лабораторным работам приведены в: https://www.mivlgu.ru/iop/mod/resource/view.php?id=54745

 

4.1.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Векторная модель механизма, её назначение. Пример применения на механизме. Сущность векторного способа кинематического анализа механизма.

2. Зубчатые механизмы с цилиндрическими колёсами. Виды и характеристики механизмов.

3. Силовой расчёт механизмов. Задача и способы расчёта. Общая методика расчёта.

4. КПД механизмов. Факторы, способствующие повышению КПД. КПД энергетической цепи машины с различным расположением в ней механизмов.

5. Этапы синтеза механизмов, их содержание. Основная задача синтеза, её параметры. Кинематический синтез кривошипно-коромыслового механизма. Основное условие синтеза. Условие существования кривошипа. Кинематический синтез кривошипно-ползунного механизма. Основное условие синтеза. Кинематический синтез кулисных механизмов. Основное условие синтеза, параметры синтеза.

6. Синтез зубчатых механизмов. Основная теорема плоского зацепления, её физический смысл.

7. Скорость скольжения сопряжённых поверхностей зубьев зацепляющихся колёс. Факторы влияния на величину скорости.

8. Факторы, определяющие целесообразность применения эвольвенты в качестве профилей зубьев колёс. Свойства эвольвенты. Основное условие эвольвентного зацепления колёс, исключающее его заклинивание. Основные понятия и сущность станочного зацепления при нарезании эвольвентных зубьев колёс способом обкатки. Достоинства способа.

9. Инструменты для нарезания эвольвентных зубьев колёс. Исходный контур (ИК) и исходный производящий контур (ИПК) прямозубой рейки. В чём их отличие? Реечно-станочное зацепление, его начальные линии. Виды нарезаемых эвольвентных цилиндрических зубчатых колёс. Подрезание и заострение зуба колеса при нарезании. Способы устранения.

10. Коэффициент смещения при нарезании зубьев колёс и его влияние на качественные показатели зубчатой передачи. Сущность понятия «коэффициент перекрытия» зацепления колёс, его влияние на качество передачи. 5.

11. Косозубая эвольвентная цилиндрическая передача. Её особенности и достоинства по сравнению с прямозубой передачей.

12. Коническая ортогональная зубчатая передача. Особенности профилирования рабочих поверхностей зубьев колёс, расчёта параметров и изготовления конических колёс.

13. Червячная зубчатая передача. Инструмент и способы изготовления червяка и зубьев червячного колеса. Достоинства и недостатки передачи.

14. Методика синтеза многозвенных ступенчатых механизмов с неподвижными осями вращения колёс.

15. Синтез планетарных и дифференциальных механизмов. Особенности выбора схем механизмов, числа сателлитов и чисел зубьев колёс.

16. Кулачковые механизмы. Виды толкателей в механизмах и способов замыкания кулачковой пары. Схемы замыкания.

17. Кинематические и динамические характеристики кулачкового механизма. Виды законов движения толкателя.

18. Математическая модель оптимизации параметров кулачковых механизмов с поступательно движущимися и коромысловым толкателями. Их физическая сущность.

19. Угол давления в кулачковой паре, его влияние на размеры механизма и качество передачи движения. Нормативы угла.

20. Синтез кулачкового механизма. Основные этапы синтеза. Особенности структурного синтеза.

21. Синтез кулачкового механизма. Особенности выбора закона перемещения толкателя.

22. Методика определения основных размеров кулачкового механизма с поступательно-движущимся и с коромысловым толкателями.

23. Методика определения усилия на толкателе для обеспечения непрерывного замыкания кулачковой пары.

24. Уравновешивание механизмов. Условия уравновешенности. Способ уравновешивания плоских рычажных механизмов.

25. Уравновешивание вращающихся звеньев (роторов). Количественные характеристики неуравновешенности роторов. Виды неуравновешенности.

26. Методика статического уравновешивания и динамической балансровки роторов.

27. Колебания в механизмах и машинах. Виды механических воздействий на объект защиты, характеристики воздействий.

 

4.1.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

Не планируется.

 

4.1.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

1. Проектирование механизмов вытяжного пресса.

2. Проектирование механизмов строгального станка.

3. Проектирование механизмов долбежного станка.

4. Проектирование механизмов качающегося грохот-конвейера.

5. Проектирование механизмов пресс-автомата для холодного выдавливания.

6. Проектирование механизмов поперечно-строгального станка.

7. Проектирование механизмов шагового транспортёра автоматической линии.

8. Проектирование механизмов инерционного конвейера.

9. Проектирование механизмов зубострогального станка для нарезания конических колёс.

10. Проектирование механизмов литьевой машины.

11. Проектирование механизмов прошивного пресса.

12. Проектирование механизмов зубодолбежного станка.

 

Методические указания к курсовому проектированию приведены в: https://www.mivlgu.ru/iop/mod/resource/view.php?id=54746

 


4. 2. Форма обучения: заочная

Уровень базового образования: среднее профессиональное.

Срок обучения 3г 6м.

 

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы, час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежуточного контроля

(экз., зач., зач. с оц.)

3

108 / 3  

4  

4  

4  

2  

2,35  

16,35  

83  

Экз.(8,65)  

Итого

108 / 3  

4  

4  

4  

2  

2,35  

16,35  

83  

8,65  

 

4.2.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежу-точной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Основные понятия ТММ: машина, механизм, звено механизма, кинематическая пара, кинематическая цепь. Классификация кинематических пар. Основные виды механизмов Структурный анализ и синтез механизмов. Структурные формулы. Структурная схема.

3

2

2

28

устный опрос

2

Синтез зубчатых передаточных механизмов. Основная теорема зацепления. Эвольвентные профили зубьев. Свойства эвольвенты окружности. Эвольвентное зацепление. Основные элементы и размеры зубьев эвольвентного зубчатого колеса.

3

2

2

4

55

устный опрос, отчёт по лабораторной работе

Всего за  семестр

108

4

4

4

83

+

2

2,35

Экз.(8,65)

Итого   

108

4

4

4

83

2

2,35

8,65

 

4.2.2. Содержание дисциплины

4.2.2.1. Перечень лекций

Семестр 3

Раздел 1. Основные понятия ТММ: машина, механизм, звено механизма, кинематическая пара, кинематическая цепь. Классификация кинематических пар. Основные виды механизмов Структурный анализ и синтез механизмов. Структурные формулы. Структурная схема.

Лекция 1.

Структурный анализ и синтез механизмов (2 часа).

Раздел 2. Синтез зубчатых передаточных механизмов. Основная теорема зацепления. Эвольвентные профили зубьев. Свойства эвольвенты окружности. Эвольвентное зацепление. Основные элементы и размеры зубьев эвольвентного зубчатого колеса.

Лекция 2.

Кинематический синтез зубчатых передаточных механизмов (2 часа).

 

4.2.2.2. Перечень практических занятий

Семестр 3

Раздел 1. Основные понятия ТММ: машина, механизм, звено механизма, кинематическая пара, кинематическая цепь. Классификация кинематических пар. Основные виды механизмов Структурный анализ и синтез механизмов. Структурные формулы. Структурная схема.

Практическое занятие 1.

Структурный анализ и синтез механизмов (2 часа).

Раздел 2. Синтез зубчатых передаточных механизмов. Основная теорема зацепления. Эвольвентные профили зубьев. Свойства эвольвенты окружности. Эвольвентное зацепление. Основные элементы и размеры зубьев эвольвентного зубчатого колеса.

Практическое занятие 2.

Кинематический синтез зубчатых передаточных механизмов (2 часа).

 

4.2.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 3

Раздел 1. Синтез зубчатых передаточных механизмов. Основная теорема зацепления. Эвольвентные профили зубьев. Свойства эвольвенты окружности. Эвольвентное зацепление. Основные элементы и размеры зубьев эвольвентного зубчатого колеса.

Лабораторная 1.

Построение эвольвентного профиля зубьев колес способом обкатки и синтез эвольвентной зубчатой передачи (4 часа).

 

4.2.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Основные этапы проектирования машины, механизма, их содержание. Основные принципы проектирования машины, механизма. Основные понятия ТММ – машина, механизм.

2. Строение, (структура) механизма, элементы структуры, их определения. Кинематические пары в механизмах, их классификация, схемы. Структурная схема механизма, ее состав. Примеры.

3. Классификация механизмов. Кинематическая схема механизма, ее состав. Кинематические характеристики механизма. Функция положения механизма. Передаточные функции. Их физический смысл.

4. Координатный способ определения кинематических характеристик рычажного механизма. Векторная модель механизма. Векторный способ определения кинематических характеристик рычажных механизмов.

5. Динамическое исследование механизмов. Силы, действующие на звенья механизма. Динамическая модель механизма. Приведенные силы и массы модели. Уравнения движения звена приведения динамической модели.

6. Режимы движения механизма. График режимов, их физический смысл. Неравномерность движения механизма. Параметр ее оценки, нормативы параметра. Основной метод снижения неравномерности движения механизма и его реализация.

7. Силовой расчет механизмов. Общая методика расчета. Аналитический метод силового расчета механизмов. Трение в механизмах. Его виды. КПД механизма.

8. Колебания в механизмах машины. Источники колебаний, их виды и характеристики. Основные методы виброзащиты машин. Виброизоляторы, их виды, схемы. Динамические гасители колебаний, их виды. Схемы гасителей.

9. Синтез рычажных механизмов. Этапы, параметры, целевая функция синтеза. Направляющие и передаточные рычажные механизмы. Методы их синтеза. Кинематический синтез рычажных механизмов. Условие существования кривошипа.

10. Основные достоинства механизмов с высшими кинематическими парами (ВКП) по сравнению с рычажными механизмами. Физический смысл основной теоремы зацепления механизмов с ВКП.

11. Сущность станочного зацепления при нарезании зубчатых колес. Основные свойства эвольвенты окружности. Чем определяется преимущественное применение в технике эвольвентного зацепления. Параметры эвольвентного колеса и зацепления. Подрезание .

12. Качественные показатели цилиндрической зубчатой передачи. Их нормативы. Внутреннее зацепление эвольвентных цилиндрических колес. Его особенности. Косозубая эвольвентная цилиндрическая передача.

13. Метод профилирования и расчета размеров колес ортогональной конической зубчатой передачи. Особенности метода их изготовления.

14. Червячная передача. Достоинства и недостатки. КПД передачи и способы его увеличения. Виды червяков червячной передачи. Способы их нарезания.

15. Многозвенные зубчатые механизмы, их классификация. Основные принципы проектирования механизмов с неподвижными осями вращения колес.

16. Зубчатые механизмы с подвижными относительно стойки осями вращения отдельных колес. Их кинематические особенности.

17. Выбор схем механизмов с подвижными относительно стойки осями вращения от дельных колес. Их кинематические особенности.

18. Кулачковые механизмы. Их классификация по видам звеньев и сочетаний этих видов. Кулачковые механизмы. Способы замыкания кулачковой пары. Схемы замыкания, их достоинства и недостатки.

19. Проектирование кулачкового механизма. Основные этапы проектирования. Основное аналитическое условие проектирования. Закон перемещения толкателя (передаточная функция) механизма. Принципы его выбора. Кулачковый механизм. Выбор радиуса ролика толкателя, построение характеристики замыкающей пружины.

20. Кулачковые механизмы. Выбор радиуса ролика толкателя, построение характеристики замыкающей пружины.

 

4.2.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

Не планируется.

 

4.2.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

1. Проектирование механизмов вытяжного пресса.

2. Проектирование механизмов строгального станка.

3. Проектирование механизмов долбежного станка.

4. Проектирование механизмов качающегося грохот-конвейера.

5. Проектирование механизмов пресс-автомата для холодного выдавливания.

6. Проектирование механизмов поперечно-строгального станка.

7. Проектирование механизмов шагового транспортёра автоматической линии.

8. Проектирование механизмов инерционного конвейера.

9. Проектирование механизмов зубострогального станка для нарезания конических колёс.

10. Проектирование механизмов литьевой машины.

11. Проектирование механизмов прошивного пресса.

12. Проектирование механизмов зубодолбежного станка.


4. 3. Форма обучения: заочная

Уровень базового образования: среднее общее.

Срок обучения 5г.

 

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы, час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежуточного контроля

(экз., зач., зач. с оц.)

3

108 / 3  

4  

4  

8  

2  

2,35  

20,35  

79  

Экз.(8,65)  

Итого

108 / 3  

4  

4  

8  

2  

2,35  

20,35  

79  

8,65  

 

4.3.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежу-точной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Основные понятия ТММ: машина, механизм, звено механизма, кинематическая пара, кинематическая цепь. Классификация кинематических пар. Основные виды механизмов Структурный анализ и синтез механизмов. Структурные формулы. Структурная схема.

3

2

2

4

25

устный опрос, отчёт по лабораторной работе

2

Синтез зубчатых передаточных механизмов. Основная теорема зацепления. Эвольвентные профили зубьев. Свойства эвольвенты окружности. Эвольвентное зацепление. Основные элементы и размеры зубьев эвольвентного зубчатого колеса.

3

2

2

4

54

устный опрос, отчёт по лабораторной работе

Всего за  семестр

108

4

4

8

79

+

2

2,35

Экз.(8,65)

Итого   

108

4

4

8

79

2

2,35

8,65

 

4.3.2. Содержание дисциплины

4.3.2.1. Перечень лекций

Семестр 3

Раздел 1. Основные понятия ТММ: машина, механизм, звено механизма, кинематическая пара, кинематическая цепь. Классификация кинематических пар. Основные виды механизмов Структурный анализ и синтез механизмов. Структурные формулы. Структурная схема.

Лекция 1.

Структурный анализ и синтез механизмов (2 часа).

Раздел 2. Синтез зубчатых передаточных механизмов. Основная теорема зацепления. Эвольвентные профили зубьев. Свойства эвольвенты окружности. Эвольвентное зацепление. Основные элементы и размеры зубьев эвольвентного зубчатого колеса.

Лекция 2.

Кинематический синтез зубчатых передаточных механизмов (2 часа).

 

4.3.2.2. Перечень практических занятий

Семестр 3

Раздел 1. Основные понятия ТММ: машина, механизм, звено механизма, кинематическая пара, кинематическая цепь. Классификация кинематических пар. Основные виды механизмов Структурный анализ и синтез механизмов. Структурные формулы. Структурная схема.

Практическое занятие 1.

Структурный анализ и синтез механизмов (2 часа).

Раздел 2. Синтез зубчатых передаточных механизмов. Основная теорема зацепления. Эвольвентные профили зубьев. Свойства эвольвенты окружности. Эвольвентное зацепление. Основные элементы и размеры зубьев эвольвентного зубчатого колеса.

Практическое занятие 2.

Кинематический синтез зубчатых передаточных механизмов (2 часа).

 

4.3.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 3

Раздел 1. Основные понятия ТММ: машина, механизм, звено механизма, кинематическая пара, кинематическая цепь. Классификация кинематических пар. Основные виды механизмов Структурный анализ и синтез механизмов. Структурные формулы. Структурная схема.

Лабораторная 1.

Структурный анализ и синтез механизмов (4 часа).

Раздел 2. Синтез зубчатых передаточных механизмов. Основная теорема зацепления. Эвольвентные профили зубьев. Свойства эвольвенты окружности. Эвольвентное зацепление. Основные элементы и размеры зубьев эвольвентного зубчатого колеса.

Лабораторная 2.

Построение эвольвентного профиля зубьев колес способом обкатки и синтез эвольвентной зубчатой передачи (4 часа).

 

4.3.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Основные этапы проектирования машины, механизма, их содержание. Основные принципы проектирования машины, механизма. Основные понятия ТММ – машина, механизм.

2. Строение, (структура) механизма, элементы структуры, их определения. Кинематические пары в механизмах, их классификация, схемы. Структурная схема механизма, ее состав. Примеры.

3. Классификация механизмов. Кинематическая схема механизма, ее состав. Кинематические характеристики механизма. Функция положения механизма. Передаточные функции. Их физический смысл.

4. Координатный способ определения кинематических характеристик рычажного механизма. Векторная модель механизма. Векторный способ определения кинематических характеристик рычажных механизмов.

5. Динамическое исследование механизмов. Силы, действующие на звенья механизма. Динамическая модель механизма. Приведенные силы и массы модели. Уравнения движения звена приведения динамической модели.

6. Режимы движения механизма. График режимов, их физический смысл. Неравномерность движения механизма. Параметр ее оценки, нормативы параметра. Основной метод снижения неравномерности движения механизма и его реализация.

7. Силовой расчет механизмов. Общая методика расчета. Аналитический метод силового расчета механизмов. Трение в механизмах. Его виды. КПД механизма.

8. Колебания в механизмах машины. Источники колебаний, их виды и характеристики. Основные методы виброзащиты машин. Виброизоляторы, их виды, схемы. Динамические гасители колебаний, их виды. Схемы гасителей.

9. Синтез рычажных механизмов. Этапы, параметры, целевая функция синтеза. Направляющие и передаточные рычажные механизмы. Методы их синтеза. Кинематический синтез рычажных механизмов. Условие существования кривошипа.

10. Основные достоинства механизмов с высшими кинематическими парами (ВКП) по сравнению с рычажными механизмами. Физический смысл основной теоремы зацепления механизмов с ВКП.

11. Сущность станочного зацепления при нарезании зубчатых колес. Основные свойства эвольвенты окружности. Чем определяется преимущественное применение в технике эвольвентного зацепления. Параметры эвольвентного колеса и зацепления. Подрезание .

12. Качественные показатели цилиндрической зубчатой передачи. Их нормативы. Внутреннее зацепление эвольвентных цилиндрических колес. Его особенности. Косозубая эвольвентная цилиндрическая передача.

13. Метод профилирования и расчета размеров колес ортогональной конической зубчатой передачи. Особенности метода их изготовления.

14. Червячная передача. Достоинства и недостатки. КПД передачи и способы его увеличения. Виды червяков червячной передачи. Способы их нарезания.

15. Многозвенные зубчатые механизмы, их классификация. Основные принципы проектирования механизмов с неподвижными осями вращения колес.

16. Зубчатые механизмы с подвижными относительно стойки осями вращения отдельных колес. Их кинематические особенности.

17. Выбор схем механизмов с подвижными относительно стойки осями вращения от дельных колес. Их кинематические особенности.

18. Кулачковые механизмы. Их классификация по видам звеньев и сочетаний этих видов. Кулачковые механизмы. Способы замыкания кулачковой пары. Схемы замыкания, их достоинства и недостатки.

19. Проектирование кулачкового механизма. Основные этапы проектирования. Основное аналитическое условие проектирования. Закон перемещения толкателя (передаточная функция) механизма. Принципы его выбора. Кулачковый механизм. Выбор радиуса ролика толкателя, построение характеристики замыкающей пружины.

20. Кулачковые механизмы. Выбор радиуса ролика толкателя, построение характеристики замыкающей пружины.

 

4.3.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

Не планируется.

 

4.3.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

1. Проектирование механизмов вытяжного пресса.

2. Проектирование механизмов строгального станка.

3. Проектирование механизмов долбежного станка.

4. Проектирование механизмов качающегося грохот-конвейера.

5. Проектирование механизмов пресс-автомата для холодного выдавливания.

6. Проектирование механизмов поперечно-строгального станка.

7. Проектирование механизмов шагового транспортёра автоматической линии.

8. Проектирование механизмов инерционного конвейера.

9. Проектирование механизмов зубострогального станка для нарезания конических колёс.

10. Проектирование механизмов литьевой машины.

11. Проектирование механизмов прошивного пресса.

12. Проектирование механизмов зубодолбежного станка.

 

5. Образовательные технологии

В процессе изучения дисциплины "Теория механизмов и машин" применяется контактная технология преподавания (за исключением самостоятельно изучаемых студентами вопросов). На лекционных, практических и лабораторных занятиях используются традиционные (пассивные), активные и интерактивные формы их проведения. В качестве активных и интерактивных форм проведения занятий в рамках дисциплины применяются:

- тестирование – контроль знаний с помощью заданий тестовой формы, которые состоят из условий (вопросов) и вариантов ответа для выбора;

- доклад (презентация) – публичное сообщение, представляющее собой развёрнутое изложение определённой темы. Доклад может быть представлен различными участниками образовательного процесса: преподавателем, студентом, коллективом студентов. Докладчик готовит необходимые материалы в виде текста, презентации PowerPoint, иллюстрации и т.д.;

- моделирование – исследование объектов познания на их моделях; построение и изучение моделей реально существующих предметов или явлений для их определения, либо улучшения их характеристик, рационализации способов их построения, управления ими и прогнозирования.

 

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

Фонды оценочных средств приведены в приложении.

 

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Теория механизмов и машин

7.1. Основная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Теория механизмов и машин: учебное пособие к практическим занятиям. Беляев Б.А., Шевченко А.П., 2014 г. - http://e.lib.vlsu.ru/handle/123456789/3826

2. Техническая механика: в 4 кн. / под ред. Д.В. Чернилевского. Книга 3. Основы теории механизмов и машин: учебное пособие/ Я.Т. Киницкий. М.: Машиностроение, 2012. 104с. - 25 экз.

3. Теория механизмов и машин: Практикум для студентов образовательных программ 15.03.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств; 15.03.02 Технологические машины и оборудование / сост. Борисова Е.А., Малясов В.В. [Электронный ресурс]. – Электрон. текстовые дан. (1.81 Мб). -Муром.: МИ ВлГУ, 2016. - 1 электрон. опт. диск (CD-R).– Систем. требования: процессор х86 с тактовой частотой 500 МГц и выше; 512 Мб ОЗУ; Windows ХР/7/8; видеокарта SVGA 1280x1024 High Color (32 bit); привод CD-ROM. - Загл. с экрана. - № госрегистрации0321603470 - https://www.mivlgu.ru/iop/mod/resource/view.php?id=38524

 

7.2. Дополнительная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Теория механизмов и механика машин: Учеб. для втузов/ К.В. Фролов, С.А. Попов, А.К. Мусатов и др.; Под ред. К.В. Фролова. - М.: Высш. шк., 2010.-496 с. - 80 экз.

2. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин в примерах. Евдокимов Ю.И. Новосибирск: НГАУ, 2011, 177 с. - 25 экз.

3. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин: Учеб. для втузов.- М.: Наука, 2007.- 640 с. - 110 экз.

4. Основы теории и проектирования зубчатых передач: учебное пособие по дисциплине «Теория машин и механизмов». Волюшко Ю.С., 2008 г. - http://e.lib.vlsu.ru/bitstream/123456789/1583/3/00402.pdf

5. Попов С.А., Тимофеев Г.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин: Учеб. пособие для втузов. –М.: Высш. шк. 2004. -458 с. - 90 экз.

6. Ефанов А.М., Ковалевский В.П. Теория механизмов и машин: Учебное пособие. – Оренбург: ОГУ, 2004. – 267 с.: ил.198. - http://window.edu.ru/resource/055/74055/files/work11.pdf

7. Теория механизмов и машин. Динамический анализ. Зубчатые зацепления: конспект лекций / В.Б. Покровский. Екатеринбург: ООО «Издательство УМЦ УПИ», 2004. 49с. - http://window.edu.ru/resource/661/28661/files/ustu268.pdf

8. Теория механизмов и машин. Часть 2: Практикум для студентов образовательных программ 15.03.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств; 15.03.02 Технологические машины и оборудование. Сост. Борисова Е.А., Карпов А.В., Малясов В.В. / Электрон. текстовые дан. (3 Мб). - Муром.: МИ ВлГУ, 2018. - 1 электрон. опт. диск (CD-R). – Систем. тре-бования: процессор х86 с тактовой частотой 500 МГц и выше; 512 Мб ОЗУ; Windows ХР/7/8; видеокарта SVGA 1280x1024 High Color (32 bit); привод CD-ROM. - Загл. с экрана. - № госрегистрации 0321803657 - https://www.mivlgu.ru/iop/mod/resource/view.php?id=54747

9. Проектирование механизмов. Часть 2: Практикум для студентов образовательных программ 15.03.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств; 15.03.02 Технологические машины и оборудование. Сост. Борисова Е.А., Карпов А.В., Малясов В.В. / Электрон. текстовые дан. (4 Мб). - Муром.: МИ ВлГУ, 2018. - 1 электрон. опт. диск (CD-R). – Систем. требования: процессор х86 с такто-вой частотой 500 МГц и выше; 512 Мб ОЗУ; Windows ХР/7/8; ви-деокарта SVGA 1280x1024 High Color (32 bit); привод CD-ROM. - Загл. с экрана. - № госрегистрации 0321803658 - https://www.mivlgu.ru/iop/mod/resource/view.php?id=54746

 

7.3. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине, включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем

В образовательном процессе используются информационные технологии, реализованные на основе информационно-образовательного портала института (www.mivlgu.ru/iop), и инфокоммуникационной сети института:

- предоставление учебно-методических материалов в электроном виде;

- взаимодействие участников образовательного процесса через локальную сеть института и Интернет;

- предоставление сведений о результатах учебной деятельности в электронном личном кабинете обучающегося.

Информационные справочные системы:

http://www.gosthelp.ru/text/GOST277068ESKDOboznacheni.html

Программное обеспечение:

не предусмотрено

 

7.4. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины

e.lib.vlsu.ru

mivlgu.ru

window.edu.ru

 

8. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

 

9. Методические указания по освоению дисциплины

Для успешного освоения теоретического материала обучающийся: знакомится со списком рекомендуемой основной и дополнительной литературы; уточняет у преподавателя, каким дополнительным пособиям следует отдать предпочтение; ведет конспект лекций и прорабатывает лекционный материал, пользуясь как конспектом, так и учебными пособиями.

На практических занятиях пройденный теоретический материал подкрепляется решением задач по основным темам дисциплины. Каждому студенту преподаватель выдает задачу, связанную с анализом и синтезом плоских рычажных механизмов, а также зубчатых передаточных механизмов. В конце занятия обучающиеся демонстрируют полученные результаты преподавателю и при необходимости делают работу над ошибками.

До выполнения лабораторных работ обучающийся изучает соответствующий раздел теории. Перед занятием студент знакомится с описанием заданий для выполнения работы, внимательно изучает содержание и порядок проведения лабораторной работы. Лабораторная работа проводятся в соответствующей лаборатории. Обучающиеся выполняют лабораторную работу в соответствии с заданием. Полученные результаты сводятся в отчет и защищаются по традиционной методике в классе на следующем лабораторном занятии. Необходимый теоретический материал, задания, шаги выполнения лабораторной работы, а также требование к отчету приведены в методических указаниях, размещенных на информационно-образовательном портале института.

Самостоятельная работа оказывает важное влияние на формирование личности будущего специалиста, она планируется обучающимся самостоятельно. Каждый обучающийся самостоятельно определяет режим своей работы и меру труда, затрачиваемого на овладение учебным содержанием дисциплины. Он выполняет внеаудиторную работу и изучение разделов, выносимых на самостоятельную работу, по личному индивидуальному плану, в зависимости от его подготовки, времени и других условий.

Курсовая работа выполняется в соответствии с методическими указаниями на курсовую работу. Обучающемуся выдается индивидуальное задание. В ходе выполнения курсовой работы преподаватель проводит консультации обучающегося. На заключительном этапе обучающийся оформляет пояснительную записку к курсовой работе и выполняет ее защиту в присутствии комиссии из преподавателей кафедры.

Форма заключительного контроля при промежуточной аттестации – экзамен. Для проведения промежуточной аттестации по дисциплине разработаны фонд оценочных средств и балльно-рейтинговая система оценки учебной деятельности студентов. Оценка по дисциплине выставляется в информационной системе и носит интегрированный характер, учитывающий результаты оценивания участия студентов в аудиторных занятиях, качества и своевременности выполнения заданий в ходе изучения дисциплины и промежуточной аттестации.

 



РЕЦЕНЗИЯ

на  рабочую программу дисциплины

«Теория механизмов и машин»

по направлению подготовки 15.03.02 Технологические машины и оборудование

 

Рабочая программа дисциплины «Теория механизмов и машин» составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта по направлению подготовки 15.03.02 Технологические машины и оборудование.

На изучение данного курса по учебному плану отводится 108 час. (3 ЗЕТ). Формой итогового контроля изучения дисциплины является экзамен .

Цель дисциплины: Цель дисциплины: приобретение студентами знаний о методах исследования свойств механизмов и проектирования их схем для технологических машин, отвечающих современным требованиям эффективности, надежности, долговечности.

Задачи дисциплины: получение знаний о структуре, кинематических и динамических характеристиках механизмов, способах их определения и оптимизации по требуемым исходным условиям.

Содержание занятий соответствуют требованиям образовательного стандарта. Имеется перечень вопросов для самостоятельной работы студентов, способствующий более глубокому изучению дисциплины.

Освоение дисциплины позволит студентам приобрести теоретические и практические знания, необходимые при решении задач в будущей практической деятельности.

Предлагаемые фонды оценочных средств для выявления уровня знаний и умений обучаемых полностью охватывает содержание курса и соответствуют ФГОС.

Перечень учебно-методической литературы достаточен для изучения дисциплины. Имеются ссылки на электронно-библиотечные системы.

Рабочая программа дисциплины «Теория механизмов и машин» рекомендуется для использования в учебном процессе по направлению подготовки 15.03.02 Технологические машины и оборудование.

 

04.06.2019 г.