Смекни!
smekni.com

Торайгырова Кафедра «Механика и нефтегазовое дело» (стр. 1 из 3)

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова

Кафедра «Механика и нефтегазовое дело»

Методические рекомендации и указания

по дисциплине «Теория механизмов и машин»

для студентов специальности 5В071300 – «Транспорт, транспортная техника и технологии»

Составитель:

ст. преподаватель

кафедры МиНГД

Сарымов Е.К.

Павлодар

Цель дисциплины «Теория механизмов и машин» заключается в формировании у студентов знаний в области общих методов исследования и проектирования механизмов, необходимых для создания машин, устройств, приборов, автоматических устройств и комплексов, отвечающих современным требованиям эффективности, точности, надежности и экономичности.

1 Организационно-методические указания

1.1 Цель дисциплины «Теория механизмов и машин» заключается в формировании у студентов знаний в области общих методов исследования и проектирования механизмов, необходимых для создания машин, устройств, приборов, автоматических устройств и комплексов, отвечающих современным требованиям эффективности, точности, надежности и экономичности.

Задачи изучения дисциплины

- дать студентам знания по основным положениям структурного, кинематического и динамического анализа механизмов и машин;

- привить прочные навыки синтеза механизмов и машин, применяемых по данной специальности;

В результате изучения дисциплины студент должен

Знать:

- основы построения механизмов и машин;

- методы структурного, кинематического и динамического анализа и синтеза механизмов;

- формулировки основных понятий, теорем, принципов теории механизмов и машин.

В результате изучения дисциплины студент должен

Уметь:

- составлять кинематические схемы механизмов и машин;

- проектировать рациональные схемы механизмов;

- выполнять кинематические исследования графическим и аналитическим методами для различных механизмов (зубчатых, планетарных, рычажных и т.д.);

- составлять динамические модели машин и механизмов;

- выполнять динамический анализ различных механизмов и машин;

- выполнять метрический синтез механизмов (рычажных, зубчатых, кулачковых и т.д.);

- проводить экспериментальные исследования кинематики и динамики машин и механизмов;

- определять качественные характеристики машин и механизмов и делать заключения о их работоспособности.

1.2 Объем и сроки изучения курса

Курс «Теория механизмов и машин» общим объемом 39 часов (1 кредит) изучается в течение 2,3 семестра: 3 часов лекционных занятий, 3 часов практических занятий. На самостоятельную работу отводится 39 часов, из них 6 часов на СРСП.

1.3. Основные виды занятий и особенности их проведения при изучении дисциплины

Программой курса предусмотрено проведение лекционных и практических занятий, лабораторных работ, а также проведение консультаций для всех видов выше указанных занятий

1.3.1. Лекционные занятия

Лекционные занятия проводятся в объеме 3 часов (по расписанию)

1.3.2. Практические работы

Практические работы проводятся в компьютерных классах в объеме 3 часов (по расписанию).

1.3.3 Курсовая работа

В период учебной сессии студенты получают задание на курсовую работу и приступают к ее выполнению согласно графика, в межсессионный период проводятся консультации по разделам курсовой работы.

1.3.4. Самостоятельная работа

Самостоятельная работа подразумевает подготовку студентов к лекционным и практическим занятиям, на основании материалов лекций и рекомендованных программой учебников и учебных пособий. Студент может самостоятельно доделывать практические работы по дисциплине, если он не успевает выполнить их в классе, так как процесс изучения новых программных средств достаточно трудоемок и требует самостоятельной работы в разном объеме у разных студентов.

1.4. Взаимосвязь аудиторной и самостоятельной работы студентов при изучении курса

Теоретический материал, который студент слушает на лекциях, должен быть усвоен им в ходе подготовки к практическим работам, промежуточным и итоговым аттестациям. Для успешного выполнения практических работ необходимо усвоить материал тем: _1__, _2__, _3__, _4__, __5__.

1.5. Виды контроля знаний студентов и их отчетности по дисциплине

Текущий контроль за выполнением самостоятельной работы осуществляется преподавателем на лекциях и консультациях.

Изучение курса завершается сдачей курсовой работы и экзаменом, который включает проверку теоретических и практических знаний студента.

Экзамен (100 баллов) проводится по тестовым заданиям.

2. Содержание курса

2.1 Содержание лекционных занятий

Главная цель теоретического лекционного курса, представляющего собой совокупность лекционных занятий, - сформировать у студентов системное представление об изучаемом предмете, дать студентам теоретические знания, обеспечить усвоение будущими специалистами методов анализа и синтеза основных типов механизмов.

Все содержание дисциплины разбито на разделы и темы, охватывающие логически завершенный материал.

Тема 1 Общие положения

Роль машиностроения в осуществлении научно-технического прогресса. Основные задачи в области создания новых механизмов и машин. Содержание дисциплины и её значение для инженерного образования. Связь теории механизмов и машин с другими областями знаний. Роль отечественных и зарубежных ученых в создании научных школ. Перспективы развития науки о механизмах и машинах. Основные проблемы в теории механизмов и механике машин.

Тема 2 Основы строения механизмов

Основные понятия теории механизмов и машин. Машина. Механизм, как основа транспортных и других машин. Звено механизма. Кинематическая пара, кинематическая цепь. Классификация кинематических пар. Число степеней свободы механизмов. Обобщённые координаты механизма. Начальные звенья.

Тема 3 Кинематическое исследование механизмов

Кинематика входных и выходных звеньев, передаточные функции и отношения механизма. Метод векторного замкнутого контура для определения кинематических характеристик плоских рычажных механизмов. Метод планов скоростей и ускорений при кинематическом исследовании рычажных, кулачковых и сложных зубчатых механизмов.

Тема 4 Силовой расчет механизмов

Условие статической определимости механизма и его структурных групп. Аналитический метод силового расчёта механизмов. Определение уравновешивающей силы по теореме Н.Е. Жуковского.

Тема 5 Динамическое исследование механизмов

Силы, действующие в машинах, механизмах и их характеристика. Режимы движения механизмов. Динамическая модель механизма. Приведение сил и моментов. Приведенная масса и приведённый момент инерции. Уравнение движения механизма и звена динамической модели в форме энергии и в форме моментов (энергетической и дифференциальной форме).

Тема 6 Статическая характеристика машинного агрегата и устойчивость его движения

Общая постановка задачи, средняя скорость машины и её коэффициент неравномерности. Связь между приведённым моментом инерции, приведёнными силами и коэффициентом неравномерности движения механизма.

Общая постановка задачи, средняя скорость машины и её коэффициент неравномерности. Связь между приведённым моментом инерции, приведёнными силами и коэффициентом неравномерности движения механизма.

Тема 7 Уравновешивание вращающихся масс, статическое и динамическое уравновешивание механизмов

Неуравновешенность механизмов и её виды. Статическое уравновешивание механизмов.

Тема 8 Трение износ, механический КПД механизмов

Природа сил трения. Внутреннее и внешнее трение. Трение скольжения, качения, покоя.

Тема 9 Синтез механизмов с низшими кинематическими парами

Входные и выходные параметры и этапы синтеза механизмов. Целевые функции, ограничения и дополнительные условия синтеза. Условие существования кривошипа в четырёхзвенном механизме.

Тема 10 Цилиндрические зубчатые передачи

Общие сведения, классификация. Основная теорема зацепления. Геометрические элементы зубчатых колёс. Элементы и свойства эвольвентного зацепления. Дуга зацепления, угол зацепления, коэффициент перекрытия. Подрезание и заострение профилей зубьев. Особенности зубчатых передач внутреннего зацепления. Реечное зацепление.

Тема 11 Пространственные зубчатые передачи

Общие сведения. Кинематика и геометрия конической передачи. Нарезание конических зубчатых колёс методом обкатки. Применение винтовых и угловых зубьев на конических колёсах. Кинематика и геометрия червячной передачи. Понятие о зацеплении червячных передач. Особенности зацепления глобоидной червячной передачи.

Тема 12 Многозвенные зубчатые механизмы

Последовательный ряд зубчатых колёс с кратным зацеплением. Последовательный ряд зубчатых колёс с паразитными колёсами в зубчатых передачах с неподвижными осями. Планетарные зубчатые механизмы.

Тема 13 Синтез кулачковых механизмов

Виды и назначение кулачковых механизмов. Законы движения выходного звена и способы их задания при проектировании механизма. Угол давления и его влияние на действие сил в механизме, на его размеры и надёжность.

Тема 14 Виброактивность ивиброзащита машин, промышленные роботы и манипуляторы

Источники колебаний и объекты виброзащиты. Влияние механических воздействий на технические объекты. Анализ действия вибраций. Основные методы виброзащиты. Виброзащитные системы с одной степенью свободы.

2.2 Содержание практических занятий

целью практических занятий является закрепление, углубление и расширение полученных на лекциях знаний; привить студентам навыки в расчетах и проектировании, в использовании справочной литературы, учебных пособий; проконтролировать усвоение студентами лекционного материала. Углубление знаний и приобретение навыков достигается решением примеров расчета с элементами исследования.