МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
КАСПИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТЕХНОЛОГИЙ И ИНЖИНИРИНГА
имени Ш. ЕСЕНОВА
Факультет «Транспорт и строительство»
Кафедра «Морской и наземный транспорт»
Специальность:
5В071300 – «Транспорт, транспортная техника и технология»
ПРОГРАММА дисциплины
(SYLLABUS)
«Теория механизмов и машин»
АКТАУ 2014
Описание изучаемой дисциплины
Дисциплина «Теория механизмов и машин» является курсом обязательным блока профилирующих дисциплин специальности бакалавриата 5В071300 – «Транспорт, транспортная техника и технология» и изучается на II курсе (4-семестр).
На изучение дисциплины всего отведено 135 академических часов, которые распределены по видам занятий следующим образом: аудиторные занятия – 45 часов; самостоятельная работа студента под руководством преподавателя (СРСП – курсовой проект) – 23 часов; самостоятельная работа студента (СРС) – 67 часов.
Аудиторное время в объёме 45 часов составляют: лекций – 15 часов; практические занятия – 15 часов; лабораторные занятия – 15 часов.
Цели и задачи дисциплины.
Теория машин и механизмов (ТММ) — это научная дисциплина об общих методах исследования, построения, кинематики и динамики механизмов и машин и о научных основах их проектирования.
Цель изучения курса: завершение формирования у студентов базовых знаний по теории механизмов и машин, необходимых для изучения специальных дисциплин.
Теория механизмов и машин решает следующие задачи:
анализ механизмов, то есть описание движения, кинематический и динамический анализ существующих и разрабатываемых механизмов;
синтез механизмов, то есть проектирование структуры и геометрии механизмов на основе заданных кинематических и динамических характеристик;
задачи теории машин-автоматов, рассматривающей вопросы построения схем автоматических машин, исходя из условий согласованной работы отдельных механизмов, и достижения оптимальной продуктивности, точности и надёжности машин-автоматов.
Роль и значение данной дисцилины в том, что изучив ее студент будет иметь представление о роли механизмов и машин в машиностроении, промышленности, о современных достижениях и тенденциях развития машиностроения, и принципов, применяемых при исследовании механизмов и машин.
По завершению изучения данной дисциплины, студент должен знать:
особенности работы механизмов и современных машин;
применить знания фундаментальных дисциплин при анализе работы различных механизмов;
математическое описание работы механизмов;
применения ЭВМ при решении различных инженерных задач.
уметь: самостоятельно изучать основные положения механизмов и машин, требуемого назначения по заданным входным и выходным характеристикам, проектировать механизмов по заданным параметрам, самостоятельно подбирать нормативно – справочную литературу, используя ее в составлении графической и текстовой конструкторской документации.
Полученные знания могут использоваться при выполнении курсовых и дипломных проектов по техническим специальностям; выполнении различных инженерных расчетов и конструкторских документов при исследовании, проектировании и конструировании механизмов и машин.
Содержание дисциплины
Структура механизмов. Механизмы и машины. Основные понятия и определения. Кинематические пары и их классификация. Кинематические цепи. Механизм и его кинематическая схема. Число степеней свободы кинематической цепи. Структурная формула пространственных и плоских механизмов. Структурный анализ механизмов. Лишние степени свободы, пассивные связи. Замена в плоских механизмах высших пар низшими. Классификация плоских механизмов. Образование плоских механизмов по принципу Ассура и их классификация.
Общие методы кинематического анализа. Общие методы и основные задачи кинематического анализа. Кинематика ведущего звена. Аналоги скоростей и ускорений. Определение положений звеньев групп и построение траектории точек механизма. Планы скоростей и ускорений механизмов 2 класса. Графические методы кинематического анализа. Построение кинематических диаграмм. Методы графического дифференцирования и интегрирования. Кинематический анализ механизмов. Кинематическое исследование плоских рычажных механизмов аналитическим методом. Определение скоростей и ускорений точек типовых механизмов. Кинематическое исследование пространственных рычажных механизмов аналитическим методом. Определение положений звеньев. Определение скоростей и ускорений звеньев пространственных механизмов. Инерционные силы звеньев. Динамический анализ механизмов. Силы, действующие на звенья механизма. Определение сил инерции плоских и пространственных механизмов
Силовой анализ механизмов. Кинетостатический расчет плоских механизмов. Условие статической определимости кинематических цепей. Определение реакции в кинематических парах структурных групп плоских механизмов. Кинетостатический расчет ведущего звена механизма. Динамический анализ механизмов. Анализ движения механизмов и машин. Режимы движения механизмов. Механический коэффициент полезного действия. Приведение сил и масс в механизмах. Приведенные силы и моменты. Метод Жуковского. Приведенная масса и приведенный момент инерции механизма. Рычаг Жуковского. Определение приведенных и уравновешивающих сил методом Жуковского. Кинетическая энергия механизма.
Динамика машин. Исследование движения машинного агрегата. Основные формы уравнения движения механизма. Исследования движения с помощью уравнения кинетической энергии.
Динамика
механизмов.
Неравномерность хода машин. Неравномерность
движения механизмов и машин. Общая
постановка задачи. Коэффициент
неравномерности движения. Определение
момента инерции маховика по
диаграмме энергия – масса, диаграмма
Виттенбауэра
.
Синтез механизмов. Синтез плоских механизмов с низшими парами. Общие методы синтеза механизмов. Постановка задачи приближенного синтеза механизмов по Чебышеву. Синтез плоских механизмов по положениям. Синтез четырехзвенных пространственных механизмов по положениям звеньев аналитическим и графическим методами. Синтез плоских механизмов. Синтез плоских рычажных механизмов по положениям аналитическим методом. Синтез плоских рычажных механизмов по положениям графическим методом. Синтез кривошипно - коромыслового, кривошипно - ползунного механизмов по трем положениям. Синтез механизма с приближенно заданным движением точки по траектории. Прямолинейно- направляющие механизмы.