2. Содержание программы дисциплины

Цель изучения темы

Содержание разделов, тем

Результат

1

2

3

Познакомить с содержание, основными задачами и разделами дисциплины с межпредметными связями, дать краткую справку о развитии механики.

Сформировать понимание основных понятий статики.

Сформировать понятие об аксиомах статики.

Сформировать понятие о плоской системе сходящихся сил, силовом многоугольнике, условии и уравнениях равновесия, паре сил, её действии на тело, моменте относительно точки.

Сформировать умения по определению равнодействующей плоской системы сходящихся сил.

Сформировать понятие о приведении силы и плоской системы сил к данному центру, главном векторе и главном моменте; условии и уравнениях равновесия, теореме Вариньона.

Сформировать понятие о балках: классификация нагрузок и видах опор.

Научить применять уравнения равновесия по определению опорных реакций статически определимых плоско нагруженных балок.

Сформировать понятие о силе трения, трении скольжения и качения.

Сформировать умения по определению коэффициента трения скольжения для трущихся пар из различных материалов.

Дать понятие о центре тяжести плоской фигуры, координатах центра тяжести простых геометрических фигур и стандартных профилей проката.

Сформировать представление о статическом моменте сечений, полярном и осевых моментах инерции сечений, зависимости между ними.

Сформировать умения по определению центра тяжести плоских фигур.

Сформировать понятия о кинематике, видах движения точки в зависимости от ускорения.

Сформировать понятие о поступательном и вращательном движениях твёрдого тела, уравнениях движения точки вращающегося тела.

Сформировать понимание основных понятий динамики, силе

инерции, принципе Даламбера.

Сформировать понятие об аксиомах динамики, силе инерции при прямолинейном и криволинейном движениях.

Сформировать понятие о работе постоянной силы, мощности при поступательном и вращательном движениях, механическом КПД.

Сформировать представление об импульсе силы, количестве движения, теореме об изменении кинетической инерции материальной точки, основном уравнении динамики.

Сформировать представление об основных задачах сопротивления материалов, назначении расчётов на прочность, жёсткость, устойчивость.

Познакомить с деформациями, основными гипотезами и допущениями.

Сформировать понятие о методе сечения, внутренних силовых факторах, напряжении.

Сформировать понятие о продольных силах, нормальном напряжении, продольных и поперечных деформациях, законе Гука, модуле продольной упругости.

Сформировать умения по построению эпюр продольных сил, нормального напряжения, осевых перемещений.

Сформировать понятие об испытаниях материалов на растяжение и сжатие, механических характеристиках, напряжениях, расчётах на прочность.

Сформировать понятие о срезе, смятии об основных расчётных предпосылках и формулах; о расчёте на срез и смятие, расчёте соединений болтами, штифтами, заклёпками, шпонками.

Сформировать умения по изучению соединений, работаю-щих на срез и смятие.

Сформировать понятие о законе Гука при сдвиге, модуле сдвига, крутящих моментах и методике их построения, напряжениях, рациональных формах поперечных сечений, методике расчёта на прочность.

Сформировать понятие об изгибе, внутренних силовых факторов, классификации видов изгиба.

Сформировать умения по построению эпюр поперечных сил и изгибающих моментов.

Сформировать понятие о напряжениях в поперечных сечениях, рациональных формах поперечных сечений, деформациях балок, методике расчёта на прочность.

Сформировать представление о гипотезах прочности, внутренних силовых факторах, возникающих при совместном действии изгиба и кручения, расчетах на прочность.

Дать понятие о машине и механизме, классификации машин, деталях машин, основных критериях работоспособности и методике расчёта деталей машин.

Сформировать понятие о механических передачах, основных кинематических и силовых отношениях в передачах, классификации передач вращательного движения.

Сформировать представление о фрикционных передачах, их устройстве, принципе работы, области применения, классифи-кации, вариаторах.

Сформировать понятие об устройстве, о принципе работы,

области применения, классифи-кации зубчатых передач, основных параметрах эвольвентного зацепле-ния.

Сформировать представления о видах разрушения зубьев, материалах.

Сформировать понятие о прямозубых и непрямозубых цилиндрических передачах, кинематическом и геометрическом расчетах;

Сформировать представление о конической зубчатой передаче методике расчета зубьев прямозубых цилиндрических колес на изгиб.

Сформировать понятие об устройстве, принципе работы, области применения, классифи-кации, КПД, материалах, кинематической и геометрическом расчете червячных передач.

Сформировать понятие об устройстве, принципе работы, области применения, кинематических расчетах цепных и ременных передач. Имеет представление о расчете приводных ремней на износостойкость..

Сформировать умения по определению кинематических и силовых параметров валов привода.

Сформировать представление о кривошипно- шатунном и кулачковом механизмах: их устройстве, принципе работы, области применения, классификации резьб, самотор-мозящей и несамотормозящей резьбах, винтовых механизмах, их принципе работы, области

применения, материалах.

Сформировать понятие о назначении классификации, конструкции материалов валов и осей.

Сформировать представление о назначении, устройстве, области применения подшипников скольжения.

Сформировать понятие об устройстве, классификации, методике расчёта на динамическую грузоподъемность подшипников качения.

Сформировать представление о назначении, классификации, основных типах муфт; методике подбора необходимых типов муфт в зависимости от условий монтажа и эксплуатации.

Сформировать представление о достоинствах, недостатках, области применения, классификации, материалах, сравнительной оценки разъемных и не разъемных соединений.

Содержание программы

Введение

Роль и значение механики в технике. Материя и её движение. Теоретическая механика и её разделы.

Раздел 1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА

1 Статика

1. Основные понятия статики

Материальная точка, абсолютно твёрдое тело. Сила и её характеристики. Система сил. Эквивалентные системы. Равнодействующая и уравновешивающие силы. Уравновешивающая система сил. Аксиомы статики. Свободное и несвободное тело. Связи и их реакции.

8

1

Плоская система сходящихся сил. Сложение (геометрическое) нескольких сил. Силовой многоугольник. Проекция силы на ось.

Определение равнодействующей плоской системы сходящихся сил (метод проекции). Геометрическое и аналитическое условия равновесия. Условия равновесия.

Пара сил. Действие пары сил на тело. Момент пары. Сложение сил. Условие и уравнение равновесия системы пар. Момент силы относительно точки.

Приведение силы и плоской системы сил к данному центру. Главный вектор и главный момент. Условие равновесия. Уравнения равновесия (три вида). Теорема Вариньона.

Балочные системы. Классификация нагрузок и виды опор.

9

Понятие о силе трения. Трение скольжения. Трение качения.

Лабораторная работа №1

Определение коэффициента трения скольжения для трущихся пар из различных материалов.

1.3 Центр тяжести. Геометрические характеристики плоских сечений

Понятие о центре тяжести тела плоской фигуры. Координаты центра тяжести плоских сечений. Положение центра тяжести простых геометрических фигур и стандартных профилей проката.

Статический момент сечения. Полярный и осевые моменты инерции, зависимость между ними. Момент инерции простых геометрических фигур.

Лабораторная работа №2

О

10

Обязательная контрольная работа №1

1.4 Кинематика

Основные понятия: траектория, путь, время, скорость, ускорение. Скорость и ускорение точки при естественном способе задания движения. Виды движения точки в зависимости от ускорения. Понятие о равнопеременном движении.

Поступательное движение твёрдого тела. Вращательное движение твёрдого тела, его характеристика. Скорость и ускорение точек вращающего тела.

Уравнение движения точки вращающегося тела. Зависимость между линейными и угловыми характеристиками.

1.5 Динамика

Основные понятия и аксиомы динамики. Понятие о силе инерции. Сила инерции при прямолинейном и криволинейном движениях материальной точки. Принцип Даламбера.

11

Работа постоянной силы при поступательном и вращательном движении тела. Мощность при поступательном и вращательном движении тела. Механический КПД.

Импульс силы, количество движения. Теорема об изменении количества движения. Кинетическая энергия. Теорема об изменении кинетической энергии материальной точки. Основное уравнение динамики для вращательного движения твёрдого тела.

Раздел 2 СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ

2.1 Основные понятия и определения

Основные задачи сопротивления материалов. Деформируемое тело, упругость и пластичность. Основные гипотезы и допущения. Метод сечений, внутренние силовые факторы. Напряжение: полное, нормальное, касательное.

Назначение расчётов на прочность, жёсткость и устойчивость.

12

12

2.2 Растяжение и сжатие

Продольные силы и нормальное напряжение в поперечных сечениях бруса. Продольные и поперечные деформации. Закон Гука. Модуль продольной упругости.

Построение эпюр поперечных сил, нормального напряжения, осевых перемещений.

Понятие об испытаниях на растяжение и сжатие, механических характеристик. Предельные, рабочие, допускаемые напряжения. Расчёты на прочность.

2.3 Срез и смятие

Срез, основные расчётные предпосылки, расчётные формулы. Смятие. Расчёт на срез и смятие соединений болтами, штифтами, заклепками, шпонками.

13

Практическая работа №1

Изучение соединений, работающих на срез и смятие.

2.4 Кручение

Чистый сдвиг. Закон Гука при сдвиге. Модуль сдвига. Крутящие моменты и их эпюры. Напряжения в поперечных сечениях. Рациональные формы поперечных сечений. Расчёты на прочность.

2.5 Изгиб

Основные понятия и определения. Классификация видов изгиба. Внутренние силовые факторы при изгибе.

Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов.

Н

14

2.6 Сочетание основных деформаций

Гипотезы прочности, их назначение. Внутренние силовые факторы при совместном действии изгиба и кручения. Расчёты бруса круглого поперечного сечения на изгиб с кручением.

Раздел 3 ДЕТАЛИ МАШИН

3.1 Основные понятия и определения

Машина и механизм, основные определения. Классификация машин. Детали машин и их классификация. Основные критерии работоспособности и расчёта деталей машин.

3.2 Механизмы передачи вращательного движения

15

Фрикционные передачи: общие сведения, устройство, принцип работы, область применения, классификация. Понятие о вариаторах.

Зубчатые передачи: общие сведения, устройство, принцип работы, область применения, классификация.

Основные параметры эвольвентного зацепления. Виды разрушения зубьев. Материалы.

Прямозубые и непрямозубые цилиндрические передачи. Кинематический и геометрические расчеты.

Понятие о конической зубчатой передаче.

16

Червячные передачи, устройство, принцип работы, область применения, классификация, КПД передачи. Материалы. Кинематический и геометрический расчет.

Цепная передача, устройство, принцип работы, область применения. Кинематический расчет. Ременная передача, устройство, принцип работы, область применения.

Кинематический расчет. Общие сведения о расчете приводных ремней на износостойкость.

Практическая работа №2

Определение кинематических и силовых параметров валов привода.

Обязательная контрольная работа № 2

17

3.3 Механизмы, преобразующие виды передаваемого движения

Кривошипно-шатунный и кулачковый механизмы. Их устройство, принцип работы, область применения.

Резьбовые соединения: классификация резьб, самотормозящая и несамотормозящая резьба.

Винтовые механизмы: устройство, принцип работы, область применения, материалы.

3.4 Детали передач

Валы и оси: назначение, классификация, конструкция, материалы. Подшипники скольжения: назначение, устройство, область применения.

П

18

Муфты: назначение, классификация. Основные типы муфт. Подбор необходимых типов муфт для различных механизмов и машин в зависимости от условий монтажа и эксплуатации.

3.5 Соединения деталей машин

Заклёпочные соединения: достоинства, недостатки, область применения, классификация, материалы.

Сварные соединения: достоинства, недостатки, область применения. Основные типы сварных швов. Расчёт на прочность швов стыковых и нахлёсточных соединений. Сравнительная оценка.

Резьбовые соединения: крепёжные детали, материалы, способы стопорения.

Шпоночные, шлицевые соединения: классификация, сравнительная оценка. Понятие о выборе призматических шпонок по ГОСТу и их расчёте на смятие.

Высказывает общее суждение о содержании, основных задачах и разделах дисциплины, истории развития механики.

Излагает основные понятия статики. Формулирует аксиомы статики.

Объясняет условие равновесия плоской системы сходящихся сил в геометрической и аналитической форме, записывает уравнения равновесия. Формулирует определе-ние пары сил, объясняет её действие на тело; даёт определение момента относительной точки.

Рассчитывает равнодействующую плоской системы сходящихся сил.

Раскрывает смысл приведения силы и плоской системы сил к данному центру, главного вектора и главного момента, трактует Вариньона.

Раскрывает понятие о балках. Объясняет виды нагрузок, их классификацию, виды опор.

Рассчитывает опорные реакции статически определимых плоско нагруженных балок.

Формулирует определение силы трения, трения скольжения, качения.

Определяет опытным путем коэффициент трения скольжения для трущихся пар из различных материалов.

Излагает материал о центре тяжести, координаты и положение центра тяжести простых геометрических фигур и стандартных профилей проката.

Высказывает общее суждение о статичесоим, поляроым и осеоым моментах инерции сечений.

Рассчитывает центр тяжести плоских фигур.

Объясняет понятия кинематики, виды движения точки в зависимости от ускорения.

Излагает материал о поступательном и вращательном движениях твёрдого тела, объясняет уравнения движения точек вращающегося тела.

Объясняет основные понятия динамики, принцип Даламбера.

Формулирует аксиомы динамики, объясняет силу инерции при прямолинейном и криволинейном движениях.

Описывает работу постоянной силы и мощность при поступательном и вращательном движениях тела.

Трактует понятие о механическом КПД.

Высказывает общее суждение об импульсе силы, о количестве движения. Руководствуется теоремой об изменении количества движения, теоремой об изменении кинетической энергии материальной точки, основном уравнением динами

Высказывает общее суждение об основных задачах сопротивления материалов, назначении расчётов на прочность, жёсткость, устойчивость.

Называет деформации, основные гипотезы и допущения.

Раскрывает сущность метода сечения внутренних силовых факторов, напряжения.

Раскрывает сущность действия продольных сил, нормальном напряжении, продольных и поперечных деформаций, модуля продольной упругости. Формулирует закон Гука.

Строит эпюры продольных сил, нормального напряжения, осевых перемещений.

Характеризует испытания материалов на растяжение и сжатие, описывает механические характеристики, напряжения, расчёты на прочность.

Раскрывает сущность понятий среза, смятия, основных расчётных предпосылок, расчёта на срез и смятие, соединений болтами, штифтами, заклёпками, шпонками.

Производит расчёты деталей на срез и смятие.

Объясняет сущность закона Гука при сдвиге: крутящих моментах, описывает методику построения эпюр. Раскрывает формы поперечных сечений, описывает методику расчёта на прочность.

Раскрывает основные понятия и определения изгиба, перечисляет внутренние силовые факторы, классифицирует виды изгиба.

Строит эпюры поперечных сил и изгибающих моментов.

Описывает нормальные напряжения в поперечных сечениях, рациональные формы поперечных сечений, деформации балок. Производит расчёты на прочность при изгибе.

Высказывает общее суждение о напряжениях в поперечных сечениях, рациональных формах поперечных сечений, деформации балок, методике расчёта на прочность.

Объясняет понятия «машина и механизм», основные критерии работоспособности и расчета деталей машин. Описывает виды машин.

Описывает назначение механических передач основные кинематические и силовые соотношения в передачах. Классифицируют передачи вращательного движения.

Высказывает общее суждение о фрикционных передачах, устройстве принципе работы, области применения, классификации, вариа-торах.

Объясняет устройство, принцип работы, классификацию зубчатых

передач, основные параметры эвольвентного зацепления.

Высказывает общее суждение о видах разрушения зубьев, материалах.

Описывает устройство, назначение, принцип работы прямозубых и непрямозубых цилиндрических передач. Объясняет особенности кинематического и геометрического расчетов.

Высказывает общее суждения о конической зубчатой передаче.

Объясняет устройство, принцип работы, область применения, классификацию, сущность КПД, материалы, последовательность выполнения кинематического и геометрического расчета червячных передач.

Объясняет устройство, принцип работы, область применения, методику кинематического расчета цепных и ременных передач.

Высказывает общее суждение о расчете приводных ремней на износостойкость.

Рассчитывает кинематические и силовые параметры валов привода.

Высказывает общее суждение об устройстве, принципе работы, области применения кривошипно-шатунного и кулачкового механизмов, классификации резьб, самотормозящей и несамотормозящей резьбах , винтовых механизмов, и их устройстве, принципе работы, области применения, материалах.

Объясняет назначение, классифи-кацию, конструкцию, материалы валов и осей.

Высказывает общее суждение о назначении, устройстве, области применения подшипников скольжения.

Объясняет устройство, классификацию, понимает расчёт на динамическую грузоподъёмность подшипников качения.

Высказывает общее суждение о назначении, классификации, основных типов муфт; о методике подбора необходимых типов муфт в зависимости от условий монтажа и эксплуатации.

Высказывает общее суждение о достоинствах, недостатках, области применения, классификации, материалах, сравнительной оценке в разъёмных и неразъёмных соединениях.