Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2760.Практикум по теории механизмов и механике систем машин

..pdf
Скачиваний:
43
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
27.82 Mб
Скачать

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. – М.: Наука, 1975. – 339 с.

2.Артоболевский И.И., Эдельштейн Б.В. Сборник задач по теории механизмов и машин. – М.: Наука, 1973. – 256 с.

3.Берестов Л.В. Методические указания по уравновешиванию механизмов. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2000. – 25 с.

4.Матвеев Ю.А., Матвеева Л.В. Теория механизмов и машин: учеб. посо-

бие. – М.: Альфа-М: Инфра-М, 2009. – 320 с.

5.Поезжаева Е.В. Теория механизмов и машин / Перм. гос. техн. ун-т. –

Пермь, 2002. – 200 с.

6.Поезжаева Е.В. Лабораторный практикум по теории механизмов и робототехники: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. – 120 с.

7.Поезжаева Е.В. Проектирование эвольвентных зубчатых передач: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2006. – 80 с.

8.Поезжаева Е.В. Промышленные роботы: учеб. пособие: в 3 кн. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2009.

9.Поезжаева Е.В. Синтез кулачковых механизмов: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2009. – 108 с.

10.Поезжаева Е.В. Теория механизмов и машин: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. – 122 с.

11.Поезжаева Е.В. Курсовое проектирование по теории машин и механизмов и механике систем машин: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. гос.

техн. ун-та, 2010. – 448 с.

12.Поезжаева Е.В. Теория механизмов и механика систем машин. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2015. – 400 с.

13.Поезжаева Е.В. Планетарные передачи в автомобилестроении. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2012. – 300 с.

14.Попов С.А., Тимофеев Г.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин: учеб. пособие для втузов / под ред. В.К. Фролова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2002. – 411 с.

15.Теория механизмов и машин: конспект лекций / Р.П. Андреев [и др.]; Перм. гос. техн. ун-т. – Пермь, 2000. – 230 с.

16.Тимофеев Г.А. Теория механизмов и машин: курс лекций. – М.: Высшее образование, 2009. – 352 с. – (Основы наук).

17.Тимофеев С.И. Теория механизмов и механика машин. – М., 2011.

18.Фролов В.К. Механика промышленных роботов: в 3 кн. – М.: Высш.

шк., 1998. – Кн. 1. – 140 с.

19.Фролов В.К. Теория механизмов и машин. – М.: Изд-во МВТУ им. Э.А. Баумана, 2005. – 662 с.

321

Приложение

УНИФИЦИРОВАННЫЙ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ

«Теория механизмов и машин»

Рабочая программа дисциплины «Теория механизмов и машин» разработана на основании:

федеральных государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования, утвержденных приказом Министерства образования и науки Российской Федерации по направлениям подготовки ВПО:

09 ноября 2009 г., приказ № 556 по направлению 151000.62 «Технологические машины и оборудование»;

24 декабря 2009 г., приказ № 827 по направлению 151900.62 «Конст-

рукторско-технологическое обеспечение машиностроительных произ-

водств»;

14 января 2010 г., приказ № 29 по направлению 160700.62 «Двигатели летательных аппаратов»;

23 декабря 2010 г., приказ № 2023 по специальности 160700.65 «Про-

ектирование авиационных и ракетных двигателей»;

17 января 2011 г., приказ № 51 по специальности 170400.65 «Стрел- ково-пушечное, артиллерийское и ракетное оружие»;

8 декабря 2009 г., приказ № 706 по направлению 190600.62 «Экс-

плуатация транспортно-технологических машин и комплексов»;

– 18 января 2010 г., приказ № 54 по направлению 270800.62 «Строи-

тельство»;

компетентностных моделей выпускников основной образовательной программы по направлениям подготовки бакалавров, специалистов, утвержденных 24 июня 2013 г.;

базовых учебных планов по направлениям подготовки бакалавров,

специалистов, утвержденных 29 августа 2011 г.

322

1.Общие положения

1.1.Цель учебной дисциплины «Теория механизмов и машин» состоит в формировании комплекса знаний в области исследования и проектирования механизмов и машин.

В процессе изучения данной дисциплины студент формирует части

следующих компетенций по направлениям подготовки высшего профес-

сионального образования (ВПО):

Общекультурные и профессиональные компетенции, заданные федеральным государственным образовательным стандартом (ФГОС) ВПО по направлениям подготовки

Код

Наименование

Компетенции, формируемые на основании

 

базовых учебных планов

направле-

 

ния

направления

Код

Формулировка компетенции

 

компетенции

 

 

 

1

2

3

4

 

 

 

Умение выбирать основные и вспомогатель-

 

 

 

ные материалы и способы реализации основ-

 

 

ПК-6

ных технологических процессов и применять

 

 

прогрессивные методы эксплуатации техноло-

 

 

 

 

Технологические

 

гического оборудования при изготовлении

 

 

изделий машиностроения

151000.62

машины

 

 

Способность принимать участие в работах

 

и оборудование

 

 

 

по расчету и проектированию деталей и узлов

 

 

 

 

 

ПК-22

машиностроительных конструкций в соответ-

 

 

ствии с техническими заданиями и использо-

 

 

 

 

 

 

ванием стандартных средств автоматизации

 

 

 

проектирования

 

 

 

Способность использовать основные законы

 

 

 

естественнонаучных дисциплин профессио-

 

 

ОК-10

нальной деятельности, применять методы

 

 

математического анализа и моделирования,

 

 

 

 

 

 

теоретического и экспериментального

 

Конструкторско-

 

исследования

 

 

Способность выбирать основные и вспомога-

 

технологическое

 

тельные материалы для изготовления изделий

151900.62

обеспечение

ПК-2

машиностроения, способы реализации основ-

 

машиностроитель-

ных технологических процессов, аналитичес-

 

 

 

ных производств

 

кие и численные методы при разработке их

 

 

 

математических моделей

 

 

 

Способность участвовать в разработке проек-

 

 

 

тов изделий машиностроения с учетом техно-

 

 

ПК-8

логических, конструкторских, эксплуатацион-

 

 

 

ных, эстетических, экономических и управлен-

 

 

 

ческих параметров

323

 

 

 

Окончание таблицы

 

 

 

 

1

2

3

4

 

 

 

Способность проводить диагностику состояния

 

 

ПК-17

и динамики производственных объектов машино-

 

 

строительных производств с использованием

 

 

 

 

 

 

необходимых методов и средств анализа

 

 

 

Способность принимать участие в работах по

 

 

 

расчету и конструированию отдельных деталей

 

Двигатели

ПК-1

и узлов двигателей летательных аппаратов

 

в соответствии с техническими заданиями

 

 

160700.62

летательных

 

и использованием стандартных средств авто-

 

аппаратов

 

матизации проектирования

 

 

 

Способность выбирать способы реализации

 

 

ПК-9

основных технологических процессов при

 

 

 

изготовлении двигателей летательных аппаратов

 

 

 

Способность отстаивать и применять научный

 

 

ОК-21

подход и анализ проблем во всех видах

 

 

профессиональной деятельности; противо-

 

 

 

 

Проектирование

 

действовать лженаучным идеям и течениям

 

 

Осознание преемственности поколений россий-

 

авиационных

ОК-23

ской школы инженеров-механиков, проявление

160700.65

двигателей

 

уважения к историческому наследию

 

и энергетических

 

Способность принимать участие в работах по

 

установок

 

расчету и конструированию отдельных деталей

 

 

ПК-9

и узлов двигателей и энергетических установок

 

 

летательных аппаратов в соответствии с техни-

 

 

 

 

 

 

ческими заданиями и использованием стандарт-

 

 

 

ных средств автоматизации проектирования

 

Стрелково-

 

Умение проектировать технологическое

170400.65

пушечное,

ПК-18

оборудование и инструмент

артиллерийское

 

 

и ракетное оружие

 

 

 

 

ПК-8

Умение разрабатывать и использовать

 

Эксплуатация

графическую техническую документацию

 

 

 

транспортно-

 

Использовать основные законы естественно-

190600.62

технологических

 

научных дисциплин в профессиональной

 

машин

ОК-10

деятельности, применять методы математи-

 

и комплексов

 

ческого анализа и моделирования, теорети-

 

 

 

ческого и экспериментального исследования

 

 

 

Способность выявить естественнонаучную

 

 

 

сущность проблем, возникающих в ходе профес-

 

 

ПК-2

сиональной деятельности, привлечь для их

 

 

 

решения соответствующий физико-математи-

 

Строительство

 

ческий аппарат

270800.62

 

Владение основными законами геометрического

 

 

 

формирования, построения и взаимного пересе-

 

 

ПК-3

чениямоделейплоскости и пространства, необхо-

 

 

димыми для выполнения и чтениячертежей

 

 

 

 

 

 

зданий, сооружений, конструкций, составления

 

 

 

конструкторской документации и деталей

324

В целях унификации обучения на основании базовых компетенций выпускника, определенных ФГОС ВПО по направлениям подготовки, разработаны следующие унифицированные компетенции (УК):

Способность и готовность использовать общие методы проектирования и исследования механизмов для создания конкретных машин разнооб-

разного назначения, при этом решая инженерные задания на разных этапах синтеза, а также находить наилучшее соотношение между оптимальностью

иреальностью проектирования машин или систем машин; владение навыками компьютерного моделирования механизмов и машин с использованием универсальных прикладных компьютерных программ (УК-1);

Владение методами структурного, кинематического, динамического

синтеза оптимальных механизмов; применение основных законов механики при анализе и синтезе механизмов; владение навыками расчета различных

видов кулачковых и зубчатых передач; готовность к выбору аналога и про-

тотипа различных конструкций при их проектировании; владение навыками

проведения расчетов по теории механизмов с учетом колебаний, трения

ивиброзащиты; владение расчетом планетарных механизмов с учетом дополнительных геометрических условий синтеза (УК-2).

Обоснование разработки унифицированных компетенций

Направление подготовки

Соответствие унифицированной компетенции и базовой компетенции

 

 

ФГОС ВПО

Код

Наименование

УК-1

УК-2

направления

направления

 

 

1

2

3

4

 

 

Способностьприниматьучастие в

Умение выбиратьосновные

 

 

работах по расчету

и вспомогательныематериалы

 

 

и проектированиюдеталей и узлов

и способы реализации основных

 

 

машиностроительных

технологических процессов

 

 

конструкций в соответствии

и применять прогрессивные

 

 

с техническими заданиями и

методыэксплуатации технологи-

 

Технологи-

использованием стандартных

ческого оборудованияпри изго-

 

средств автоматизации

товленииизделий машиностро-

151000.62

ческиемашины

проектирования (ПК-22)

ения (ПК-6)

 

и оборудование

 

Способностьприниматьучастие

 

 

 

в работах по расчету и проектиро-

 

 

 

ванию деталей и узлов машино-

 

 

 

строительных конструкций

 

 

 

в соответствии с техническими

 

 

 

заданиями и использованием

 

 

 

стандартных средств автомати-

 

 

 

зации проектирования (ПК-22)

325

Продолжение таблицы

1

2

3

4

 

 

Способностьиспользовать основ-

Способностьучаствоватьв раз-

 

 

ныезаконы естественнонаучных

работке проектов изделиймаши-

 

 

дисциплин профессиональной

ностроения с учетом технологи-

 

 

деятельности, применятьметоды

ческих, конструкторских, экс-

 

Конструктор-

математического анализа и моде-

плуатационных, эстетических,

 

ско-технологи-

лирования, теоретическогои экс-

экономических и управленческих

 

ческое обес-

периментального исследования

параметров (ПК-8).

 

(ОК-10).

Способностьпроводитьдиагнос-

151900.62

печение

 

машино-

Способностьвыбиратьосновные

тику состояния и динамики произ-

 

строительных

и вспомогательныематериалыдля

водственных объектов машино-

 

изготовленияизделий машино-

строительных производств

 

производств

 

 

строения, способыреализации

сиспользованием необходимых

 

 

основныхтехнологических про-

методов и средств анализа (ПК-17)

 

 

цессов, аналитические и числен-

 

 

 

ныеметоды при разработкеих

 

 

 

математическихмоделей (ПК-2)

 

 

 

Способностьвыбиратьспособы

Способностьприниматьучастие

 

 

реализации основныхтехно-

в работах по расчету и конструиро-

 

 

логических процессов при

ванию отдельныхдеталей и узлов

 

 

изготовлении двигателей

двигателей летательных аппаратов

 

Двигатели

летательных аппаратов (ПК-9)

в соответствии с техническими

 

 

заданиями и использованием

160700.62

летательных

 

стандартных средств автомати-

 

аппаратов

 

зации проектирования (ПК-1).

 

 

 

Способностьвыбиратьспособы

 

 

 

реализации основныхтехнологи-

 

 

 

ческихпроцессов при изготов-

 

 

 

лении двигателей летательных

 

 

 

аппаратов (ПК-9)

 

 

Способностьотстаивать и приме-

Способностьприниматьучастие

 

 

нять научный подход и анализ

в работах по расчету и констру-

 

 

проблем во всехвидах профессио-

ированию отдельных деталей

 

 

нальной деятельности; противо-

и узлов двигателейи энергетичес-

 

 

действовать лженаучным идеям

ких установок летательных аппа-

 

 

и течениям (ОК-21).

ратов в соответствии с техничес-

 

Проектиро-

Осознание преемственностипоко-

кими заданиями и использованием

 

лений российской школыинже-

стандартных средств автомати-

 

вание

неров-механиков, проявление

зации проектирования (ПК-9)

160700.65

авиационных

уваженияк историческому

 

двигателей и

наследию (ОК-23).

 

 

энергетических

Способностьприниматьучастие

 

 

установок

в работах по расчету и констру-

 

 

 

ированию отдельных деталей и

 

 

 

узлов двигателей и энергетических

 

 

 

установоклетательных аппаратов

 

 

 

в соответствии с техническими

 

 

 

заданиями и использованием

 

 

 

стандартных средств автомати-

 

 

 

зации проектирования (ПК-9)

 

326

 

 

 

Окончание таблицы

 

 

 

 

1

2

3

4

 

Стрелково-

 

Умение проектироватьтехнологи-

 

пушечное,

 

ческое оборудование и инструмент

170400.65

артиллерий-

 

(ПК-18)

 

ское и ракетное

 

 

 

оружие

 

 

 

 

Использоватьосновныезаконы

Умение разрабатывать и исполь-

 

Эксплуатация

естественнонаучных дисциплин

зоватьграфическую техническую

 

транспортно-

в профессиональной деятельности,

документацию (ПК-8)

190600.62

технологи-

применятьметоды математичес-

 

 

ческихмашин

кого анализа и моделирования,

 

 

и комплексов

теоретического и эксперимен-

 

 

 

тального исследования(ОК-10)

 

 

 

Владение основными законами

Владение основными законами

 

 

геометрического формирования,

геометрического формирования,

 

 

построения и взаимного пересе-

построения и взаимного пересе-

 

 

чения моделейплоскости и прос-

чения моделейплоскости

 

 

транства, необходимыми для

и пространства, необходимыми

 

 

выполнения и чтениячертежей

длявыполнения и чтения чертежей

 

 

зданий, сооружений, конструкций

зданий, сооружений, конструкций

270800.62

Строительство

и деталей, составления конструк-

и деталей, составления конструк-

торской документации(ПК-3).

торской документации (ПК-3)

 

 

Способностьвыявить естест-

 

 

 

веннонаучную сущностьпроблем,

 

 

 

возникающих в ходе профессио-

 

 

 

нальной деятельности, привлечь

 

 

 

дляих решения соответствующий

 

 

 

физико-математический аппарат

 

 

 

(ПК-2)

 

1.2. Задачи дисциплины (проектируемые результаты освоения дисциплины):

В результате изучения дисциплины обучающийся должен:

знать:

основные понятия и определения теории механизмов и машин;

основные виды механизмов, классификацию, их функциональные возможности и области применения;

принципы работы, технические характеристики, конструктивные особенности типовых механизмов;

методы анализа кинематических и динамических параметров движения механизмов;

методы проектирования типовых механизмов;

колебания в механизмах; методы виброзащиты и уравновешивания;

327

уметь:

проводить оценку функциональных возможностей различных типов

механизмов и областей их возможного использования в технике;

составлять кинематические и динамические расчетные схемы механизмов;

использовать необходимый математический аппарат при исследовании механизмов и разрабатывать алгоритмы;

использовать общие методы проектирования и исследования механизмов для создания конкретных машин разнообразного назначения;

использовать как аналитические, так и графоаналитические методы решения конкретных задач на разных этапах анализа и синтеза механизмов, машин и систем машин;

представлять технические решения анализа и синтеза с использованием математического моделирования машин и механизмов;

владеть:

навыками оптимизации параметров механизма и использования соответствующей измерительной аппаратуры;

навыками расчета параметров механических систем с использованием прикладных программ;

навыками синтеза оптимальных схем механизмов и машин.

1.3. Предметомосвоениядисциплиныявляютсяследующиеобъекты:

общие вопросы теории механизмов и машин;

структурные и кинематические схемы механизмов, машин и систем

машин;

общие принципы реализации движения с помощью механизмов;

общие методы исследования и проектирования механизмов;

алгоритмы расчетов параметров и характеристик механизмов.

1.4. Место дисциплины в структуре профессиональной подготовки выпускников.

Дисциплина «Теория механизмов и машин» относится к базовой (ва-

риативной) части цикла профессиональных дисциплин и является обяза-

тельной.

Освоение дисциплины предполагает достижения следующих результатов обучения (компонентов перечисленных выше компетенций):

328

знать:

структуру, кинематику и динамику механизмов;

основы синтеза простейших механизмов;

основы анализа рычажных, кулачковых, зубчатых механизмов;

основы синтеза рычажных, кулачковых, зубчатых механизмов;

основы теории расчета усилий в работающем механизме, маховике,

иуравновешивающих системах;

уметь:

проектировать и исследовать механизмы при создании конкретных машин разнообразного назначения;

использовать аналитические и графоаналитические методы теории механизмов для решения конкретных инженерных задач;

формулировать критерии и составлять модели сложных технических систем в зависимости от заданных условий;

составлять структурные и кинематические схемы механизмов;

анализировать механизмы и машины, исходя из заданных условий работы;

проводить оценку и анализ результатов скоростей, ускорений, мощности двигателей и усилий в кинематических парах, полученных вследствие принятых решений;

владеть:

навыками оптимизации параметров механизма и использования соот-

ветствующих методов синтеза;

навыками построения моделей сложных технических систем;

навыками и алгоритмами построения структур технических систем;

навыками изображения структурных и кинематических схем меха-

низмов;

навыками анализа и синтеза механизмов и систем, образованных на

их основе;

навыками составления структурных и кинематических схем механиз-

мов;

навыками решения прикладных задач применительно к анализу и

синтезу механизмов.

329

2. Требования к результатам освоения учебной дисциплины

Унифицированный учебно-методический комплекс обеспечивает формирование части компетенций УК-1, УК-2.

2.1. Дисциплинарная карта компетенции УК-1

Код

Формулировка унифицированной дисциплинарной компетенции

Способность и готовность использовать общие методы проектирования и исследования механизмов для создания конкретных машин разнообразного назначения, при УК-1 этом решая инженерные задания на разных этапах синтеза, а также находить наилучшее соотношение между оптимальностью и реальностью проектирования машин или систем машин; владение навыками компьютерного моделирования механизмов и ма-

шин с использованием универсальных прикладных компьютерных программ

Требования к компонентному составу компетенций

Перечень компонентов

Виды учебной

Средства

работы

оценки

 

В результате изучения дисциплины студент должен знать:

 

Тестовые

– методы структурного, кинематического и динамического

 

 

и контроль-

анализа механизмов, машин и систем машин;

 

 

ные вопросы

– основные законы механики машинного агрегата;

Лекции.

текущего

– методы кинематики рычажных механизмов;

Самостоя-

и промежу-

– методы кинетостатического расчета механизмов;

тельная работа

точного

– методы динамического анализа машинного агрегата;

 

контроля.

– методы кинематического анализа зубчатых передач;

 

 

Вопросы

– методы анализа механизмов с высшими парами;

 

 

к экзамену

– методы кинематического исследования кулачковых механизмов

 

 

Уметь:

 

 

– определять степени подвижности, избыточные связи

 

 

кинематической цепи, проводить замену высших пар;

Практические

 

исследовать кинетостатику механизма графическим,

занятия.

Типовые

графоаналитическим а аналитическим методами;

Лабораторные

задания

выполнять кинетостатический расчет рычажного механизма;

работы.

к лаборатор-

исследовать динамический анализ механизма с расчетом

Самостоя-

ным работам.

маховика;

тельная работа

Практическое

– определять передаточные отношения рядовых,

по решению

задание

дифференциальных зубчатых передач;

практических

к экзамену

– проектировать эвольвентное зубчатое зацепление с учетом

задач

 

коррекции;

 

 

– выполнять синтез механизмов с высшими парами

 

 

Владеть:

Курсовая

 

навыками структурного, кинематического и динамического

работа.

Задания

анализа и синтеза оптимальных схем механизмов и машин;

Самостоятель-

к курсовой

навыками расчёта параметров механических систем с

ная работа по

работе

использованием прикладных программ

подготовке

 

 

к экзамену

 

330