Учебная литература / Теория механизмов и машин 190109.65 Наземные ТТ средства

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО

УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» В Г. КИРОВЕ (ФИЛИАЛ ФГБОУ ВПО «МГИУ» В Г. КИРОВЕ)

Врио зав. кафедрой гуманитарных, естественнонаучных и общетехнических дисциплин, канд. тех. наук

________________ Ш. В. Бузиков

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН»

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 190109.65 НАЗЕМНЫЕ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА

СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ «АВТОМОБИЛИ И ТРАКТОРЫ»

КИРОВ

2014

Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с ФГОС ВПО по специальности 190109.65 Наземные транспортно-технологические средства, утвержденным Приказом Министерства образования и науки Российской Федерации 24.12.2010 г., регистрационный № 2077

Учебно-методический комплекс разработан О. П. Матушкиным, кандидатом технических наук, доцентом кафедры гуманитарных, естественнонаучных и общетехнических дисциплин Филиала ФГБОУ ВПО «МГИУ» в г. Кирове

Рецензент – М. В. Симонов, кандидат технических наук, доцент кафедры гуманитарных, естественнонаучных и общетехнических дисциплин Филиала ФГБОУ ВПО «МГИУ» в г. Кирове

Учебно-методический комплекс утвержден на заседании кафедры гуманитарных, естественнонаучных и общетехнических дисциплин Филиала ФГБОУ ВПО

«МГИУ» в г. Кирове «___» ____________ 2014 г., протокол № ___

©Филиал ФГБОУ ВПО «МГИУ» в г. Кирове, 2014

©Матушкин О.П., 2014

2

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН»

1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

1.1. Цели и задачи дисциплины Цели дисциплины – формирование у студентов устойчивых знаний о

современных методах расчета кинематики и динамики механизмов и машин, которые должны создать базис для освоения студентами специальных дисциплин.

Задачи дисциплины:

-изучить основные понятия и принципы структурного, кинематического и силового анализа основных типов механизмов и машин;

-изучить закономерности динамического анализа основных типов механизмов;

-изучить инженерные методы и приемы, используемые для проектирования механизмов;

-воспитывать культуру мышления.

1.2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО

Учебная дисциплина «Теория механизмов и машин» занимает в структуре ООП ВПО следующее место: С.3 Профессиональный цикл, С.3.1. Базовая часть,

С.3.1.2. Теория механизмов и машин.

Изучение данной дисциплины основывается на знаниях таких учебных дисциплин, как «Математика», «Физика», «Теоретическая механика», а также базовых курсов профессионального цикла.

Данная дисциплина является основой для изучения курсов «Конструкция наземных транспортно-технологических машин», «Системы автоматизированного проектирования в автомобиле- и тракторостроении».

Требования к знаниям, умениям, навыкам студента, необходимым для изучения дисциплины

«Теория механизмов и машин»

Знают: законы физики, электротехники, термодинамики, теоретической механики (статика, кинематика, динамика); основные понятия и методы аналитической геометрии, линейной алгебры, дифференциального и интегрального исчисления, теорий вероятностей, математической статистики, функций комплексных переменных и численные методы решения алгебраических и дифференциальных уравнений.

Умеют: проводить математические вычисления и преобразования; строить графики и диаграммы математических зависимостей; решать задачи прикладного характера.

Владеют: навыком решения задач: движения физических тел при воздействии различных факторов, преобразования физических величин в информационные; навыками геометрического моделирования при составлении и чтении чертежей деталей, чтения и деталирования чертежей общего вида.

4

1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Теория механизмов и машин»

В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:

ПК-4, способностью на научной основе организовать свой труд, самостоятельно оценить результаты своей деятельности, владением навыками самостоятельной работы, в том числе в сфере проведения научных исследований:

знать: способы организации своего труда, в том числе в сфере проведения научных исследований;

уметь: самостоятельно оценивать результаты своей деятельности; владеть: навыками самостоятельной работы, в том числе в сфере

проведения научных исследований.

ПК-8, владением основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, наличием навыков работы с компьютером как средством управления информацией:

знать: основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации;

владеть: навыками работы с компьютером как средством управления информацией.

ПК-14, способностью разрабатывать конкретные варианты решения проблем производства, модернизации и ремонта наземных транспортнотехнологических средств, проводить анализ этих вариантов, осуществлять прогнозирование последствий, находить компромиссные решения в условиях многокритериальности и неопределенности:

знать: варианты решения проблем производства, модернизации и ремонта наземных транспортно-технологических средств;

уметь: проводить анализ этих вариантов, осуществлять прогнозирование последствий, находить компромиссные решения в условиях многокритериальности и неопределенности.

ПК-15, способностью использовать прикладные программы расчета узлов, агрегатов и систем транспортно-технологических средств и их технологического оборудования:

знать: прикладные программы расчета узлов, агрегатов и систем транспортно-технологических средств и их технологического оборудования;

уметь: использовать прикладные программы расчета узлов, агрегатов и систем транспортно-технологических средств и их технологического оборудования.

ПСК-1.1, способностью анализировать состояние и перспективы развития автомобилей и тракторов, их технологического оборудования и комплексов на их базе:

5

знать: основные понятия структурного, кинематического, силового и динамического анализов основных типов механизмов и машин;

уметь: составлять и анализировать кинематические схемы основных типов механизмов и машин;

владеть: навыками использования методов теории механизмов и машин для анализа кинематических схем основных типов механизмов и машин.

ПСК-1.2, способностью проводить теоретические и экспериментальные научные исследования по поиску и проверке новых идей совершенствования автомобилей и тракторов:

знать: принципы и закономерности структурного, кинематического, силового и динамического анализов основных типов механизмов и машин;

уметь: проводить структурный, кинематический, силовой и динамический расчеты машин и механизмов;

владеть: навыками выполнения структурного, кинематического, силового и динамического расчета механизмов и машин.

ПСК-1.3, способностью определять способы достижения целей проекта, выявлять приоритеты решения задач при производстве, модернизации и ремонте автомобилей и тракторов, их технологического оборудования и комплексов на их базе:

знать: инженерные методы и приемы, используемые для проектирования механизмов.

уметь: давать оценку точности гипотезам, методам и приемам теории механизмов и машин (ТММ) при решении практических инженерных задач; давать оценку анализу и синтезу механизмов и машин, обеспечивающих их работоспособность.

владеть: навыками и решения практических инженерных задач анализа и синтеза, обеспечивающих работоспособность механизмов и машин.

2. КРАТКИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ

Сведения о рекомендуемых к использованию преподавателем образовательных технологий и материально-техническом обеспечении учебной дисциплины «Теория механизмов и машин»

Сведения о занятиях, проводимых в интерактивных формах

6

3. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Теория механизмов и машин» 3.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часов.

3.2. Матрица соотнесения тем учебной дисциплины «Теория механизмов и машин» и формируемых в них профессиональных и общекультурных компетенций

7

3.3. Содержание тем учебной дисциплины «Теория механизмов и машин»

Тема 1. Введение. Структурный анализ механизмов. Задачи и методы ТММ. Машина. Классификация машин. Машинный агрегат. Механизм и его элементы. Звено. Кинематическая пара. Классификация кинематических пар. Классификация механизмов. Степень подвижности механизма. Структурные формулы для определения степени подвижности плоских и пространственных механизмов. Структурный анализ и синтез плоских рычажных механизмов по Ассуру Л.В. Структурные группы. Начальный механизм. Классификация структурных групп. Диада. Виды диад.

Тема 2. Рычажные механизмы. Кинематический анализ механизмов. Кинематические характеристики. Определение скоростей и ускорений точек механизма с помощью построения планов. Масштаб. Масштабный коэффициент. Теорема подобия. Определение угловых скоростей и ускорений звеньев. Силовой анализ рычажных механизмов без учета трения. Силы, действующие на механизм. Реакции в кинематических парах. Определение главного вектора и главного момента сил инерции звеньев. Кинетостатический расчет структурных групп и начального механизма.

Тема 3. Планетарные зубчатые механизмы. Часть 1. Зубчатые механизмы. Назначение и виды. Определение передаточного отношения зубчатых механизмов с неподвижными осями колес. Планетарные зубчатые механизмы. Схемы планетарных механизмов. Определение передаточного отношения графическим и аналитическим способами. Определение передаточного отношения многорядных зубчатых механизмов. Синтез планетарных механизмов. Условия соосности, соседства и сборки в планетарных механизмах.

Тема 4. Динамика механизмов. Часть 1. Динамика движения машинного агрегата. Допущения, принимаемые при динамическом анализе. Динамическая модель механизма с одной степенью свободы. Приведение масс. Приведение сил. Уравнение движения машинного агрегата в интегральной форме. Определение угловой скорости начального звена. Режимы движения машинного агрегата. Коэффициент неравномерности движения. Уменьшение коэффициента неравномерности движения за счет использования маховика.

Тема 5. Динамика механизмов. Часть 2. Приведение масс. Приведение сил. Динамический синтез механизмов в установившемся режиме работы.

Тема 6. Планетарные зубчатые механизмы. Часть 2. Силовой анализ планетарных зубчатых механизмов.

Тема 7. Теория эвольветного зацепления. Основная теорема полного зацепления. Эвольвентная кривая и ее свойства. Свойства эвольвентного зацепления. Основные параметры нормальных зубчатых колес. Нулевое зацепление зубчатых колес. Линия зацепления. Теоретическая и активная части линии зацепления. Зоны однопарного и двухпарного зацеплений. Коэффициент перекрытия. Методы изготовления зубчатых колес. Параметры инструментальной рейки. Коэффициент смещения. Подрезание зубьев.

8

Заострение зубьев. Определение коэффициента смещения для нарезания зубчатого колеса без заострения и подрезания. Воспринимаемое и уравнительное смещения. Определение основных параметров исправленных зубчатых колес.

Тема 8. Основы виброзащиты. Основы виброзащиты. Методы виброзащиты. Уравновешивание механизмов. Главный вектор и главный момент сил инерции механизма. Условия статической и динамической уравновешенности механизма. Статическое уравновешивание кривошипноползунного механизма и шарнирного четырехзвенника с помощью противовесов. Уравновешивание вращающихся масс. Условия статической и динамической уравновешенности ротора. Статическая и динамическая балансировка ротора.

Тема 9. Кулачковые механизмы. Кулачковые механизмы. Назначение и виды. Фазовые углы. Аналоги скоростей и ускорений толкателя. Построение диаграммы перемещений толкателя. Силовой расчет кулачковых механизмов. Угол давления. Условие отсутствия заклинивания в кулачковом механизме. Определение минимального радиуса кулачка Построение профиля кулачка.

3.4. Тематический план учебной дисциплины «Теория механизмов и машин»

а) аудиторные занятия:

9

10