Основы проектирования, критерии работоспособности / Лекция 1_Основы проектирования, критерии работоспособности

Детали Машин и Основы Конструирования

Преподаватель:

Поляков Роман Николаевич канд. техн. наук, доцент

каф. «Мехатроника и международный инжиниринг» /ауд. 108,110/

Базовая структура курса

Лекции: 40 часов. Практические занятия: 20 часов. Лабораторные работы: 40 часов.

Самостоятельная работа: 80 часов.

Итоговый контроль

I семестр: РГР, отчет лабораторных работ, тесты, зачет.

II семестр: отчет лабораторных работ, тесты, защита курсового проекта, экзамен.

Условныеобозначения в лекциях-презентациях

!- очень важно для понимания всей темы в целом!

- необходимо записать!

- рисунок (схему) занести в конспект!

?- спросить, если непонятно!

α- знать вывод формулы!

[Вт]= Нсм - проверить размерность формулы!

- 99% вероятность дополнительного вопроса на экзамене! - просмотреть по теме другие литературные источники!

- самостоятельно повторить решение задачи!

Введение.Цели и задачидисциплины

Предметом изучения дисциплины «ДМ и ОК» являются:

–процессы и явления, происходящие в технических устройствах;

–оценка напряженного состояния элементов;

–критерии работоспособности деталей машин;

–методы расчета и конструирования элементов машин с целью определения размеров и рациональных форм, обеспечивающих заданную надежность, ресурс, массогабариты и высокие технико-экономические показатели машин.

Целью преподавания дисциплины «ДМ и ОК» является обучение студентов современным методам конструирования и выполнения инженерных расчетов элементов машины.

Врезультате изучения курса студенты должны знать:

1)основы классификации и типовые конструкции деталей и узлов машин;

2)методы проектирования, обеспечивающие разработку рациональных конструкций, исходя из заданных технических требований, условий работы технической системы и производственно-экономических возможностей;

3)критерии работоспособности деталей машин;

4)основы инженерного расчета деталей машин.

Введение.Цели и задачи дисциплины

УМЕТЬ:

1)на основании технических заданий выполнять синтез кинематических и конструктивных схем механизмов;

2)выполнять кинематический расчет механических приводов и рациональный выбор двигателей;

3)выявлять главные критерии работоспособности для конкретной детали;

4)выполнять проектировочные и проверочные расчеты деталей на статическую прочность, выносливость, жесткость и износостойкость;

5)проводить тепловые и динамические расчеты;

6)рационально выбирать конструктивные материалы и термообработку деталей для выполнения заданных функций;

7)формулировать техническое задание на проектирование исходя из конкретных условий работы механизмов;

8)выполнять проектные, проверочные и оптимизационные расчеты деталей машин с использованием ЭВМ;

9)выполнять (разрабатывать) и читать чертежи и схемы;

10)разрабатывать конструкцию простых типовых деталей машин и механизмов.

Изучение дисциплины «ДМ и ОК» базируется на знании следующих учебных курсов:

высшая и прикладная математика; физика; теоретическая механика; теория упругости; сопротивление материалов; теория машин и механизмов; гидромеханика и газовая динамика; теория колебаний; триботехника;

материаловедение и технология металлов; основы метрологии и взаимозаменяемости; программирование; электротехника; инженерная графика и машиностроительное черчение; теория надежности; теплопередача.

Введение.Цели и задачи дисциплины

Полученные при изучении курса «Деталей машины» знания и практические навыки могут быть использованы для выполнения курсовых и дипломных проектов, при изучении специальных курсов учебной программы, а также в производственно-технической деятельности.

Основные понятия (ключевые слова) дисциплины «ДМ и ОК»:

–машины и механизмы, структурный, кинематический, динамический и силовой анализ; синтез механизмов;

–особенности проектирования изделий: виды изделий, требования к ним, стадии разработки; принципы инженерных расчетов;

–расчетные модели типовых деталей машин, допущения и схематизация, материала и предельного состояния, типовые элементы изделий; напряженное состояние детали и элементарного объема материала; механические свойства конструкционных материалов; расчет несущей способности типовых элементов; сопряжения деталей;

–допуски и посадки, размерные цепи;

–механические передачи трением и зацеплением; валы и оси, соединения вал-втулка; опоры скольжения и качения; уплотнительные устройства; упругие элементы; муфты; соединения деталей: резьбовые, заклепочные, сварные, паяные, клеевые; корпусные детали.

Рекомендуемая литература

и учебно-методическое обеспечение

Теоретические основы дисциплины

1.Иванов М.Н. Детали машин. Учебник для вузов. Изд. 6-е. М.: Высшая школа, 1998.

2.Решетов Д.Н. Детали машин. Учебник для вузов. Изд. 4-е. М.: Машиностроение, 1989.

3.Иосилевич Г.Б. Детали машин. - М.: Машиностроение, 1988.

4.Орлов П.И. Основы конструирования.-М.: Машиностроение, т.1,т.2, 1988.

5.Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для техн. спец. вузов. − 7-е изд., испр. − М.: Высш. шк., 2001. − 447 с.: ил.

6.Шелофаст В.В. Основы проектирования машин. М.: Изд-во АПМ,2000–472 с.

7.Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Расчет допусков размеров. – М.: Машиностроение, 2001.

8.Джонс Д.К. Методы проектирования. –М; Мир, 1986-326 с.

9.Гузенков П.Г. Детали машин. - М.: Высшая школа, 1982.

10.Заблонский К.И. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов. − Киев.:Вища. школа, 1985. − 518 с.

11.Иосилевич Г.Б. Строганов Г.Б., Маслов Г.С. Прикладная механика

Дополнительно

12.Кудрявцев В.Н. Детали машин. - М.: Машиностроение, 1980.

13.Кузьмин К.Н. Расчеты деталей машин. - М.: ВШ, 1988.

14.Проников А.С. Надежность машин-М: Машиностроение., 1998 –592 с.

15.Решетов Д.Н. Расчет деталей машин на ЭВМ. Учебное пособие для вузов. Высшая школа, 1985.

16.Ряховский О.А., Иванов С.С. Справ. по муфтам. - Л.: Политехника, 1991.

17.Снесарев Г.А. Конструирование редукторов. Методические рекомендации по технической механике. Выпуск 6.-М.: Высшая школа, 1982.

18.Чернавский С.А, Снесарев Г.А.и др. Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие. - М.: Машиностроение,1984.

Рекомендуемая литература

и учебно-методическое обеспечение

Литература по выполнению курсового проекта и расчетно-графических работ

1.Иванов М.Н., Иванов В.Н. Детали машин. Курсовое проектирование. Учеб. пособие для машиностроит. Вузов. М., «Высшая школа», 1975. [и более поздние издания]

2.Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для техникумов. – М.:

Высш. шк., 1991. – 432.: ил.

3.Дунаев П.Ф.. Леликов. О.П. Детали машин. Курсовое проектирование. Учеб. пособие для вузов. – М. Машиностроение, 2004 г. – 560 с.

4.Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин. – М.: Машиностроение.

Справочная литература

1.Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Изд. 8-е в 3-х тт. - М.: Машиностроение,1999.

2.Детали машин. Атлас конструкций. Под ред. Решетова Д.Н. Изд. 5-е в двух частях. М.: Машиностроение, 1992.

3.Конструкционные материалы: Справочник. Под общ. Редак. Б.Н.Арзамасова.-М: Машиностроение, 1990. –688 с.

4.Машиностроение. Энциклопедия. М.: Машиностроение, 1995. Детали машин. Конструкционная прочность. Трение, износ, смазка. Т. IV-1/Под общ. ред. Д.Н. Решетова.

5.Электротехнический справочник. Под. Ред. Орлова И.Н. Т2-М: Энергоатомиздат, 1985, -711 с.

6.Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике: Справочное пособие для инженеров и конструкторов в 5 томах. –М; Наука, 1979 г.

Методические указания

1.Савин Л.А., Соломин О.В. Автоматизированный расчет механических передач. Учебное пособие. – Орел: ОрелГТУ, 2001. – 212 с.

2.Савин Л.А. Компьютерный практикум по инженерным расчетам. Учебное пособие. – Орел: ОрелГТУ, 2001. – 61 с.

3.Долотов А.М. Расчет элементов редуктора. Учебное пособие по курсовому проектированию по дисциплине "Детали машин". В 2-х т. – Орел: ОрелГТУ, 1996.

Историческийобзор

Первые механизмы Мотивация – выживание! Мотивация – облегчение труда!

Эра homo sapiens (40 тыс. лет назад). Прообразы отдельных деталей машин в применении к ручному инструменту, оружию и другим приспособлениям древних людей (рычаг, клин, передача гибкой связью, пружина).

Историческийобзор

В Индии, создаются первые повозки – появляются первые детали, работающие в условиях, близким к условиям работы в машинах (колесо, ось и подшипник).

Историческийобзор

Длительное время источником энергии служили человек и домашние животные. В 3 веке до н.э. начинают использовать энергию падающей воды, построили водяное колесо для мукомольных машин и первые передачи механического движения. 3.5 в. до н.э. Платон «Государство», Аристотель «Механические проблемы»: зубчатые колеса, кривошипы, катки, полиспасты, металлические цапфы.