Реферат: Программа дисциплины дпп. Ф. 01. 3 Теория машин и механизмов цели и задачи дисциплины Целью преподавания дисциплины тмм является получение студентами знаний по структуре, кинематике и динамическому анализу механизмов. Задачи дисциплины

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ТГПУ)


УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе (декан)

________________________________


«______» ________________ 200__г.


ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

ДПП.Ф.01.3 ТЕОРИЯ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ


1. Цели и задачи дисциплины


Целью преподавания дисциплины ТММ является получение студентами знаний по структуре, кинематике и динамическому анализу механизмов.

Задачи дисциплины:

- научить студентов выполнять кинематический и динамический анализ механизмов;

- ознакомить с методами проектирования (синтезу) механизмов.


2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины


В результате изучения курса студент должен получить представление:

- о наиболее общих основах работы современных механизмов;

- о взаимосвязи ТММ с естественными и техническими науками;

- о роли и месте теории машин и механизмов в технике.

Знать:

- этапы развития машин;

- основные законы исследования и проектирования механизмов;

- определяющие принципы действия машин и механизмов;

- принципы работы агрегатов механизмов.

Уметь:

- классифицировать современные машины и механизмы по назначению и принципу действия;

- составлять кинематические схемы механизмов;

- проводить структурный анализ механизмов;

- проводить кинематический и динамический расчеты;

- применять полученные знания при самостоятельной работе с литературой;

- применять основные понятия дисциплины ТММ в практической педагогической деятельности.


3. Объем дисциплины и виды учебной работы



Вид учебной работы

Всего

часов

Семестры

5

Общая трудоемкость дисциплины

102

102

Аудиторные занятия

54

54

Лекции

36

36

Практические занятия (ПЗ)

18

18

Семинары (С)







Лабораторные занятия (ЛЗ)







И (или) другие виды аудиторных занятий







Курсовой проект (работа)







Самостоятельная работа

48

48

Расчетно-графические работы

20

20

Реферат







И (или) другие виды самостоятельной работы

28

28

Вид итогового контроля

зачет

зачет



4. Содержание дисциплины


4.1. Разделы дисциплины и виды занятий


№ п/п

Раздел дисциплины

Лекции

Практич

занятия

1

Технический прогресс и наука ТММ.

4

2

2

Кинематический анализ и синтез плоских механизмов.

8

4

3

Силовой анализ плоских механизмов

8

4

4

Кинетостатический расчет плоских механизмов. Анализ движения.

10

4

5

Уравновешивание массы звеньев.

4

2

6

Трение покоя и движения.

2

2




Итого

36

18



4.2. Содержание разделов дисциплины.


Раздел 1. Технический прогресс и наука ТММ.

Лекции 1, 2

Основные понятия ТММ. Задачи анализа и синтеза механизмов. Элементы механизмов: звенья, кинематические пары, кинематические цепи.

Степень подвижности механизмов.

Группы Ассура и их классификация.

Практическое занятие 1.

Звенья, кинематические пары, кинематические цепи. Классификация Определение степени подвижности механизма.


Раздел 2. Кинематический анализ и синтез рычажных механизмов.

Лекции 3, 4, 5, 6

Основы аналитического метода кинематического исследования механизмов. Метод кинематических диаграмм.

Скорости и ускорения точек и звеньев механизма. МЦС.

Метод планов скоростей и ускорений.

План скоростей и ускорений.

Практические занятия 2, 3

Построение траектории. Построение планов скоростей и ускорений для механизмов с двухповодковыми группами.

Определение скоростей точек с помощью мгновенного центра скоростей.

Раздел 3. Силовой анализ механизмов

Лекции 7, 8, 9, 10

Движение механизмов под действием сил. Основные задачи динамики механизмов и машин.

Силы, действующие на механизм и машины Классификация сил, действующих на механизм или машину.

Метод кинетостатики и его применение для решения задач силового анализа.

Практические занятия 4, 5

Определение реакций в кинематических парах.

Определение сил инерций и моментов сил инерций звеньев механизма


Раздел 4. Кинетостатический расчет механизмов.

Лекции 11, 12, 13, 14, 15

Анализ движения. Последовательность силового исследования плоского механизма. Силовое исследование двухповодковых групп и ведущего звена механизма. Определение уравновешивающей силы и уравновешивающего момента. Анализ движения.

Практические занятия 6, 7

Построение рычага Жуковского. Определение уравновешивающих силы и момента. Определение кинетической энергии, приведенной массы и приведенного момента механизма.


Раздел 5. Уравновешивание масс звеньев.

Лекции 16, 17,

Причины неуравновешенности вращающихся звеньев. Статическое и динамическое уравновешивание вращающихся масс. Уравновешивание масс вращающихся в одной плоскости и в параллельных плоскостях. Статическое и динамическое балансирование вращающихся масс. Понятие об уравновешивании машин на фундаменте. Приведение задачи о движении механизма к задаче о движении его ведущего звена. Приведение масс и сил.

Практическое занятие. 8

Решение задач на уравновешивание механизмов.


Раздел 6. Трение покоя и движения.

Лекция 18

Трение в кинематических парах. Виды трения. Трение на наклонной плоскости. Определение движущей силы. Определение момента трения во вращательной кинематической паре. Трение качения. Передвижение груза на катках и колесах.

Практическое занятие 9

Определение сил трения в механизма.


5. Лабораторный практикум. Не предусмотрен.


6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.


6.1. Рекомендуемая литература.


а) Основная литература:


Артоболевский, И. И. Теория механизмов и машин : учебник для вузов / И. И. Артоболевский. Изд. 4-е перераб. и доп. – М. : - «Высшая школа», 1988. – 640 с.

Коловский, М. З. Теория механизмов и машин : учебное пособие для вузов / М. З. Коловский, А. И. Евграфов, Ю. А. Семенов, А. В. Слоущ. - Изд 2-е., испр. и доп. - М. : Академия, 2008. – 557 с.



б) Дополнительная литература:

1. Левитский, И. И. Теория механизмов и машин / И. И Левитский. – М. : «Наука», 1990. – 269 с.

2. Май, А.И. Синтез стержневых механизмов: учебно-методическое пособие / А.И. Май. - ТГПУ, 2002. – 32 с.

3. Попов, С. А. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин / С. А. Попов, Г. А. Тимофеев. – М .: Высшая школа, 1999. - 295 с.

4. Фролов, К. В. Теория механизмов и машин / К.В. Фролов. – М.: Высшая школа, 1987. - 480 с.


6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины:


Задания для контрольных работ по темам:

Тема 1. Построение траектории, планов скоростей и ускорений.

Тема 3. Расчет реакций в кинематической паре.

Методические указания выполнения расчетно-графической работы по темам: «Кинематический анализ и синтез плоских механизмов», «Кинематический и силовой расчет четырехзвенного шарнирного механизма», пример выполнения РГР, контролирующие материалы (тесты).


7. Материально-техническое обеспечение дисциплины


Учебная аудитория прикладной механики и графики, оборудована стендами с демон-страционными макетами: зубчатые, фрикционные передачи шарнирные механизмы, сборочные единицы (узлов) машин и механизмов.

Для демонстрации графических материалов используются слайды: зубчатые, фрикционные передачи шарнирные механизмы, сборочные единицы (узлов) машин и механизмов.

Мультимедийные средства (компьютер, проектор, экран).


8. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины


8.1. Методические рекомендации преподавателю


Необходимо использовать компьютерные технологии при чтении лекций и практических занятий для демонстрации работы механизмов и графических материалов (лекции презентации). Выполнение расчетно-графических работ осуществляется под непосредственным руководством преподавателя. Каждый студент выполняя индивидуальное задание производит расчеты с оформлением рисунков, планов скоростей, ускорений, траектории точки и т.д. Студенты представляют окончательные результаты работы на листе формата А2. Защита работы проходит в виде конференции.


8.2. Методические рекомендации для студентов

Самостоятельная работа студентов проводится с целью развития у них навыков работы с учебной и научной литературой, выработки способности вести учебно-исследовательскую работу, а также для систематического изучения курса.


8.2.1. Перечень контрольных вопросов для самостоятельной работы.

Раздел 1

Задачи анализа и синтеза механизмов. История развития науки о механизмах и машинах [1,2].

Общие сведения о механизмах и машинах. Кинематические пары и их классификация [1,2].

Раздел 2

Задачи кинематического синтеза плоских механизмов [1,2].

Основы аналитического метода кинематического исследования механизмов [1,2].

Метод кинематических диаграмм [1,2].

Теорема о возможности существования кривошипа в плоском четырехзвенном шарнирном механизме [1,2].

Определение скоростей и ускорений звеньев механизма методом планов скоростей и ускорений [1,2].

Построение планов скоростей и ускорений для кулисного механизма [1,2].

Графоаналитический метод исследования четырехшарнирного рычажного механизма [1,2].

Структурный анализ механизмов [1,2].

Построение кинематической схемы механизма. Замена высших кинематических пар низшими [1,2].

Кинематические цепи. Степень подвижности пространственных и плоских кинематических цепей [1,2].

Кинематическое исследование кривошипно-ползунного механизма [1,2].

Основные типы плоских и простейших пространственных кулачковых механизмов [1,2].

Кинематическое исследование кулачковых механизмов [1,2].

Метод обращения движения [1,2].

Фазовые углы поворота кулачка и профильные углы кулачка [1,2].

Построение планов скоростей и ускорений для кулачкового механизма [1,2].

Анализ различных законов движения толкателя. Мягкие и жесткие удары [1,2].

Понятие о профилировании кулачка [1,2].

Универсальный шарнир. Особенности его устройства и принцип работы [1,2].

Карданные передачи. Устройство. Применение [1,2].

Механизмы с гибкими звеньями. Устройство и работа [1,2].

Механизмы с пневматическими, гидравлическими и электрическими звеньями. Особенности их устройства и принцип работы [1,2].

Устройство волновых передач [1,2].

Структура механизмов манипуляторов. Основные типы применяемых роботов. Примеры применения промышленных роботов [1,2].

Основные задачи динамики механизмов машин. Классификация действующих сил в машинах [1,2].

Раздел 3

Силовое исследование кривошипно-ползунного механизма [1,2].

Группы Ассура и их классификация. Последовательность образования плоского механизма по Ассуру [1,2].

Последовательность силового исследования плоского механизма[1,2].

Силовое исследование кривошипно-ползунного механизма [1,2].

Силовое исследование кулисного механизма [1,2].

Силовое исследование плоского четырехзвенного механизма [1,2].

Силовое исследование двухповодковых групп и ведущего звена механизма [1,2].

Метод Н.Е. Жуковского и его применение для решения задач силового анализа [1,2].

Определение силы инерции и момента силы инерции [1,2].

Раздел 4.

Приведение задачи о движении механизма к задаче о движении ведущего звена [1,2].

Замена силы инерции и момента сил инерции одной результирующей силой [1,2].

Зубчатые механизмы. Классификация. Применение [1,2].

Теория зацепления зубчатых механизмов. Основные понятия и определения [1,2].

Определение передаточного отношения механизмов [1,2].

Эпициклические механизмы. Назначение и область применения. Определение передаточного отношения [1,2].

Механизмы с жесткими звеньями для передачи вращательного движения. Основные виды. Определение основных характеристик [1,2].

Редукторы. Классификация. Применение. Определение их характеристик [1,2].

Кулачковые механизмы. Классификация. Достоинства и недостатки. Применение [1,2].

Раздел 5.

Основное уравнение движения машины и его анализ [1,2].

Статическое и динамическое уравновешивание вращающихся масс [1,2].

Неравномерности движения [1,2].

Раздел 6.

Трение в кинематических парах. Виды трения. Законы трения. Трение на наклонной плоскости [1,2].

Трение качения. Передвижение груза на катках и колесах [1,2].

Определение момента трения во вращательной кинематической паре [1,2].

Механический коэффициент полезного действия машинного агрегата при последовательном соединении механизмов, входящих в его состав [1,2].

Механический КПД при параллельном соединении механизмов, входящих в состав агрегатов [1,2].


8.2.2. Примерный перечень вопросов к зачету


История развития науки о машинах и механизмах.

Кинематические пары и их классификация.

Задачи кинематического анализа плоских механизмов.

Определение скоростей и ускорений звеньев механизма методом планов скоростей и ускорений.

Структурный анализ механизмов.

Построение кинематической схемы механизма, замена высших кинематических пар низшими.

Определение степени подвижности плоских и пространственных механизмов.

Кинематическое исследование кривошипно-ползунного механизма.

Основные типы плоских шарнирных механизмов.

Плоские и пространственные кулачковые механизмы. Классификация. Применение в машинах.

Карданная передача. Устройство. Применение.

Основные задачи динамики механизмов и машин.

Классификация сил, действующих на звенья механизмов и машин.

Группы Асура и их классификация.

Последовательность силового исследования плоского механизма.

Силовое исследование кривошипно-ползунного механизма.

Силовое исследование плоского четырехзвенного механизма.

Силовое исследование двухповодковых групп и ведущего звена механизма.

Метод Н.Е. Жуковского и его применение для решения задач силового анализа.

Определение силы инерции и момента силы инерции.

Приведение задачи о движении механизма к задаче о движении ведущего звена.

Замена силы инерции и момента сил инерции одной результирующей силой.

Зубчатые механизмы. Классификация. Применение.

Определение передаточного отношения механизмов.

Редукторы. Классификация. Применение.

Определение основных характеристик редукторов.

Трение в кинематических парах. Виды трения. Законы трения.

Трение качения и трение скольжения. Момент трения качения.

Определение момента трения во вращательной кинематической паре.

Механический коэффициент полезного действия машинного агрегата при последовательном соединении механизмов, входящих в его состав.

Механический КПД при параллельном соединении механизмов, входящих в состав агрегатов.

Зубчатые механизмы. Классификация. Применение.

Теория зацепления зубчатых механизмов. Основные понятия и определения.

Определение передаточного отношения механизмов.

Эпициклические механизмы. Назначение и область применения. Определение передаточного отношения.

Маханизмы с жесткими звеньями для передачи вращательного движения. Основные виды. Определение основных характеристик.

Основные типы плоских и простейших пространственных кулачковых механизмов.

Кинематическое исследование кулачковых механизмов.

Метод обращения движения.

Фазовые углы поворота кулачка и профильные углы кулачка.

Построение планов скоростей и ускорений для кулачкового механизма.



Программа составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности: 03.06.00 «Технология и предпринимательство»


Программу составила:

доцент кафедры прикладной механики

_________________________С.С. Каминская


Программа дисциплины утверждена на заседании кафедры «Прикладная механика»,

протокол №____ от «___»_________200___г.


Зав. кафедрой прикладной механики

___________________________ В.П. Ротштейн


Программа дисциплины одобрена методической комиссией факультета Технологии и предпринимательства ТГПУ,


протокол № _____от «__»_________________ 200__г.


Председатель методической комиссии факультета

факультета технологии и предпринимательства

к.пед.н. _________________________ А.С. Федотов


Согласовано:

Декан факультета

Технологии и предпринимательства _____________________ Е.В. Колесникова