170101 РП Теория механизмов и машин 2011

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"СИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ"
(ФГБОУ ВПО «СГГА»)
Институт Оптики и Оптических Технологий
Кафедра специальных устройств и технологий
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
проф. ________В.А. Ащеулов.
"___"______________ 2011г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
МЕХАНИКА
ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН
Для подготовки дипломированных специалистов
по направлению 170101 – Испытание и эксплуатация техники (электроника)
Новосибирск 2011г.
1. Цели и задачи дисциплины
Учебная дисциплина «Теория механизмов и машин» является основной частью
цикла дисциплины учебного плана, обеспечивающих подготовку специалистов
инженерно-технических специальностей по основам проектирования машин.
Цель изучения дисциплины - обеспечить подготовку студентов по основам
проектирования машин, включающим знание методов оценки функциональных
возможностей типовых механизмов и машин, критериев качества передачи движения,
постановку задачи с обязательными и желательными условиями синтеза структурной и
кинематической схем механизма, построение целевой функции при оптимизационном
синтезе, получение математических моделей для задач проектирования механизмов и
машин.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате изучения дисциплины студент должен знать:
- основные виды механизмов, классификацию и их функциональные возможности
и области применения;
- методы расчета кинематических и динамических параметров движения
механизмов, алгоритмы многовариантного анализа, особенности установившихся и
переходных режимов движения;
- постановку задачи с учетом обязательных и желательных условий синтеза.
Студент по окончании изучения дисциплины должен уметь:
- решать задачи и разрабатывать алгоритмы анализа структурных и
кинематических схем основных видов механизмов с определением кинематических и
динамических параметров характеристик движения;
- проводить оценку функциональных возможностей различных типов механизмов
областей их возможного использования в технике;
- Выбирать критерии качества передачи движения механизмами разных видов.
3. Объем дисциплины и виды учебной работы.
Виды учебной работы
1. Общая трудоемкость дисциплины
2. Аудиторная нагрузка
2.1. Лекции
2.2. Практические занятия
3. Самостоятельная работа
3.1. Расчетно-графическая работа
3.2. Прочее
Вид итогового контроля
Всего часов
85
54
36
18
Семестр 5
85
54
36
18
31
18
13
-
31
18
13
Экзамен
4. Содержание дисциплины
4.1. Разделы дисциплины и виды занятий
№ п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Раздел дисциплины
Основные понятия механизмов и машин.
Основные виды механизмов.
Структурный анализ и синтез механизмов.
Кинематический анализ и синтез механизмов.
Динамический анализ и синтез механизмов.
Колебания механизмов.
Линейные уравнения механизмов.
Нелинейные уравнения движения в механизмах.
Колебания в рычажных и кулачковых механизмах.
Вибрационные транспортеры.
Лекции
2
0,5
2
5
5
0,5
1
0,5
1
0,5
11
12
13
14
15
16
17
Вибрация.
Динамическое гашение колебаний.
Динамика приводов.
Выбор типа приводов.
Синтез рычажных механизмов.
Методы оптимизации в синтезе с применением ЭВМ.
Синтез механизмов по методу приближения функций.
0,5
0,5
3
1
3
0,5
1,5
18
19
20
Синтез передаточных механизмов.
Синтез по положениям звеньев.
Синтез направляющих механизмов.
Итого:
6
1
1
36
ПЗ
0,5
0,5
1
3,5
3,5
2
7
18
4.2. Содержание разделов дисциплины
1. Основные понятия механизмов и машин. Основные задачи курса.
Основные понятия и определения. Классификация кинематических пар.
2. Основные виды механизмов. Классификация механизмов.
3. Структурный анализ и синтез механизмов. Задачи структурного анализа. Порядок
структурного анализа.
4.Кинематический анализ и синтез механизмов. Методы кинематического анализа
механизмов. Задачи кинематического анализа. Определение скоростей и ускорений
структурных групп.
5. Динамический анализ и синтез механизмов. Задачи и методы силового анализа.
Кинетостатический метод. Условие статической определимости кинематической цепи. Силовой
расчет структурных групп. Метод Жуковского.
6.Колебания механизмов. Основные определения. Эквивалентная система.
7. Линейные уравнения механизмов.
8.Нелинейные уравнения движения в механизмах.
9. Колебания в рычажных и кулачковых механизмах. Способы устранения колебаний.
10. Вибрационные транспортеры.
11. Вибрация. Виброзащита машин. Основные методы защиты.
12. Динамическое гашение колебаний. Основные задачи динамики механизмов и машин.
13. Динамика приводов.
14. Выбор типа приводов.
15. Синтез рычажных механизмов. .Синтез рычажных и манипуляционных механизмов.
16. Методы оптимизации в синтезе с применением ЭВМ. Цель оптимизации, критерий
оптимальности и целевая функция.
17. Синтез механизмов по методу приближения функций.
18. Синтез передаточных механизмов. Синтез многозвенных, планетарных и волновых
зубчатых передач. Синтез кулачковых механизмов.
19. Синтез по положениям звеньев.
20. Синтез направляющих механизмов.
4.3. Темы практических занятий
№ п/п
1
2
3
4
5
6
Темы
практических
занятий
Плоские механизмы,
оптимизация их
структуры, выявление
и устранение
локальных избыточных
связей (лабораторная
работа)
Решение задач по
кинематическому
анализу механизмов
Решая задачи, студент:
- проводит структурный анализ предложенных
вариантов механизмов;
- оценивает полученные результаты;
- оформляет результаты работы
- проводит кинематический анализ
предложенных схем механизмов аналитическим
и графическим методами;
- оценивает полученные результаты;
- оформляет результаты расчетов и анализа
- решает задачи;
- проводит анализ результатов;
- оформляет результаты работы
Решение задач по
динамическому
анализу и синтезу
механизмов
Рубежный контроль
- выполняет контрольную работу
по разделам
кинематический и
динамический анализ
механизмов
Сложные зубчатые
- решает задачи;
механизмы. Решение - проводит анализ результатов;
задач с использованием - оформляет результаты работы
методов кинематического
исследования и
проектирования сложных
зубчатых механизмов
Экспериментальное
- исследует вариант зубчатой передачи;
определение параметров- определяет экспериментально и аналитически
зубчатой передачи
параметры передачи;
( лабораторная работа ) - оформляет результаты расчетов и анализа
№ раздела
дисциплины
1,2,3
4
5,15
4,5
16-20
18
Вычерчивание зубьев
эвольвентного профиля
методом обкатки
( лабораторная работа )
7
8
9
- изучает метод изготовления зубчатых колес на
практике;
- исследует влияние параметров станочного
зацепления на геометрию эвольвентного
зубчатого колеса;
- определяет экспериментально и аналитически
параметры передачи;
- оформляет результаты расчетов и анализа
Рубежный контроль по - выполняет контрольную работу
синтезу механизмов
с высшими
кинематическими парами
Расчетно-графическая - по варианту выполняет работу;
работа « Кинематический
- производит необходимые расчеты;
анализ плоского
- анализирует полученные результаты;
шарнирного механизма »- составляет расчетно-пояснительную записку
объемом 10 – 15 м.п. листов;
-защищает работу
18
16-20
18час
5. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
5.1 Список основной и рекомендуемой литературы
1. СГГА. Механика. Теория механизмов и машин: учеб. пособие для студ.
спец.170101 Испытание и эксплуатация техники/Г.В.Григорьева, И.М.Надырова. Новосибирск: СГГА, 2007.- 201с.
2. Курмаз Л.В. Конструирование узлов и деталей машин: справочное учебнометодич.пособие/Л.В.Курмаз, О.Л.Курмаз. -М.: Высш. школа, 2007.- 455с.
3. Латыев С.М. Конструирование точных (оптических) приборов: учеб. пособие для
вузов. -СПб.: Политехника, 2007.- 579с.
4. .Юдин В.А. Теория механизмов и машин: учеб. пособие для машиностроит. спец.
вузов/В.А.Юдин, Л.В. Петрокас. -М.: Высш.шк., 1977.- 527с
5.1 Перечень используемых методических разработок
Примеры выполнения кинематических схем механизмов (ауд.543)
Методические материалы по выполнению расчетно-графической работы « Кинематический
анализ плоского шарнирного механизма » (ауд.534)
Методические материалы по выполнению лабораторных работ (ауд.543)
Тестовые задания (ауд.534)
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным
стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки
дипломированного специалиста 170101-"Испытание и эксплуатация техники
(электроника)", утвержденным Минобразования России 17.03.2000г.
Программу составил:
Григорьева Г.В. – доцент кафедры специальных устройств и технологий
Программа одобрена Учебно-методическим советом института ___ИОиОТ____________
«
»
2011 г.
Заведующий кафедрой СУиТ
Директор
ИО и ОТ
Протокол №
_
В.С. Айрапетян
О.К. Ушаков