ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА Силлабус Система менеджмента качества (программа обучения по дисциплине для студента) Ф2 И ВКГТУ 701.01 Стр. 1 из 13 ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА Силлабус Система менеджмента качества (программа обучения по дисциплине для студента) Ф2 И ВКГТУ 701.01 Стр. 2 из 13 ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА Силлабус Система менеджмента качества (программа обучения по дисциплине для студента) Ф2 И ВКГТУ 701.01 Стр. 3 из 13 СВЕДЕНИЯ О ПРЕПОДАВАТЕЛЕ И КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ Кафедра «Общеинженерные дисциплины», факультет машиностроения и транспорта (ауд. Г 1 - 424). Преподаватель, ведущий занятия: Ликунов А.В. старший преподаватель. Телефон рабочий: 540707. Аудиторные часы и время для консультаций: по расписанию занятий и графику работы преподавателя. 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ 1.1 Описание изучаемой дисциплины Курс «Теория механизмов и машин» является дисциплиной по выбору и играет важную роль для подготовки бакалавров по техническим специальностям. Знания основных видов механизмов, их кинематических и динамических свойств необходимы им для ясного понимания принципов работы отдельных механизмов и их взаимодействия в машине, нахождения оптимальных параметров механизмов по заданным условиям работы, разработки конструктивных и технических мероприятий по повышению долговечности и надежности машин, создания рациональных методов технического обслуживания машин и механизмов. 1.2 Цели и задачи изучения дисциплины Цель изучения дисциплины – получение студентами знаний, умений и навыков, необходимых им для последующего изучения специальных инженерных дисциплин и применение их в условиях производства в дальнейшей деятельности в качестве инженера-технолога, механика, эксплуатационщика и др. Задачи изучения дисциплины – дать студентам знания о методах определения геометрических параметров механизмов по требуемым условиям, Изучившие дисциплину «Теория механизмов и машин» должны знать основные виды механизмов и их кинематические и динамические характеристики, понимать принцип работы отдельных механизмов и их взаимодействие в машинах, уметь находить кинематические и динамические параметры механизмов. 1.3 Результаты изучения дисциплины Знания: Обучающие должны знать: - Цели и задачи дисциплины; - Строение основных видов механизмов; - Структуру и кинематику механизмов и машин. - Кинематические и динамические характеристики механизмов с жесткими и упругими звеньями; Навыки: Обучающие должны уметь: - Определять кинематические параметры; - Выполнять синтез механизмов по заданным кинематическим и динамическим свойствам; ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА Силлабус Система менеджмента качества (программа обучения по дисциплине для студента) Ф2 И ВКГТУ 701.01 Стр. 4 из 13 - Выполнять силовой расчет механизмов. Компетенции: Ключевыми компетенциями являются: - способность к обобщению и анализу информации, постановке целей и выбору путей их достижения; - обучающие должны иметь представление о методах виброзащиты человека и машины; - об управлении движением систем механизмов и машин. 1.4 Пререквизиты Для изучения дисциплины «Теория механизмов и машин» необходимы знания дисциплин «Высшая математика», «Физика», «Теоретическая механика», «Информатика», «Начертательная геометрия и инженерная графика». 1.5 Постреквизиты Знание дисциплины «Теория механизмов и машин» необходимы для усвоения дисциплины «Основы конструирования и детали машин». 2 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 2.1 Тематический план Трудоемкость, ч. 1 2 Лекционные занятия Тема 1 Основные понятия теории механизмов и 2 машин. Машина, механизм, звено, кинематическая пара, кинематическое соединение. Классификация кинематических пар. Кинематические цепи. Механизмы с высшими и низшими кинематическими парами, заменяющие механизмы. Классификация механизмов. Основные виды механизмов и машин. Тема 2 Задачи и методы анализа и синтеза 2 строения механизмов. Число степеней свободы механизмов. Локальные и структурные избыточные связи, устранение избыточных связей. Механизмы без избыточных связей. Анализ и синтез строения механизмов и манипуляторов на основе их моделирования. Тема 3 Кинематические характеристики 2 механизмов. Метод планов положений, скоростей и ускорений. Задачи и методы кинематического анализа механизмов и манипуляторов. Наименование темы, ее содержание Рекомендуемая литература 3 [1-3] [1-3] [1-3] ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА Силлабус Система менеджмента качества (программа обучения по дисциплине для студента) 1 Тема 4 Аналитический метод кинематического анализа рычажных механизмов. Метод замкнутого векторного контура, численного дифференцирования и интегрирования. Тема 5 Силовой анализ рычажных механизмов. Задачи и методы силового анализа механизмов. Силы, действующие на звенья механизма. Инерционные нагрузки. Условие кинетостатической определимости кинематических цепей. Тема 6 Порядок силового расчета рычажных механизмов. Графический (планами сил) и аналитический методы определения усилий в кинематических парах. Тема 7 Особенности силового расчета групп Ассура 3 класса и кулачковых механизмов. Теорема о жестком рычаге Н.Е. Жуковского. Тема 8 Виды зубчатых механизмов. Классификация зубчатых передач. Кинематика многоступенчатых передач с неподвижными и подвижными осями колес. (Графический и аналитический методы). Планетарные зубчатые механизмы. Область применения. Выбор рациональной схемы по КПД и передаточному отношению. Синтез планетарных механизмов, условия соседства, сборки и соосности. Тема 9 Цилиндрическая зубчатая передача. Элементы зубчатых колес с эвольвентным профилем. Свойства эвольвентного зацепления. Способы изготовления зубчатых колес. Станочное зацепление. Подрезание и заострение зубьев. Качественные показатели передачи. Выбор коэффициента смещения. Цилиндрические колеса с косыми зубьями. Передачи Новикова. Тема 10 Уравновешивание механизмов. Действие сил на фундамент машины. Методы уравновешивания масс подвижных звеньев механизмов. Уравновешивание вращающихся звеньев. Виброактивность и виброзащита машин. Тема 11 Исследование движения механизма под действием приложенных сил. Приведение сил и моментов пар сил. Приведение масс и моментов инерции. Тема 12 Виды кулачковых механизмов. Выбор схемы кулачкового механизма и закона движения выходного звена. Графическое и аналитическое определение профиля кулачка. Ф2 И ВКГТУ 701.01 Стр. 5 из 13 2 2 3 [1-3] 2 [1-3] 2 [1-3] 2 [1-3] 2 [1-3] 2 [1-3] 2 [1-3] 2 [1-3] 2 [1-3] ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА Силлабус Система менеджмента качества (программа обучения по дисциплине для студента) Ф2 И ВКГТУ 701.01 Стр. 6 из 13 1 2 Тема 13 Основные формы уравнений движения. 2 Решение уравнений движения. Коэффициент неравномерности движения механизма. Определение и обеспечение коэффициента неравномерности движения механизма Влияние упругости звеньев на закон движения машинного агрегата Тема 14 Синтез (проектирование) механизмов. 2 Этапы синтеза механизмов. Графический метод синтеза плоских рычажных механизмов. Аналитический метод синтеза механизмов по заданным условиям. Тема 15 Трение в механизмах и машинах. Учет 2 сил трения в кинематических парах механизма, угол давления и явление самоторможения. Механический коэффициент полезного действия механизма. Определение КПД механизмов. Семинарские (практические) занятия 3 [1-3] Тема 1 Классификация кинематических пар. Определение числа условных связей и свободы движений звеньев, входящих в кинематическую пару, относительно друг друга. Тема 2 Структурный анализ механизмов. Определение числа степеней свободы пространственных механизмов по формуле Малышева-Смирнова. Тема 3 Структурный анализ плоских механизмов. Определение числа степеней свободы плоских механизмов по формуле Чебышева. Основной принцип образования плоских рычажных механизмов. Группа начальных звеньев. Группы Ассура. Классификация групп Ассура. Структурная формула строения плоских рычажных механизмов. Класс механизма. Тема 4 Кинематический анализ плоских рычажных механизмов. Построение планов положений механизма методом «засечек». Графический метод кинематического исследования механизма. Определение скоростей различных точек механизма графическим методом. Построение планов скоростей. Тема 5 Графический метод кинематического исследования механизма. Определение ускорений различных точек механизма графическим методом. Построение планов ускорений. 2 [1-3] 2 [1-3] 2 [1-3] 2 [4] 2 [4] [1-3] [1-3] ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА Силлабус Система менеджмента качества (программа обучения по дисциплине для студента) Ф2 И ВКГТУ 701.01 Стр. 7 из 13 2 2 3 Тема 6 Силовой анализ плоских механизмов. 2 [4] Определение сил инерции звеньев механизма. Силовой анализ рычажного механизма. Построение планов сил для групп Ассура. Тема 7 Рубежный контроль 1 2 Тема 8 Построение планов сил. 2 [4] Уравновешивающий момент. Тема 9 Эвольвентное зубчатое зацепление. 2 [4] Нарезание зубьев эвольвентных колёс методом огибания и определение их основных параметров. Тема 10 Планетарные и дифференциальные 2 [4] зубчатые механизмы. Построение плана линейных скоростей точек звеньев механизма методом Смирнова. Тема 11 Кинематический анализ зубчатых 2 [4] механизмов. Аналитический метод Виллиса. Тема 12 Статическое уравновешивание плоских 2 [4] рычажных механизмов. Тема 13 Приведение сил и масс в плоских 2 [4] механизмах. Тема 14 Кулачковые механизмы. 2 [1-3] Профилирование кулачков методом обращения. Графические методы интегрирования дифференциальных уравнений. Тема 15 Рубежный контроль 2 2 Самостоятельная работа студента под руководством преподавателя Тема 1 Структура и классификация механизмов. 6 [1-3] Тема 2 Кинематический анализ плоских рычажных механизмов. Тема 3 Силовой анализ рычажного механизма. Тема 4 Кинематический анализ планетарно-зубчатых механизмов. Тема 5 Нарезание зубьев эвольветных колёс методом огибания и определение их основных параметров. Тема 6 Статическое уравновешивание плоских рычажных механизмов. 10 [4] 12 [4] 6 [4] 6 [1-3] 5 [4] ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА Силлабус Система менеджмента качества (программа обучения по дисциплине для студента) Ф2 И ВКГТУ 701.01 Стр. 8 из 13 2.3 Задания для самостоятельной работы (СРО) Тема Цель и содержание задания 1 Структура и классификация механизмов. Кинематически й анализ плоских рычажных механизмов. Силовой анализ рычажного механизма. Нарезание зубьев эвольветных колёс методом огибания и определение их основных параметров. 2 Приобретение практических навыков в составлении кинематических схем, определение степени подвижности кинематических цепей и проведении структурного анализа механизмов. Углубление и закрепление теоретических знаний, развитие умений и практических навыков в области кинематического анализа плоских рычажных механизмов. Овладение практикой кинематического исследования механизмов графическими методами. Углубление и закрепление теоретических знаний, развитие умений и практических навыков в области силового анализа механизмов. Вычисление инерционных нагрузок, действующих на подвижные звенья, определение уравновешивающего момента и реакций в кинематических парах плоского рычажного механизма. Изучение теоретической и практической основы нарезания зубчатых колес методом огибания, приобретение практических навыков расчёта параметров зубчатых колёс, нарезанных методом огибания. Рекомен -дуемая литература 3 Продолжительность выполнения, час 4 Форма контроля Срок сдачи 5 6 [1-3] 6 защита 3-я неделя [1-4] 10 защита 5-я неделя [1-4] 12 защита 8-я неделя [1-3] 6 защита 10-я неделя ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА Силлабус Система менеджмента качества (программа обучения по дисциплине для студента) 2 Кинематически й анализ планетарнозубчатых механизмов. Статическое уравновешиван ие плоских рычажных механизмов. 2 Углубление и закрепление теоретических знаний, развитие умений и практических навыков в области аналитических и графических методов кинематического анализа плоских планетарно-зубчатых механизмов. Определение передаточного отношения и угловой скорости выходного звена многоступенчатых зубчатых передач. Углубление и закрепление теоретических знаний, развитие умений и практических навыков уравновешивания вращающихся звеньев и рычажных механизмов. Ф2 И ВКГТУ 701.01 Стр. 9 из 13 3 4 5 6 [1-4] 6 защита 12-я неделя [1-4] 5 защита 14-я неделя 2.4 График выполнения и сдачи заданий по дисциплине Академический период обучения, неделя Вид контроля Посещаемость 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 * * * * * * * * * * * * * * * Конспекты лекций * Сдача заданий * Устный опрос * Рубежное тестирование Всего 3 * * * * * * * * * * * * * * * * * * 1 2 3 2 3 2 3 * 3 2 3 2 3 2 3 3 СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 3.1 Основная литература 1 Артоболевский И.А.. Теория механизмов и машин: Учеб. для втузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. - 640 с. ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА Силлабус Система менеджмента качества (программа обучения по дисциплине для студента) Ф2 И ВКГТУ 701.01 Стр. 10 из 13 2 Левитский Н.И. Теория механизмов и машин: Учебное пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Наука. Гл. редакция физ. мат. Лит., 1990. – 592 с. 3 Бурковский А.К. Теория механизмов и машин: Методические указания и задания к практическим работам для студентов механических специальностей. – Усть-Каменогорск: ВКГТУ, 2007. – 50 с. 4 Фролов К.В., Попов С.А., Мусатов А.К. и другие. Теория механизмов и машин. Учеб. для втузов. – М.: Высш. школа, 1987. – 496 с. 5 Юдин В.А., Петрокас Л.В. Теория механизмов и машин: Учебное пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. школа., 1977. – 527с. 3.2 Дополнительная литература 1 Кожевников С.Н., Есипенко Я.И., Раскин Я.М. Механизмы. Справочник. Изд.4-е, перераб. и доп. Под редакцией С.И. Кожевникова. М.: Машиностроение, 1976. – 784 с. 2 Казыханов Х.Р. и др. Теория механизмов и машин с применением ЭВМ. КазНТУ, 1988. 34 с. 3 Марченко С.И. и др. Теория механизмов и машин. Серия «Сдаем экзамен». – Ростов-на – Дону: Феникс, 2003. - 256 с. 4 ОЦЕНКА ЗНАНИЙ 4.1 Требования преподавателя Требования преподавателя: - посещение лекционных и практических занятий по расписанию является обязательным; - присутствие студентов на занятиях проверяется в начале занятий; - в случае опоздания студент не допускается в аудиторию; - оцениваемые в баллах работы следует сдавать в установленные сроки; за несвоевременную сдачу работ количество баллов снижается; - студенты, не сдавшие все задания, к экзамену не допускаются; - повторное прохождение студентом рубежного контроля, в случае получения неудовлетворительной оценки, не допускается; - студенты, получившие средний рейтинг Рср = (Р1 + Р2)/2 менее 50%, к экзамену не допускаются; - в течение занятий мобильные телефоны должны быть отключены; - студент обязан приходить на занятия в деловой одежде. 4.2 Критерии оценки Оценка всех видов заданий осуществляется по 100-балльной системе. Текущий контроль проводится на каждой неделе и включает контроль посещения лекций, практических занятий и выполнение самостоятельной работы. Рубежный контроль знаний проводится на 7 и 15 неделях семестра в форме тестирования. Рейтинг складывается, исходя из следующих видов контроля: ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА Силлабус Система менеджмента качества (программа обучения по дисциплине для студента) Ф2 И ВКГТУ 701.01 Стр. 11 из 13 Устный опрос Сдача заданий Рубежное тестирование Всего Рейтинг 1 Рейтинг 2 Конспекты лекций Аттестационный период Посещаемость Вид контроля, удельный вес, % 5 5 5 5 10 10 50 50 30 30 100 100 Экзамен по дисциплине проходит во время экзаменационной сессии в форме тестирования. Итоговая оценка знаний студента по дисциплине включает: - 40% результата, полученного на экзамене; - 60% результатов текущей успеваемости. Формула подсчета итоговой оценки: И 0,6 Р1 Р2 0,4Э , 2 (1) где Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене. Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах: Оценка по буквенной системе А А– В+ В В– С+ С С– D+ D F Цифровой эквивалент баллов Процентное содержание, % 4,0 3,67 3,33 3,0 2,67 2,33 2,0 1,67 1,33 1,0 0 95–100 90–94 85–89 80–84 75–79 70–74 65–69 60–64 55–59 50–54 0–49 Оценка по традиционной системе отлично хорошо удовлетворительно неудовлетворительно ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА Силлабус Система менеджмента качества (программа обучения по дисциплине для студента) Ф2 И ВКГТУ 701.01 Стр. 12 из 13 4.3 Материалы для итогового контроля 4.3.1 Контрольные вопросы 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 Что называется машиной? Что называется механизмом? В чем различие между понятиями машина и механизм? На какие основные группы делятся машины? Что называется кинематической парой? Что называется элементом кинематической пары? По каким признакам кинематические пары делятся на высшие и низшие? Сколько степеней свободы может быть в кинематических парах? Какие механизмы называются плоскими? Что называется кинематической цепью? Что называется простой кинематической цепью? Какая кинематическая цепь называется сложной? Какая кинематическая цепь называется замкнутой? Какая кинематическая цепь называется незамкнутой? Что называется звеном механизма? Какое звено называется ведущим? Какое звено называется ведомым? Что называется степенью свободы механизма? В чем состоит основной принцип образования механизма? Что называется группой Ассура? Как определяется класс группы Ассура? Как определяется класс механизма? В чем состоит принцип замены высшей кинематической пары низшей? В чем состоит принцип структурного анализа механизма? В чем суть кинематического анализа механизма? Как определяются крайние положения механизма? На основании каких теорем строятся планы скоростей и ускорений механизма? О чем гласят теоремы подобия для планов скоростей и ускорений? Какие методы графического интегрирования наиболее часто используются в теории механизмов и машин? Что называется синтезом механизма? Кинематические пары каких классов могут присутствовать в плоских механизмах? Каковы основные признаки кулачкового механизма? По каким признакам кулачковые механизмы делятся на центральные и нецентральные? В чем заключается метод обращения движения? В чем состоит задача синтеза кулачковых механизмов? На какие фазы делится движение толкателя, соответствующее одному обороту кулачка? Какие виды движения возможны толкателю в кулачковом механизме? Какие механизмы называются передаточными? На какие основные две группы делятся передаточные механизмы? По каким признакам можно производить кдлассификацию передаточных механизмов? О чем говорится в основной теореме зацепления? ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА Силлабус Система менеджмента качества (программа обучения по дисциплине для студента) 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 Ф2 И ВКГТУ 701.01 Стр. 13 из 13 Что такое эвольвентное зацепление? Что называется модулем зубчатого зацепления? Что называется линией зацепления? Как определяется коэффициент перекрытия? Какие методы изготовления зубчатых колес Вы знаете? Что называется корригированием зубчатых колес? Какие зубчатые механизмы называются цилиндрическими? Какие зубчатые механизмы называются коническими? Какие передаточные механизмы называются мультипликаторами? Какие передаточные механизмы называются редукторами? Какие передаточные механизмы называются коробками скоростей? Какие передаточные механизмы называются вариаторами? Какие колеса зубчатого механизма называются паразитными? Какие механизмы называются планетарными? Какие механизмы называются дифференциальными? Что называется водилом передаточного механизма? Какой механизм называется рядовым соединением? Каковы методы графического исследования передаточного механизма? В чем сущность метода остановки водила? Каковы задачи силового исследования плоских механизмов? Какие силы называются движущими? Какие силы называются силами сопротивления? Какие силы называются силами полезных (технологических) сопротивлений? Какие силы называются силами вредных сопротивлений? На каких принципах основывается силовой расчет механизма? Как определяются силы инерции звеньев механизма? Что называется механическим коэффициентом полезного действия? Какие механизмы называются самотормозящими? Что называется приведенной силой механизма? Что называется приведенным моментом механизма? Что называется приведенной массой механизма? Что называется условием статической уравновешенности механизма? Что называется статическим моментом вращающихся масс? Как определяется условие динамического уравновешивания вращающихся масс? Как решается задача уравновешивания вращающихся масс? Как решается задача уравновешивания машин на фундаменте? 4.3.2 Пример экзаменационного теста Прилагаются к папке УМКД дисциплины «Теория механизмов и машин»