Рабочая программа дисциплины теория механизмов и машин (Наименование дисциплины в соответствии с гос)

Вид материала

Рабочая программа

Подобный материал:

• Рабочая программа дисциплины теория механизмов и машин (Наименование дисциплины в соответствии, 189.23kb.
• Учебная программа дисциплины теория механизмов и машин (Наименование дисциплины в соответствии, 241.34kb.
• Рабочая программа преподавания дисциплины Теория механизмов и машин Наименование дисциплины, 255.43kb.
• Рабочая программа дисциплины опд. Ф. 02. «Механика» опд. Ф. 02. 03. «Теория механизмов, 481.11kb.
• Рабочая программа по дисциплине опд. Ф. 04 Теория механизмов и машин для направления, 252.07kb.
• Памятка для студентов группы пкм- по изучению дисциплины " Теория механизмов и машин, 72.92kb.
• Примерная программа дисциплины теория механизмов и машин Рекомендуется Минобразованием, 326.52kb.
• Программа дисциплины опд. В «Теория механизмов и машин» для студентов специальности, 89.93kb.
• Программа дисциплины опд. Ф теория механизмов и машин для студентов специальности 150601, 80.19kb.
• Рабочая программа наименование дисциплины теория информационных процессов и систем, 271.35kb.

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


ФАКУЛЬТЕТ Технологии и компьютеризации в машиностроении


КАФЕДРА Конструирования и стандартизации в машиностроении


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН


(Наименование дисциплины в соответствии с ГОС)


Направление подготовки: 657800

(номер и наименование направления)


Специальность: 12.01.00 – технология машиностроения (ММ)


РАЗРАБОТАЛ : канд. техн. наук, доцент Королев П.В. 18.03.2002 г.

№ п\п	На учебный год	Одобрено на заседании кафедры		УТВЕРЖДАЮ Заведующий кафедрой (ученая степень, ФИО)
---	----	Протокол	Дата	Подпись	Дата
1	200_/200_ г.г.	№___	«__»___200_г.		«__»___200_г.
2	200_/200_ г.г.	№___	«__»___200_г.		«__»___200_г.
3	200_/200_ г.г.	№___	«__»___200_г.		«__»___200_г.
4	200_/200_ г.г.	№___	«__»___200_г.		«__»___200_г.
5	200_/200_ г.г.	№___	«__»___200_г.		«__»___200_г.

Иркутск 2002


Объем дисциплины и виды учебной работы

№ п\п	Виды учебной работы и Информация рейтинговой системы	Семестры (час.)
---	---	Номер:4 Кол-во недель: 16	Номер Кол. недель
1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2 3 4 5 5.1 5.2 5.3 5.4	Аудиторные занятия: Лекции Лабораторные занятия Практические занятия Семинары Другие виды занятий (указать) Самостоятельная работа студента Общая трудоемкость Вид итогового контроля Информация рейтинговой системы: Рейтинг по дисциплине (%) Рейтинг экзамена (%) Рейтинг курсового проекта (работы) (%) Суммарный рейтинг дисциплины (%)	68 34 17 17 -- -- 34 102 зачет -- -- -- -- --

Разделы дисциплин и виды занятий


Лекции

Семестр 4

№ п\п	Наименование модулей, разделов и тем	Кол-во часов	Методы обучения	Литера- тура
1	2	3	4	5
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24.	Основные понятия теории механизмов и машин Основные виды механизмов. Структурный анализ и синтез механизмов. Кинематический анализ и синтез механизмов. Кинетостатический анализ механизмов. Динамический анализ и синтез механизмов. Колебания в механизмах. Линейные уравнения в механизмах. Нелинейные уравнения движения в механизмах. Колебания в рычажных и кулачковых механизмах. Вибрационные транспортеры. Вибрация. Динамическое гашение колебаний. Динамика приводов. Электропривод механизмов. Гидропривод механизмов. Пневмопривод механизмов. Выбор типа приводов. Синтез рычажных механизмов. Методы оптимизации в синтезе механизмов с применением ЭВМ. Синтез механизмов по методу приближения функций. Синтез передаточных механизмов. Синтез по положениям звеньев. Синтез направляющих механизмов.	2 2 2 4 4 4 1 0,5 0,5 1 0,5 0,5 0,5 0,5 1 1 1 1 1 0,5 0,5 2 2 1	ЛК ЛК ЛК ЛК ЛК ЛК ЛК ЛК ЛК ЛК ЛК ЛК ЛК ЛК ЛК ЛК ЛК ЛК ЛК ЛК ЛК ЛК ЛК ЛК	1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 4 2 2 4 4 4 4 6 6 6 6 6 2 2 2 2 2 2
	Итого часов:	34

Лабораторные, практические и семинарские занятия


Семинарские занятия не предусмотрены.


Лабораторные занятия


Семестр 4

Номер модуля, раздела	Наименование занятия	Кол-во Часов	Методы Обуче- ния	Рейт- инг (%)	Обес-пече- ние
1	2	3	4	5	6
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24.	Структурный анализ плоских механизмов. Структура и основные характеристики механизмов промышленных роботов и манипуляторов. Графическое дифференцирование и интегрирование. Графо-аналитическое определение перемещений, скоростей и ускорений механизмов. Статическое уравновешивание вращающихся масс. Определение уравновешивающей силы с помощью метода рычага Жуковского. Определение приведенных сил и масс звеньев механизма. Определение передаточных отношений многоступенчатых зубчатых редукторов. Вычерчивание эвольвентных профилей зубьев и построение зубчатого зацепления. Построение профиля кулачка.	2 1 1 1 2 2 2 2 2 2	КОП,ОП КОП,ОП КОП,ОП КОП,ОП КОП,ОП КОП,ОП КОП,ОП КОП,ОП КОП,ОП КОП,ОП	-- -- -- -- -- -- -- -- -- --	Мето- дичес- кое
	Итого : ЛБ ПЗ С	17 -- --

Практические занятия

Семестр 4

Номер модуля, раздела	Наименование занятия	Кол-во часов	Методы обучен- ия	Рейт- инг (%)	Обес-пече- ние
1	2	3	4	5	6
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20 21. 22. 23. 24.	Составление структурных схем механизмов. Определение класса механизмов по Ассуру. Определение кинематических характеристик механизмов. Определение реакций в кинематических парах механизмов. Определение момента инерции и размеров маховика механизмов. Расчет параметров зубчатых колес. Определение минимальных размеров кулачковых механизмов.	4 4 3 2 2 2	КОП,ОП КОП,ОП КОР,ОП КОП,ОП КОП,ОП КОП,ОП	-- -- -- -- -- --	Ме- то- ди- чес- кое
	Итого : ЛБ ПЗ С	-- 17 --

Самостоятельная работа студента


Семестр 4

Номер модуля, раздела, темы	Наименование видов работы, тем рефератов, расчетно-графических работ	Кол-во часов	Методы обуче- ния	Рей- тинг (%)	Обес- пече- ние
1	2	3	4	5	6
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24.	Реферат №1: колебания в механизмах. Реферат №2: линейные уравнения в механизмах. Реферат №3: нелинейные уравнения движения в механизмах. Реферат №4: колебания в рычажных и кулачковых механизмах. Реферат №5: вибрационные транспортеры. Реферат №6: вибрация. Реферат №7: динамическое гашение колебаний. Реферат №8: динамика приводов. Реферат №9: электропривод механизмов. Реферат №10: гидропривод механизмов. Реферат №11: пневмопривод механизмов. Реферат №12: выбор типа приводов. Реферат №13: синтез рычажных механизмов. Реферат №14: методы оптимизации в синтезе механизмов с применением ЭВМ. Реферат №15: синтез механизмов по методу приближения функций. Реферат № 16: синтез направляющих механизмов.	2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1	СРС СРС СРС СРС СРС СРС СРС СРС СРС СРС СРС СРС СРС СРС СРС СРС СРС СРС СРС	-- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --	Инф. библ.
	Итого часов:	17

Курсовая работа


Семестр 4

Номер этапа	Наименование тем работы (проекта) и этапов их выполнения	Кол-во часов	Рей- тинг (%)	Лите- рату- ра	Обес- пече- ние
1	2	3	4	5	6
	Темы: 1. Проектирование и исследование механизмов кареточного питателя. 2. Проектирование и исследование механизмов поперечно-строгального станка. 3. Проектирование и исследование механизмов строгального станка. 4. Проектирование и исследование механизмов гидравлического насоса. 5. Проектирование и исследование механизма пресс-автомата. 6.Проектирование и исследование инерционного конвейера. Этапы выполнения: Лист № 1. «Структурный, кинематический и силовой анализ механизма». Начертить структурную схему механизма и провести его структурный анализ. Определить недостающие размеры механизмы по известным данным. Выбрать масштаб схемы механизма и решить первую задачу кинематического анализа механизма – построить 8 положений механизма. Одно из крайних положений принять за нулевое. Положение механизма, заданное для силового расчета выделить более толстой линией. Выбрать масштаб плана скоростей и решить вторую задачу кинематического анализа механизма – построить планы скоростей для каждого положения механизма. Вычислить линейные скорости всех точек механизма, в том числе центров масс звеньев, а также угловые скорости звеньев. Выбрать масштаб плана ускорений и решить третью задачу кинематического анализа механизма – построить планы ускорений для каждого положения механизма. Вычислить линейные ускорения всех точек механизма, в том числе центров масс звеньев, а также угловые ускорения звеньев. Построить диаграмму перемещения рабочего звена механизма в зависимости от угла поворота кривошипа. Методом графического дифференцирования построить диаграммы: скорости и ускорения рабочего звена механизма в зависимости от угла поворота кривошипа. Начертить группу Ассура механизма в положении, заданном для силового расчета, вычислить все силы и моменты, действующие на звенья механизма, и показать их на схеме. Выбрать масштаб плана сил и определить реакции в кинематических парах группы Ассура. Начертить механизм 1-го класса, вычислить все силы и моменты, действующие на ведущее звено, а также указать на схеме уравновешивающую силу. Выбрать масштаб плана сил и определить реакцию в кинематической паре и уравновешивающую силу. Определить уравновешивающую силу методом «рычага Жуковского» и сравнить обе величины. Лист № 3. «Синтез зубчатой передачи» и определение передаточного отношения планетарных редукторов. Начертить четыре схемы планетарных редукторов в произвольном масштабе, обозначить все зубчатые колеса и водило. В пояснительной записке определить передаточное отношение (используя числа зубьев) от колеса к водилу и от водила к колесу, согласно принятым обозначениям на схеме. Рассчитать основные размеры зубчатых колес, выбрать масштаб и начертить картину эвольвентного зацепления двух колес (показать не менее трех зубьев каждого колеса). Определить графически и рассчитать коэффициент перекрытия зубчатой передачи. Лист № 4. « Динамический синтез кулачкового механизма». 1.Методом графического интегрирования построить кинематические диаграммы толкателя по заданному закону изменения ускорения. 2.Определить минимальный радиус шайбы кулачка с учетом заданного допустимого угла давления. 3.Построить профиль кулачка и начертить в одном из положений толкатель.	1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1	-- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --	8,9 8,9 8,9	Мето-дичес-кое
	Итого часов:	17

Другие виды самостоятельной работы студентов


Семестр 4

№ п\п	Наименование тем работы (проекта) и этапов их выполнения	Кол-во часов	Рей- тинг (%)	Лите- рату- ра	Обес- пече- ние
1	2	3	4	5	6
1. 2. 3. 4.	Рефераты: Реферат №1: колебания в механизмах. Реферат №2: линейные уравнения в механизмах. Реферат №3: нелинейные уравнения движения в механизмах. Реферат №4: колебания в рычажных и кулачковых механизмах. Реферат №5: вибрационные транспортеры. Реферат №6: вибрация. Реферат №7: динамическое гашение колебаний. Реферат №8: динамика приводов. Реферат №9: электропривод механизмов. Реферат №10: гидропривод механизмов. Реферат №11: пневмопривод механизмов. Реферат №12: выбор типа приводов. Реферат №13: синтез рычажных механизмов. Реферат №14: методы оптимизации в синтезе механизмов с применением ЭВМ. Реферат №15: синтез механизмов по методу приближения функций. Реферат № 16: синтез направляющих механизмов. Доклады и сообщения: Подготовка отчетов: Подготовка к экзамену:	2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -- -- --	-- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --	3,4,5,6	Инф. библ.

Система контроля качества подготовки по дисциплине


Знания (контрольные вопросы), умения, навыки


Контрольные вопросы

1. История развития ТММ. Основные понятия: машина, механизм, звено, кинематическая пара.
   
2. Степень подвижности плоских и пространственных механизмов.
   
3. Пассивные связи.
   
4. Лишние степени свободы.
   
5. Замена высших кинематических пар низшими.
   
6. Принцип образования плоских механизмов.
   
7. Классификация групп Ассура.
   
8. Алгоритм проведения структурного анализа механизма.
   
9. Цель и задачи кинематического анализа механизма.
   
10. Понятие масштаба в ТММ.
    
11. Первая задача кинематического анализа механизма (определение перемещений).
    
12. Вторая задача кинематического анализа механизма (определение скоростей).
    
13. Третья задача кинематического анализа механизма (определение ускорений).
    
14. Кинематические диаграммы. Алгоритмы графического дифференцирования и интегрирования.
    
15. Цель и задачи динамического анализа механизма.
    
16. Классификация сил, действующих в механизме.
    
17. Методы силового расчета механизма.
    
18. Порядок силового расчета механизма.
    
19. Реакции в кинематических парах.
    
20. Порядок силового расчета групп Ассура.
    
21. Порядок силового расчета ведущего звена.
    
22. Теорема о жестком рычаге Жуковского.
    
23. Статическое уравновешивание вращающихся масс.
    
24. Тахограмма механизма.
    
25. Коэффициент неравномерности хода механизма.
    
26. Кинетическая энергия механизма.
    
27. Приведенная масса механизма.
    
28. Приведенная сила.
    
29. Диаграмма Фердинанда Виттенбауэра.
    
30. Определение момента инерции маховика.
    
31. Классификация механизмов передач.
    
32. Классификация зубчатых механизмов.
    
33. Многоступенчатые редуктора.
    
34. Рядовое соединение зубчатых колес.
    
35. Планетарные редуктора.
    
36. Алгоритм определения передаточных отношений планетарных редукторов.
    
37. Основная теорема зацепления.
    
38. Требования предъявляемые к профилям зубьев зубчатых колес.
    
39. Основные размеры нулевых зубчатых колес.
    
40. Эвольвента окружности и ее свойства.
    
41. Ненулевые зубчатые колеса.
    
42. Методы изготовления зубчатых колес.
    
43. Методы выбора коэффициентов смещения инструментальной рейки.
    
44. Коэффициент перекрытия.
    
45. Особенности кулачковых механизмов.
    
46. Классификация кулачковых механизмов.
    
47. Анализ кулачковых механизмов.
    
48. Мягкие и жесткие удары в кулачковых механизмах.
    
49. Углы давления в кулачковых механизмах.
    
50. Синтез кулачковых механизмов.
    
51. Колебания в механизмах.
    
52. Линейные уравнения в механизмах.
    
53. Нелинейные уравнения движения в механизмах.
    
54. Колебания в рычажных механизмах.
    
55. Колебания в кулачковых механизмах.
    
56. Пневмопривод механизмов.
    
57. Выбор типа приводов.
    
58. Синтез рычажных механизмов.
    
59. Методы оптимизации в синтезе механизмов с применением ЭВМ.
    
60. Синтез механизмов по методу приближения функций.
    
61. Синтез передаточных механизмов.
    
62. Синтез по положениям звеньев.
    
63. Синтез направляющих механизмов.
    
64. Вибрационные транспортеры.
    
65. Вибрация.
    
66. Динамическое гашение колебаний.
    
67. Динамика приводов.
    
68. Электропривод механизмов.
    
69. Гидропривод механизмов.
    

Критерии оценки результатов

Студент должен уметь давать полные и развернутые ответы на контрольные вопросы, поясняя свои ответы рисунками, схемами, формулами, алгоритмами.


Контрольные задания по проверке умений и навыков

Умения:

Студент должен уметь:

давать названия макетам механизмов,

уметь составлять кинематические схемы механизмов и проводить их структурный анализ,

уметь проводить кинематический анализ и синтез механизмов,

уметь проводить динамический анализ и синтез механизмов,

уметь проводить статическое уравновешивание роторов,

уметь определять передаточные отношения редукторов,

уметь определять основные размеры зубчатых колес,

уметь определять минимальные размеры кулачковых механизмов.

Навыки:

Студент должен иметь навыки работы с:

макетами механизмов,

лабораторной установкой ТММ-35, предназначенной для статического уравновешивания роторов,

лабораторной установкой ТММ-42, предназначенной для имитации нарезания эвольвентных профилей зубьев колес методом огибания,

лабораторной установкой ТММ-21, предназначенной для вычерчивания профиля кулачка.

Критерии оценки результатов

Студент должен выполнить запланированный в лабораторной работе или практических занятиях комплекс работ с макетами механизмов на соответствующих лабораторных установках, получить и обработать и объяснить полученные результаты, сделать вывод.


Учебно-методическое обеспечение дисциплины

Рекомендуемая литература:

Основная:

1. Теория механизмов и машин. Конспект лекций. Составил П.В. Королев.- Иркутск: изд-во ИрГТУ,-2001.- 104 с

2. Теория механизмов и механика машин. Учебник для втузов. / К.В. Фролов, С.А. Попов, А.К. Мусатов и др. Под ред. К.В. Фролова.- 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1998.- 495 с.

Дополнительная литература:

3. Журнал «Известия вузов. Машиностроение».

4. Ивович В.А., Днищенко В.Я. Защита от вибрации в машиностроении.- М.: Машиностроение, 1990.- 271 с.

5. Интернет-сайты: ссылка скрыта. (страничка для студентов по ТММ Санкт-Петербурского государственного технического университета).


Учебные пособия, методические указания и другие методические материалы:

6. Грудинин Г.В. Динамический расчет приводов. Учебное пособие. / ИрГТУ.- Иркутск: изд-во ИрГТУ, 1996.- 67 с.

7. Кинематический анализ механизмов. Методические указания к лабораторной работе по теории механизмов и машин для машиностроительных специальностей. Составил Е.В. Глушко.- Владивосток: изд-во ДВГТУ, 1999.-16 с.

8. Попов СА., Тимофеев Г.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин: Учебное пособие для втузов./ Под ред. К.В. Фролова.-3-е изд., стер.- М.: Высш. шк., 1999.- 350 с.

9. Теория механизмов и машин. Методические указания по выполнению курсовой работы для машиностроительных специальностей. Составила Т.М. Ратинер.- Иркутск: изд-во ИрГТУ, 1997.- 53 с.

10. Теория механизмов и машин. Методические указания по выполнению лабораторных работ по синтезу зубчатых зацеплений для студентов машиностроительных специальностей. Составил М.Г. Руденко.- Иркутск, изд-во ИрГТУ, 1998.-48 с.

11. Теория механизмов, машин и манипуляторов. Учебное пособие для машиностроительных специальностей вузов./ И.П. Филонов, П.П. Анципорович, В.К. Акулич.- Минск: Дизайн ПРО, 1998.- 655 с.


Средства обеспечения освоения дисциплины

9.1.Обучающе-тестирующая программа по курсу «Теория механизмов и машин», разработанная под руководством к.т.н., доцента П.В. Королева в 2000 г., используемая в компьютерном классе кафедры КСМ.

9.2.Демонстрационная программа по разделу курса ТММ (кинематический анализ и синтез механизмов), разработанная под руководством к.т.н., доцента П.В. Королева в 2001 г., используемая в компьютерном классе кафедры КСМ.

9.3.Диафильмы, слайды, аудио- и видеофильмы в учебном процессе не предусматриваются.

9.4. В учебном процессе используется специализированная лаборатория по теории механизмов и машин (аудитория К-106) и компьютерный класс в аудитории к-110а.

Основной перечень оборудования в лаборатории (ауд. К-106):

прибор для вычерчивания эвольвентных профилей зубьев зубчатых колес ТММ-42,

прибор для вычерчивания профиля кулачка ТММ-21,

прибор для балансировки (статического и динамического уравновешивания) валов ТММ-35,

рычажные, кулачковые, зубчатые и кулисные механизмы используемые для проведения структурного, кинематического, динамического и силового анализов механизма.