Рабочая программа для студентов IV курса специальностей

Вид материала

Рабочая программа

Содержание 1. Цели и задачи дисциплины 1.2. Задачи изучения дисциплины 2. Содержание дисциплины Раздел 1. Общие вопросы проектирования деталей и узлов машин Сварные соединения. Соединения с натягом. Шпоночные, штифтовые и шлицевые соединения. Зубчатые передачи, их характеристика и область при­менения. Конические зубчатые передачи, их классификация. Червячные передачи, их характеристика и область при­менения. 3.5. Фрикционные передачи и вариаторы. 3.6. Ременные передачи. 3.7.Цепные передачи. 4.4. Муфты, их роль в машинах. 3. Виды работ с распределением времени 4. Перечень тем лекционных занятий Перечень тем, которые студенты должны проработать самостоятельно 6. Перечень лабораторных работ 7. Содержание курсового проекта 8. Информационно-методическое обеспечение дисциплины ... Полное содержание

Подобный материал:

• Рабочая программа и задание на курсовой проект с методическими указаниями для студентов, 301.25kb.
• Рабочая программа элективного курса по логике «Основы логики» для специальностей для, 135.86kb.
• Рабочая программа, методические указания и контрольные задания для студентов всех специальностей, 760.87kb.
• Рабочая программа, методические указания и контрольные задания для студентов всех специальностей, 707.03kb.
• Рабочая программа и общие методические указания для студентов II курса специальности, 149.67kb.
• Тематический план, рабочая программа и методические рекомендации к семинарским занятиям, 755.58kb.
• Рабочая программа для студентов 5 курса специальностей 280101, 113.45kb.
• Рабочая программа для студентов II, III курса очно-заочной (вечерней) формы обучения, 239.73kb.
• Рабочая программа для студентов III курса специальностей, 86.04kb.
• Рабочая программа учебной дисциплины (курса) «Обучение письменной речи, фсо», 113.73kb.

МПС РОССИИ

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ




16/5/3


Одобрено кафедрой «Теоретическая и прикладная механика»

Утверждено деканом факультета «Транспортные средства»

ДЕТАЛИ МАШИН И ОСНОВЫ

КОНСТРУИРОВАНИЯ


Рабочая программа

для студентов IV курса

специальностей


150700. ЛОКОМОТИВЫ (Т)

150800. ВАГОНЫ (В) 181400. ЭЛЕКТРИЧСКИЙ ТРАНСПОРТ

ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ (ЭПС)

170900. ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫЕ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ, ДРОЖНЫЕ МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ (СМ)




Москва - 2007

Программа разработана на основании примерной учеб­ной программы дисциплины, составленной в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки инженера по специальностям 150700, 150800, 181400, 170900.


Составители: кандидаты техн. наук, доценты

Х.А. ДИАНОВ, Н.Г. ЕФРЕМОВ, проф. В.Г. МИЦКЕВИЧ

	Т, В, ЭПС	СМ
Курс (семестры)	IV (I)	IV (I)
Всего часов	130 ч	150 ч
Лекционные занятия	8 ч	8 ч
Лабораторные занятия	12 ч	12 ч
Курсовой проект (количество)	1	1
Самостоятельная работа	65 ч	85 ч
Зачеты (количество)	1	1
Экзамены (количество)	1	1

© Российский государственный открытый технический университет путей сообщения, 2002

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ


1.1. Цель преподавания дисциплины — обучение студентов теории, расчету и конструированию деталей и узлов машин, т.е. основы конструирования машин, включая САПР, что формирует будущего инженера как специалиста, вносящего основной творческий вклад в создание материальных ценно­стей. Курс вместе с проектом может рассматриваться реализу­ющим и завершающим общетехническую подготовку.

Основные задачи курса: изучение конструкций, типажа и критериев работоспособности составных частей машин - де­талей, узлов, агрегатов; изучение основ теории работы и ме­тодов расчета деталей машин, приобретение навыков конст­руирования, развитие творческих конструкторских способно­стей; овладение при конструировании современной вычисли­тельной техникой и машинной графикой.

Курс базируется на общенаучных и общетехнических дис­циплинах. Наиболее широко используются: математика, тео­ретическая механика, черчение, сопротивление материалов, ТММ, технология материалов, материаловедение, ВСТИ.


1.2. Задачи изучения дисциплины

Изучив дисциплину, студент должен:

1. Иметь представление об основных критериях рабо­тоспособности деталей машин и узлов машин.
   
2. Знать:
   

• основы теории и расчета деталей и узлов машин;
  
• типовые конструкции деталей и узлов машин, их свой­ства и области применения;
  
• основы автоматизации расчетов и конструирования де­талей и узлов машин, элементы машинной графики и опти­мизации проектирования.
  

1.2.3. Уметь:

— самостоятельно конструировать узлы машин общего на­ значения по заданным выходным параметрам;

— самостоятельно подбирать справочную литературу, стандарты, а также прототипы конструкций при проектирова­нии;

• учитывать при конструировании требования техноло­гичности, экономичности, ремонтопригодности, стандартизации, промышленной эстетики, унификации машин, охраны труда, экологии;
  
• выбирать наиболее подходящие материалы для деталей машин и рационально их использовать;
  
• выполнять расчеты деталей и узлов машин, пользуясь справочной литературой и стандартами;
  
• оформлять графическую и текстовую конструкторскую документацию в полном соответствии с требованиями ЕСКД и ЕСДП.
  

1.2.4. Иметь опыт пользования типовыми программами ЭВМ при подготовке расчетной и графической документации, а также самостоятельно составлять простейшие программы.


2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Введение

Роль и значение курса в системе подготовки инженера-ме­ханика. Роль машиностроения в экономике. Основные на­правления развития конструкций машин. Основные задачи курса. Связь курса с общетехническими и специальными дис­циплинами.


Раздел 1. Общие вопросы проектирования деталей и узлов машин

Основные требования к деталям и узлам машин. Понятия работоспособности, технологичности, экономичности. Крите­рии работоспособности деталей машин. Прочность (модель нагружения, модели разрушения). Конструктивные и техно­логические методы повышения прочности. Жесткость деталей машин, ее влияние на работоспособность. Теплоустойчивость и виброустойчивость деталей машин. Основы триботехники деталей. Природа трения скольжения, режимы трения. При­рода изнашивания. Конструктивные и технологические спо­собы повышения износостойкости сопряжений. Стадии про­ектирования узлов и деталей машин.


Раздел 2

1. Соединения. Характеристика и назначение соединений. Классификация соединений.
   
2. Сварные соединения. Характеристика и области приме­нения. Основы конструкции сварных швов. Виды их повреж­дений и критерии работоспособности. Расчеты сварных швов
   при постоянных во времени нагрузках. Допускаемые напря­жения.
   
3. Соединения с натягом. Характеристики, особенности технологии сборки и критерии работоспособности. Расчеты соединений с натягом.
   
4. Резьбовые соединения. Характеристика и область приме­нения. Соединения болтами, винтами и шпильками. Матери­алы резьбовых деталей. Понятие о самоторможении и стопорении резьбовых соединений. Расчет резьбовых соединений при совместном действии силы затяжки и внешней нагрузки, не лежащей в плоскости стыка. Виды повреждений и критерии работоспособности резьбовых соединений. Особенности рас­чета и конструирования многоболтовых соединений.
   
5. Шпоночные, штифтовые и шлицевые соединения. Срав­нительная характеристика и области применения. Виды по­вреждений и критерии работоспособности. Расчет ненапря­женных шпоночных соединений (призматическими и сегмен­тными шпонками).
   

Раздел 3

1. Механический привод и основные типы механических передач. Назначение и структура механического привода, его характеристики. Назначение и классификация передач.
   
2. Зубчатые передачи, их характеристика и область при­менения. Основные параметры. Материалы и термообрабка. Понятие о контактных напряжениях. Критерии работос­пособности зубчатых передач. Расчет зубчатых передач на усталость по изгибу. Расчетная модель и расчетные формулы. Расчет цилиндрических зубчатых передач на контактную вы­носливость. Определение расчетной нагрузки в зубчатых пе­редачах. Коэффициенты концентрации и динамичности на­грузки. Допускаемые напряжения для зубчатых передач. Косозубые передачи. Область применения, геометрические, эксплуатационные особенности. Специфика расчета.
   

3. Конические зубчатые передачи, их классификация. Гео­метрические и эксплуатационные особенности. Специфика расчета. Силы, действующие в зубчатых передачах.
   
4. Червячные передачи, их характеристика и область при­менения. Виды червяков. Стандартные параметры червячной передачи. Материалы колеса и червяка. Критерии работоспо­собности и виды отказов. Расчет допускаемых напряжений. Определение коэффициента нагрузки в червячных передачах. Расчет червячных передач на контактную выносливость и на
   усталость по изгибу. КПД червячных передач, его расчет. Способы повышения КПД. Расчет червячных передач на на­грев. Силы, действующие в червячных передачах.
   

3.5. Фрикционные передачи и вариаторы. Принцип работы. Области применения. Общие эксплуатационные характерис­тики. Геометрическое и упругое скольжение. Элементы конст­рукции: устройства для прижатия друг к другу тел качения, профилей тел качения. Материалы.

Бесступенчатые передачи - вариаторы: лобовые, конусные, многодисковые, шаровые и торовые.

3.6. Ременные передачи. Общие сведения и основные харак­теристики. Области применения. Разновидности ременных пе­редач. Основные типы и материалы плоских ремней. Новые типы ремней и ремни из новых материалов. Соединения рем­ней. Клиноременная передача. Основные характеристики и области применения. Клиновые ремни. Поликлиновые ремни.

Геометрия и кинематика ременных передач. Теория работы ременных передач. Силы и напряжения в ремне.

Кривые скольжения. Упругое скольжение и буксование. Коэффициент трения между ремнем и шкивом. Коэффициент полезного действия. Расчет ременных передач по полезному напряжению, обеспечивающему тяговую способность и тре­буемый ресурс.

Способы натяжения ремней. Силы, действующие на валы от ременной передачи.

Шкивы ременных передач - материалы и конструкция. Стандарты на диаметры. Клиновые вариаторы.

Зубчато-ременные передачи и их расчет.

3.7.Цепные передачи. Классификация приводных цепей (стандарты). Конструкция основных типов приводных цепей. Шарниры качения. Области применения цепных передач в
машиностроении. Основные характеристики. Выбор основ­ных параметров цепных передач. Кинематика цепных пере­дач. Длина цепи и расстояние между осями.

Критерии работоспособности цепных передач и исходные положения для расчета. Натяжение ветвей. Несущая способ­ность и подбор цепей. Учет частоты вращения, передаточного числа, длины цепи и других факторов. Переменность переда­точного отношения. Динамические нагрузки. Коэффициент полезного действия. Нагрузка на валы. Проектирование звез­дочек. Смазка цепных передач. Цепные вариаторы.

3.8. Передачи винт - гайка. Области применения. Материалы. Допускаемые напряжения и скорости. Конструкции. Расчет.


Раздел 4

1. Опоры, валы и оси, муфты.
   
2. Роль опор в машинах. Классификация опор. Подшипни­ки качения, их характеристика. Область применения. Класси­фикация. Основные конструкции. Распределение нагрузки по
   телам качения. Виды повреждений подшипников качения. Определение эквивалентной нагрузки. Выбор подшипников по динамической грузоподъемности.
   
3. Оси и валы. Классификация валов и осей. Конструкции. Критерии расчета: прочность, жесткость, колебания. Материалы, применяемые для изготовления валов. Выбор расчетных нагрузок. Выбор расчетных схем, идеализация опор.
   

Упрощенный расчет валов по номинальным напряжениям. Расчет на выносливость. Эффективные коэффициенты концен­трации напряжения. Влияние на прочность размерного фак­тора. Выбор запасов прочности или допускаемых напряже­ний. Вероятный расчет на прочность.

Расчет валов на жесткость. Выбор расчетных усилий, мето­дики расчета. Допускаемые углы наклона упругой линии и прогибы.

4.4. Муфты, их роль в машинах. Виды погрешностей взаим­ного расположения валов. Классификация муфт. Глухие муф­ты, их конструкция и расчет. Жесткие компенсирующие муф­ты, конструкция и расчет. Упругие муфты и их свойства. Компенсирующая и демпфирующая способность. Характери­стика упругой муфты (линейная и нелинейная). Конструкция и расчет упругих муфт. Понятие об управляемых и самоуп­равляемых муфтах.


Раздел 5

5.1. Станины, корпусные детали. Классификация корпус­ных деталей. Выбор оптимальных форм сечений, систем ре­бер и перегородок. Основные положения расчета. Выбор тол­щин стенок. Основы проектирования литых и сварных дета­лей. Общие основы расчета.


Раздел 6

6.1. Пружины. Назначения пружин. Классификация пру­жин по виду нагружения и по форме. Материалы пружин. Допускаемые напряжения.


Раздел 7

7.1. Смазочные устройства. Классификация способов смаз­ки и смазочных устройств. Типовые конструкции смазочных устройств. Типовые конструкции устройства для контроля, подачи, очистки и охлаждения масла.


3. ВИДЫ РАБОТ С РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ВРЕМЕНИ

	Т, В, ЭПС	СМ
Курс (семестры)	IV (I)	IV (I)
Всего часов	130 ч	150 ч
Лекционные занятия	8 ч	8 ч
Лабораторные занятия	12 ч	12 ч
Курсовой проект (количество)	1	1
Самостоятельная работа	65 ч	85 ч
Зачеты (количество)	1	1
Экзамены (количество)	1	1

4. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛЕКЦИОННЫХ ЗАНЯТИЙ

№	Наименование темы	Количество часов
1	Раздел 1. Основы проектирования деталей машин 1.1. Общие сведения 1.2. Требования к машинам и деталям 1.3. Критерии работоспособности и расчета деталей машин	2
2	Раздел 2. Зубчатые передачи 2.1. Общие сведения 2.2. Основы расчета на прочность зубчатых передач 2.3. Цилиндрические прямозубые передачи 2.4. Цилиндрические косозубые передачи 2.5. Конические зубчатые передачи 2.6. Геометрия зацепления колес этих передач 2.7. Расчет на контактную прочность 2.8. Расчет на изгиб	3
3	Раздел 3. Червячные передачи 3.1. Общие сведения 3.2. Основные геометрические соотношения в червячных передачах 3.3. Расчет на прочность червячных передач 3.4. Тепловой расчет	3

ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ, КОТОРЫЕ СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ПРОРАБОТАТЬ САМОСТОЯТЕЛЬНО

№	Наименование темы
1	Соединения деталей машин
1.1	Сварные соединения
1.2	Резьбовые соединения
1.3	Шпоночные соединения
1.4	Шлицевые соединения
2	Механические передачи
2.1	Редукторы
2.2	Передача винт-гайка
2.3	Ременные передачи
2.4	Цепные передачи
3	Валы, оси, подшипники, муфты
3.1	Валы и оси
3.2	Подшипники качения
3.3	Муфты

6. ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

№	Название и краткое содержание работы	Количество часов
1	2	3
1	Изучение конструкции подшипников каче­ния (В работе студенты знакомятся с конструк­цией подшипников по образцам. Проводят разборку-сборку подшипников. Определяют основные параметры подшипников по условному обозначению)	2
2	Исследование трения в подшипниках качения. (Студенты определяют моменты трения в подшипниках при различных нагрузках, режимах смазки и скорости вращения. Строят графики зависимости момента трения и коэффициента трения от нагрузки).	2
3	Зубчатый редуктор. (Определяются основные, габаритные и присоединительные размеры редуктора. Студенты определяют размеры зацепления. Рассчитывают передаточное число каждой ступени редуктора и общее передаточное число. Производится разборка-сборка редуктора. Операции производятся с различными типами редукторов).	2
4	Исследование скольжения и КПД в ременной передаче. (Исследуется работа ременной передачи при различных режимах нагружения. Определяются коэффициенты скольжения и КПД и строятся графики их зависимости от нагрузки).	2
5	Определение суммарной жесткости валов двухступенчатого редуктора. (Определяется суммарная жесткость валов аналитическим и экспериментальным путем. Рассчитывается процент расхождения между этими 2МЯ результатами).	2
6	Испытание предохранительных муфт.(Исследуется работа предохранительных муфт различных конструкций, определяются величины действительного момента срабатывания и остаточного момента).	2

7. СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Темой курсового проекта является: проектирование и рас­чет привода общего назначения состоящего из электродвига­теля, клиноременной или цепной передачи и 2-х ступенчатого редуктора.

При выполнении курсового проекта требуется:

• подобрать электродвигатель;
  
• провести расчет клиноременной или цепной передачи;
  
• рассчитать 2-х ступенчатый редуктор.
  

Проект состоит из пояснительной записки и графической ча­сти. Графическая часть включает в себя три листа формата А1:

• сборочный чертеж редуктора;
  

• рабочие чертежи деталей редуктора (зубчатое или чер­вячное колесо, вал, вал-шестерня или червяк, сквозную крыш­ку подшипника);
  

• сборочный чертеж привода в сборе.
  

8. ИНФОРМАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

8.1 Перечень обязательной литературы

1. Иванов М.Н., Финогенов в.А. Детали машин: Учебник для вузов. 7-е изд.

М.: Высшая школа, 2002.

2. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование и деталей машин: Учебное пособие для технических специальностей вузов. 8-е изд.

М.: Издательский центр «Академия», 2004.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. – В 3 т. – М.: Машиностроение, 2001.

4.Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование. – М.: Машиностроение, 2002.

5. Леликов О.П. Основы расчета и проектирования деталей и узлов машин. Конспект лекций по курсу «Детали машин».- М.: Машиностроение, 2004.

6. Куклин Н.Г., Куклина Г.С., Житков В.К. Детали машин. – 6-е изд.

М.: Высшая школа, 2005.

8.2. Перечень литературы по курсовому проектированию

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машино­строителя. — М.: Машиностроение, 1992.

2. Детали машин: Атлас конструкций /Под ред. Д.Н. Реше-това. — М.: Машиностроение, 1992.

3. Дунаев П.Ф., Л елико в О.П. Детали машин. Кур­совое проектирование. — М.: Высшая школа, 1990.

8.3. Перечень рекомендуемой литературы

1. Куклин Н.Г., Куклина Г.С. Детали машин. — М.,1973-1987.
   
2. Расчеты деталей машин на ЭВМ /Под ред. Д.Н. Решетова и С.А. Шувалова. — М., 1985.
   

8.4. Перечень компьютерных программ 1. АРМ Win Machine (МГТУ им. Н.Э. Баумана).

8.5. Перечень других материалов и пособий

1. Битюцкий Ю.И. и др. Методические указания к вы­полнению курсового проекта для студентов IV курса специ­альностей Т, В, СМ. Ч. 2-7. М.: ВЗИИТ, 1985.
   
2. Дианов Х.А. и др. Требования ЕСКД к текстовым до­кументам, схемам чертежей. — М.: ВЗИИТ, 1993.
   

ДЕТАЛИ МАШИН И ОСНОВЫ

КОНСТРУИРОВАНИЯ


Рабочая программа


Редактор Г.В. Тимченко

Компьютерная верстка Е.Ю. Русалева

ЛР№ 020307 от 28.11.91

Тип. зак.	Изд. зак. 109	Тираж 1200
Подписано в печать	Офсет.
Печ. л. 1,75+2	Уч.-изд. л. 2,25	Формат 60х901/16

Издательский центр РГОТУПСа,

125808, Москва, ГСП-47, Часовая ул., 22/2

Типография РГОТУПСа, 107078, Москва, Басманный пер., 6