Учебно-методический комплекс по дисциплине «Мех�

Автор-составитель:

Мицкевич Вадим Григорьевич, к.т.н., профессор

Лисицин Руслан Евгеньевич, к.т.н., ст. преподаватель


Учебно-методический комплекс по дисциплине ______________«Механика. Прикладная механика»_________________________________________________

(название дисциплины)

составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования/основной образовательной программой по специальности/направлению

_________________________^ 190402.65 «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте»________________________________________________


Дисциплина входит в федеральный компонент общепрофессиональных дисциплин специализации и является обязательной для изучения.

СОДЕРЖАНИЕ:

I. Рабочая учебная программа 3

1. Цель изучения дисциплины 4

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины 4

3. Объем дисциплины и виды учебной работы 5

4. Содержание дисциплины 5

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий 5

4.2. Содержание разделов дисциплины 5

Раздел 1. Теория механизмов и машин 5

Раздел 2. Детали машин и основы конструирования 6

Раздел 3. Сопротивление материалов 7

4.3. Лабораторный практикум 8

4.4. Практические занятия 9

5. Самостоятельная работа 9

6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины 10

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины 10

II. Методические рекомендации (материалы) для преподавателей 12

III. Методические указания (материалы) для студентов 15

IV. Материалы текущего, промежуточного и итогового контроля знаний студентов 18




^ 1. ЦЕЛЬ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ


"Прикладная механика" - дисциплина представляющая собой основу общетехнической подготовки инженеров нема­шиностроительных специальностей.

В курсе “Прикладная механика” в полной мере использу­ются сведения, полученные студентами при изучении таких общенаучных и инженерных дисциплин, как "Мате­матика", "Физика", "Инженерная графика", "Теоретическая механика", "Сопротивление материалов".

Будучи комплексной дисциплиной, "Прикладная меха­ника" включает в себя в том или ином объеме основные по­ложения курсов "Теория ме­ханизмов и машин", "Детали машин и основы конструирования" и “Сопротивление материалов”. При этом соответствующие раз­делы вводятся как логически обусловленные и связанные между собой темы единой дисциплины.

Предмет дисциплины теоретические основы проекти­рования и надежной эксплуатации изделий машиностроения, типовых для данной отрасли.

Целью преподавания дисциплины является формирова­ние у студентов знаний, умений и навыков, необходимых для дальнейшего изучения специальных инженерных дисциплин и последующей деятельности в качестве инженера путей сообщения непосредственно в условиях производства.


^ 2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ

ДИСЦИПЛИНЫ


Изучив дисциплину, студент должен:

2.1. Иметь представление об общих принципах проектирования и конструирования, построения моделей и алгоритмов расчетов типовых изделий машиностроения с учетом их главных критериев работоспособности, что необходимо при создании нового или модернизации и на­дежной эксплуатации действующего оборудования отрасли.

2.2. Знать и уметь использовать основные положения сопротивления материалов, теории механизмов и машин, деталей машин.

2.3. Иметь опыт правильного выбора расчетной модели и выполнения необходимых расчетов в процессе проектирования и оценки работоспособности изделий машино­строения.

Тематика практических занятий и номера лаборатор­ных работ из приведенного в данной программе перечня ут­верждены решением кафедры в зависимости от специальнос­ти студента, оснащенности лабораторной базы в структур­ных подразделениях университета и доводятся до сведения студента преподавателем, ведущим занятия в группе.


^ 3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Вид учебной работы, ч

II курс

АТС

Очно-заочное

обучение

Заочное обучение

Общая трудоемкость дисциплины

80

80

Аудиторные занятия:

32

8

лекции

16

4

практические занятия

16

—

лабораторный практикум

—

4

самостоятельная работа:

48

57

контрольная работа

—

15

курсовая работа

—

—

курсовой проект

—

—

вид итогового

контроля

Экзамен

Экзамен

^ 4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ ЗАНЯТИЙ

№ п/п

Раздел дисциплины

Лекции, час

Практические занятия, час

Лабораторный практикум, час

1

Теория механизмов и машин

АТС – 2

ВАТС– 6

АТС – 0

ВАТС– 6

АТС – 2

ВАТС– 0

2

Детали машин и основы конструирования

АТС – 1

ВАТС– 5

АТС – 0

ВАТС– 5

АТС – 1

ВАТС– 0

3

Сопротивление материалов

АТС – 1

ВАТС– 5

АТС – 0

ВАТС– 5

АТС – 1

ВАТС– 0

В– очно-заочная (вечерняя) форма обучения.


^ 4.2. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ

РАЗДЕЛ 1. ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН


1.1. Общие сведения

Основные понятия и определения: изделие машиностро­ения, оборудование, машина, аппарат, установка, прибор, механизм, сборочная единица, деталь. Механизм как кине­матическая основа технологических, энергетических, транс­портных, информационных и других машин [1, c.4].


^ 1.2. Структура механизмов

Звенья и их связи. Кинематические пары, их виды и свойства. Кинематические цепи. Число степеней свобо­ды механизма. Структурные формулы. Классификация плоских шарнирно-рычажных механизмов [1, c.5].

^ 1.3. Анализ механизмов

Задачи и методы кинематического анализа механиз­мов. Кинематические диаграммы. Планы скоростей и ус­корений. Задачи и методы динамического анализа меха­низмов. Силы, действующие на звенья механизмов. Кине­тостатика плоского рычажного механизма. Уравновеши­вающая сила (момент). Приведенные массы, силы, момен­ты. Динамическая модель механизма. Уравнение движе­ния механизма. Неравномерность движения машинного аг­регата. Балансировка вращающихся тел. Трение в кине­матических парах. КПД механизмов [1, c. 43; c. 55].


^ 1.4. Синтез механизмов

Кинематический синтез. Динамический синтез. Ос­новная теорема зацепления. Цилиндрическая зубчатая пе­редача. Эвольвента окружности. Эвольвентное зацепле­ние, его параметры и свойства. Построение внешнего эвольвентного зацепления прямозубых цилиндрических колес. Способы изготовления цилиндрических зубчатых колес. Косозубые колеса. Пространственные передачи за­цеплением: прямозубая комическая передача, червячная передача.

Виды кулачковых механизмов. Определение профи­ля кулачка по заданной функции движения ведомого зве­на (толкателя) [1, c. 41].


^ РАЗДЕЛ 2. ДЕТАЛИ МАШИН И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ


2.1. Общие сведения

Детали машин общего назначения. Критерии работоспособности. Надежность и долговечность. Выбор ма­териалов. Стандартизация. Допуски и посадки. Единая систе­ма конструкторской документации [1, c. 116].


2.2. Соединения

Основные виды соединений. Сварные соединения. Способы сварки. Основные схе­мы нагружения. Резьбовые соединения. Область применения. Виды и гео­метрические параметры резьб. Стандартные крепежные дета­ли. Способы стопорения резьбовых соединений. Силовые соотношения в винтовой паре. Самоторможение. Расчет резь­бовых соединений на прочность [1, c. 336; c. 389].

^ 2.3. Механические передачи

Общие сведения. Классификация, устройство и назна­чение передач. Силовые и кинематические соотношения в передачах.

Зубчатые передачи. Область применения. Достоинства и недостатки, классификация. Параметры зубчатых передач. Конструкции и материалы зубчатых колес. Точность изготов­ления. Критерии работоспособности зубчатых передач. Рас­чет цилиндрических прямозубых передач на контактную и изгибную прочность.

Особенности конструкций и расчета цилиндрических косозубых и конических прямозубых передач. Передачи с зацеплением Новикова.

Редукторы, мультипликаторы и коробки передач. Планетарные и дифференциальные передачи. Смазка зубча­тых передач.

Червячные передачи. Общие сведения, достоинства и недостатки. Основные параметры и их выбор. Критерии ра­ботоспособности. Материалы червяков и колес. Силы, дей­ствующие в зацеплении. Расчеты передачи на контактную и изгибную прочность. Червячные редукторы. Тепловой рас­чет и смазка.

Цепные передачи. Виды и область применения. Привод­ные цепи. Звездочки. Основные параметры и соотношения. Основы расчета.

Ременные передачи. Общие сведения, достоинства, недо­статки и область применения. Конструкции и материалы. Сиди, действующие в ременной передаче, и критерии ее работо­способности. Основы расчета плоско и клиноременных передач.

Фрикционные передачи. Общие сведения. Классифика­ция, достоинства, недостатки и область применения. Мате­риалы. Критерии работоспособности. Расчет на прочность и рекомендации по конструированию.

Передачи винт-гайка. Область применения. Основные схемы. Резьбы. Передаточное отношение. КПД. Расчеты си­ловых передач [1, c.279].

^ 2.4. Валы, подшипники, муфты

Валы. Основные типы валов и их конструкции. Мате­риалы. Критерии работоспособности. Расчетные схемы. Приближенный расчет валов. Расчет на выносливость и жес­ткость.

Подшипники качания. Классификация. Основные типы, устройство и маркировка. Критерии работоспособности. Расчет (подбор) подшипников качения по динамической и статической грузоподъемностям. Смазка, монтаж и демон­таж подшипников.

Подшипники скольжения. Общие сведения. Режимы тре­ния. Конструкции подшипниковых узлов. Материалы вкладышей. Условный расчет. Смазка. Муфты. Общие све­дения, назначение и классификация [1, c. 372].


^ РАЗДЕЛ 3. СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ

3.1 .Общие сведения

Понятия, допущения и определения. Прочность, жест­кость и устойчивость. Схематизированные объекты изуче­ния: брус, пластинка, оболочка и массив. Сплошность, одно­родность и изотропность материала. Внешние силы и их клас­сификация. Деформации и перемещения. Метод сечений. Внутренние силы. Напряжение (полное, нормальное и каса­тельное) [1, c. 57].


^ 3.2. Растяжение и сжатие

Осевое (центральное) растяжение и сжатие. Напряже­ния.. Урав­нение совместности деформации.

Теоретический и эффективный коэффициенты концентрации. Контакты двух шаров. Контакты двух ци­линдров. Общий случай контакта двух тел. Предельные со­стояния. Коэффициент запаса прочности. Условия прочнос­ти при растяжении (сжатии). Расчет по допускаемым напря­жениям и допускаемым нагрузкам [1, c. 62].


^ 3.3. Геометрические характеристики сечений

Площадь. Статический момент. Осевые или экватори­альные моменты инерции. Полярный момент инерции. Центробежный момент инерции. Зависимость между момен­тами инерции относительно параллельных осей. Моменты инерции простых и сложных сечений. Главные оси инерции и главные моменты инерции [1, c. 71].

^ 3.4. Сдвиг. Кручение

Напряженное состояние и деформации при сдвиге. Чис­тый сдвиг, 3акон Гука при сдвиге. Модуль сдвига. Практи­ческие расчеты на сдвиг.

Кручение круглого прямого вала. Момент сопротив­ления и напряжения при кручении. Угол закручивания и жес­ткость вала. Построение крутящих моментов и углов закру­чивания. Определение диаметра вала из условия прочности и жесткости при кручении. Напряжения в брусе прямоуголь­ного сечения при кручении [1, c. 77, 80].

3.5. Изгиб

Общие понятия о деформации изгиба. Чистый изгиб. Прямой изгиб. Поперечный изгиб. Опоры и опорные реакции балок. Изгибающий момент и поперечная сила. Зависимость между изгибающим моментом, поперечной силой и интенсив­ностью распределенной нагрузки. Построение эпюр изгибаю­щих моментов и поперечных сил. Нормальные напряжения при изгибе. Осевые моменты сопротивления. Условие прочно­сти по нормальным напряжениям.

Касательные напряжения при изгибе. Главные напряже­ния. Расчет на прочность по допускаемым напряжениям. Рас­чет по предельным состояниям и допускаемым нагрузкам.

Линейные и угловые перемещения три изгибе. Дифферен­циальное уравнение изогнутой оси балки. Универсальное уравнение [1, c. 86].


^ 3.6. Сложное сопротивление. Теории, прочности

Виды сложного сопротивления. Основные теории прочности. Косой изгиб. Внецентренное растяжение (сжатие). Изгиб с кручением [1, c. 105].


^ 3.7. Устойчивость сжатых стержней

Понятие устойчивости. Продольный изгиб. Формула Эйлера для критической силы. Влияние способа закрепле­ния концов стержня на величину критической силы. Преде­лы применимости формулы Эйлера. Формула Ясинского. Практический метод расчета на устойчивость [1, c. 107].


^ 3.8. Переменные напряжения

Усталость материалов. Предел выносливости. Влияние состояния поверхности и концентраторов напряжений на проч­ность. Масштабный фактор. Выносливость при совместном действии изгиба и кручения. Параметры циклов переменных напряжении. Определение коэффициента запаса прочности. Практические меры повышения усталостной прочности [1, c. 110].


^ 4.3. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

(для студентов заочной формы обучения)

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

1

1

1. Структурный анализ механизмов и машин

2. Определение элементов и параметров эвольвентных цилиндрических колес

2

2

1. Изучение конструкции подшипников качения

2. Исследование скольжения и КПД в ременной передаче

3

3

1. Испытание материалов на растяжение, сжатие и кру­чение.

2. Экспериментальное определение напряжений и дефор­маций при изгибе.

3. Экспериментальное определение приведенного момента инерции звеньев рычажного механизма.

Для студентов очно-заочной формы обучения лабораторный практикум не предусмотрен.

^ 4.4. ПРАКТИКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

(для студентов очной-заочной формы обучения)

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование практических занятий

1

1

1. Определение скоростей и ускорений звеньев шарнирно-рычажных механизмов.

2. Расчет и построение эвольвентного зацепления пря­мозубых цилиндрических колес

2

2

Проектный расчет болтового соединения.

Проектный расчет шпоночного соединения.

Проектный расчет сварного соединения.

3

3

1. 
   Расчет прямых стержней на растяжение (сжатие).
   
2. 
   Расчет балок на поперечный изгиб.
   
3. 
   Расчет ступенчатых валов на кручение.
   

Для студентов заочной формы обучения практические занятия не предусмотрены.

^ 5. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование работ

1

1

1. 
   Определение КПД механизма*.
   
2. 
   Полное уравновешивание вращающихся тел.
   
3. 
   Силы, действующие в механизме
   
4. 
   Кулачковые механизмы
   

2

2

1. 
   Изучение конструкции подшипников качения*.
   
2. 
   Зубчатый редуктор*.
   
3. 
   Разъемные и неразъемные соединения
   
4. 
   Валы и оси
   

3

3

1. 
   Напряжения при ударе*.
   
2. 
   Ударная прочность.
   
3. 
   Ди­намические коэффициенты при ударных нагрузках
   

Заочная форма обучения – в полном объеме. Очно-заочная форма обучения только то, что отмечено звездочкой.

Студенты заочной формы обучения выполняют контрольную работу.


^ 6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

6.1. Рекомендуемая литература

Основная литература

1. 
   Джамай В.В., Дроздов Ю.Н., Самойлов Е.А. Прикладная механика. Учебник для вузов, М.: Дрофа, 2004.
   
2. 
   Битюцкий Ю.И., Мицкевич В.Г., Доль Д.В. Прикладная механика. Учеб. пос. М.: РГОТУПС, 2006.
   
3. 
   Марченко С.И., Марченко Е.П., Логинова Н.В. Прикладная механика: учеб. пособие. Ростов н/Д: Феникс, 2006.
   
4. 
   Тимофеев Г.А. Теория механизмов и машин 2-е изд. Учебное пособие для вузов. Гриф УМО. Электронная библиотека http://www.ibooks.ru.
   

Дополнительная литература

1. 
   Александров А.В., Каштанов В.Д., Державин Б.П. Детали машин. М.: Высшая школа, 2003.
   
2. 
   Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. М.: Высшая школа, 2003.
   
3. 
   Белоконев И.М., Балан С.А., Белоконев К.И. Теория механизмов и машин. М.: Дрофа, 2004.
   
4. 
   Иоселевич Г.Б., Строганов Г.В., Маслов Г.С. Прикладная механика. – М., Высшая школа, 1989.
   
5. 
   Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. – М.: Высшая школа, 1988.
   
6. 
   Скойбеда А.Т. Прикладная механика. Учеб. пос. Минск: Вышэйшая школа, 1997.
   
7. 
   Мицкевич В.Г., Носков Г.П., Семеноженков В.С., Васильев А.В. Прикладная механика. Задание на контрольную работу с методическими указаниями. М.: РГОТУПС, 2002.
   
8. 
   Битюцкий Ю.И. Основы расчета на прочность. Конспект лекций. М.: РГОТУПС, 2001.
   

1. 
   ^ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
   

ДИСЦИПЛИНЫ


Лабораторный практикум в полном объеме проводиться в специализированной лаборатории “Теория механизмов и машин и детали машин”.

^ ЛАБОРАТОРНАЯ БАЗА


№

п/п

Специальность,

курс



Дисциплина

Наименование лабораторий, специализированных аудиторий, кабинетов
^

Обеспеченность занятий лабораторным оборудованием

Кол-во посадочных мест

Наименование лаб. работ и деловых игр (год внедрения)

Перечень основного лабораторного оборудования

1

2

3

4

5

6

7

1


2 курс

Прикладная механика

«Механика»

№ 413

26

Лаб. работа№1

«Структурный анализ механизмов»

Лаб. работа№2

«Определение параметров эвольвентного зубчатого колеса»

Лаб. работа№3 «Построение эвольвентных профилей зубьев методом обката»

Лаб. работа №4

«Изучение зубчатых редукторов»

Лаб. работа№5 «Определение момента инерции и положения центра масс тела методом физического маятника»

Лаб. работа№6

«Изучение конструкции подшипнков качения»

1.2.Комплект моделей для структурного анализа механизмов

1.4 Прибор для нарезания зубьев методом обката

1.3.Станок ТММ-1 для балансировки вращающихся тел

2.1 Комплект подшипников качения для исследования их характеристик 2.3.Комплект зубчатых колес для их исследования

2.3. Комплект зубчатых редукторов

3.3.Установка для опред. момента инерции шатуна

3.3.Виртуальная лаб. работа “Момент инерции звена”




^ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

^ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

(МИИТ)


РОССИЙСКАЯ ОТКРЫТАЯ АКАДЕМИЯ ТРАСПОРТА

(РОАТ МИИТ)


Кафедра «Теоретическая и прикладная механика»


^ Автор Мицкевич Вадим Григорьевич, к.т.н., профессор .

______Васильев Александр Викторович, доцент .

(ф.и.о., ученая степень, ученое звание)


^ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ (МАТЕРИАЛЫ)

ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ


по реализации учебной дисциплины


____________________Механика. Прикладная механика _______________


Москва 2010 г.

^ 1. Общие рекомендации.

Данные методические рекомендации основаны на многолетней практике работы в высшей школе с использованием отечественного опыта.

Главное внимание в преподавании курса «Механика. Прикладная механика» необходимо сосредоточить на овладении студентами общих методов исследования и проектирования механизмов и общих вопросов механики машин.

Изучение дисциплины осуществляется в тесной взаимосвязи с предшествующими общетехническими дисциплинами: физикой, высшей математикой, теоретической механикой, начертательной геометрией.

Уровни обучения «иметь представление», «знать», «иметь опыт», «уметь» должны реализовываться в ходе всех видов учебных занятий, а также при организации самостоятельной работы студентов.

Структуризация учебного материала исключает дублирование пройденного материала и предполагает достижение нового качества подготовки студентов на их базе.

^ 2. Цели и задачи курса.

По дисциплине «Механика. Прикладная механика» учебным планом предусмотрены лекционные занятия, практические занятия (лабораторный практикум) и самостоятельная работа.

Основными видами учебных занятий являются лекции, которые должны носить проблемно-пошаговый характер.

Лекции имеют цель:

- дать систематизированные основы научных знаний по курсу;

- сконцентрировать внимание студентов на наиболее сложных и узловых проблемах (вопросах).

В ходе проведения лекционных занятий следует обращать внимание на необходимость более полного усвоения студентами учебного материала путем применения методических приемов и средств активизации их учебно-познавательной деятельности.

Практические (лабораторные) занятия преследуют цель ознакомления студентов с основами экспериментального исследования механизмов, дать им возможность на практике проверить отдельные вопросы теории, глубже вникнуть в физическую сущность изучаемых явлений и привить им навыки самостоятельной постановки и проведения эксперимента.

На основе изучения теоретических основ курса, выполненных лабораторных работ и самостоятельных занятий студент допускается к выполнению курсовой работы по перечню предложенных тем.

Цель контрольной работы – закрепить знания студентов, полученные в процессе изучения дисциплины, а также предшествующих общетехнических дисциплин.

Положительная оценка при защите контрольной работы является основанием для допуска студента к сдаче экзамена по курсу.

Самостоятельную работу студентов надо организовывать в полном соответствии с рабочей программой, предварительно разъяснив ее цели и задачи, приемы самостоятельной работы, методы контроля, а также подготовить ее методическое обеспечение.

При проведении учебных занятий возможно использование различных форм активного обучения.

^ 3. Требования к уровню освоения содержания курса.

Текущий контроль результатов обучения, как правило, осуществляется в процессе лекционных занятий, результата выполнения лабораторных работ и защите курсовой работы, который может проводиться как в виде персонального опроса, так и тестирования студентов.

Тестовый контроль знаний и умений студентов отличается объективностью, обладает высокой степенью дифференциации испытуемых по уровню знаний и умений.

Изучение учебной дисциплины завершается принятием экзамена.

Экзамен представляет собой заключительный этап контроля усвоения учебного материала. Он позволяет преподавателю проверить качество полученных студентом знаний, умений использовать основные принципы и законы механики в будущей практической деятельности.

Необходимо широко внедрять в учебный процесс автоматизированные обучающие и обучающе-контролирующие системы, которые позволяют студенту самостоятельно изучать дисциплину и одновременно контролировать уровень усвоения материала.


^ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

^ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

(МИИТ)


РОССИЙСКАЯ ОТКРЫТАЯ АКАДЕМИЯ ТРАСПОРТА

(РОАТ МИИТ)


Кафедра «Теоретическая и прикладная механика»


^ Автор Мицкевич Вадим Григорьевич, к.т.н., профессор .

______Васильев Александр Викторович, доцент .

(ф.и.о., ученая степень, ученое звание)


^ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ (МАТЕРИАЛЫ)

ДЛЯ СТУДЕНТОВ


по освоению учебной дисциплины


_ Механика. Прикладная механика .


Москва 2010 г.

^ 1. Цель изучения учебной дисциплины.

Основная цель изучения дисциплины «Механика. Прикладная механика» - освоение студентом общих методов исследования и проектирования механизмов и общих вопросов механики машины, что формирует будущего инженера как специалиста, вносящего основной творческий вклад в сознание материальных ценностей.

Дисциплина базируется на общенаучных и общетехнических дисциплинах – высшая математика, физика, теоретическая механика, черчение, начертательная геометрия.

Изучив дисциплину, студент должен:

- иметь представление о принципах проектирования машин и механизмов

- знать и уметь использовать:

а) общие принципы реализации движения с помощью механизмов;

б) взаимодействие механизмов в машине, обусловливающее кинематические и динамические свойства механической системы;

в) системный подход к проектированию машин и механизмов с поиском их оптимальных параметров по заданным условиям работы.

- иметь опыт разработки алгоритмов и программ расчета параметров на ЭВМ и использования измерительной аппаратуры для определения кинематических и динамических параметров машин и механизмов.

^ 2. Общие положения и практические рекомендации.

Прежде чем приступить к освоению курса студент должен внимательно изучить следующие документы:

1. 
   Механика. Прикладная механика. Рабочая программа.
   
2. 
   Механика. Прикладная механика. Задания на контрольную работу с методическими указаниями.
   
3. 
   Механика. Прикладная механика. Методические указания по выполнению лабораторных работ.
   

Это позволит оценить объем предстоящей работы по изучению курса, рационально распределить время, ознакомиться с информационно-методическим обеспечением дисциплины и приобрести необходимые учебники и учебные пособия.

Обращаем внимание студента, что основными видами учебных занятий являются лекции и практические (лабораторные) занятия, посещение которых является обязательным. Тематика лекций указана в Рабочей программе, что позволит предварительно ознакомиться с содержанием материала.

Лекции имеют цель:

- дать систематизированные основы научных знаний по курсу

- сконцентрировать внимание на наиболее сложных узловых проблемных вопросах.

В процессе лекции целесообразно вести свой конспект, который позволит лучше усвоить курс и подготовиться к промежуточной и итоговой аттестации.

Практическая работа в лаборатории имеет цель ознакомить с основами экспериментального исследования механизмов, дает возможность на практике проверить отдельные вопросы теории, глубже вникнуть в физическую сущность изучаемых явлений и получить навыки самостоятельной подготовки и проведения эксперимента.

Перед выполнением лабораторных работ необходимо тщательно ознакомиться с теоретическими предпосылками по этим работам, изучив необходимый материал по соответствующим разделам курса и методическим указаниям по выполнению лабораторных работ (см. раздел «Информационно-методическое обеспечение дисциплины»), подготовить бланки выполнения лабораторных работ, аккуратно вычертив в них требуемые схемы установок.

Кроме того рабочая программа предусматривает самостоятельную работу по освоению указанных в ней разделов курса. Цель самостоятельной работы – освоить те разделы дисциплины, которые не были затронуты в процессе очных занятий.

На основе изучения теоретических основ курса, выполненных лабораторных работ и самостоятельных занятий студент может приступить к выполнению контрольной работы по перечню предусмотренных тем (с которыми можно ознакомиться: см. «Механика. Прикладная механика. Задания на контрольную работу с методическими указаниями».).

Цель контрольной работы – закрепить знания, полученные в процессе изучения дисциплины, а также предшествующих дисциплин.

Для выполнения контрольной работы можно использовать как имеющиеся методические указания, так и любую другую учебно-методическую литературу по этой тематике. Выполнение контрольной работы завершается ее защитой (с оценкой).

^ 3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

Текущий контроль результатов обучения, как правило, осуществляется в процессе лекционных занятий, результатов лабораторных работ и защиты курсовой работы, он может проводиться как в виде персонального опроса, так и тестирования.

Тестовый контроль знаний и умений студентов отличается объективностью, обладает высокой степенью дифференциации испытуемых по уровню знаний и умений.

Изучение учебной дисциплины завершается сдачей экзамена.

Экзамен представляет собой заключительный этап контроля усвоения учебного материала. Он определяет качество полученных знаний, умение использовать основные принципы и законы механики в будущей практической деятельности.


^ IV. МАТЕРИАЛЫ ТЕКУЩЕГО, ПРОМЕЖУТОЧНОГО И ИТОГОВОГО

КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ


ОБРАЗЦЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ БИЛЕТОВ


Экзаменационный билет №1

1. 
   Зубчатые механизмы. Основная теорема зацепления.
   
2. 
   Конструкции и расчет сварных соединений.
   
3. 
   Задача
   

Экзаменационный билет №2

1. 
   Сложное сопротивление. Теории прочности.
   
2. 
   Виды ременных передач. Назначение, достоинства и недостатки, область применения.
   
3. 
   Задача
   

Экзаменационный билет №3

1. 
   Эольвента окружности и ее уравнение.
   
2. 
   Валы и оси. Назначение, конструкции. Ориентировочный расчет валов.
   
3. 
   Задача
   

Экзаменационный билет №4

1. 
   Основные параметры эвольвентного зубчатого колеса.
   
2. 
   Подшипники качения. Назначение, виды, конструкция.
   
3. 
   Задача
   

Экзаменационный билет №5

1. 
   Эвольвентное зацепление. Основные параметры.
   
2. 
   Понятие допускаемых напряжений. Метод расчета.
   
3. 
   Задача
   

Экзаменационный билет №6

1. 
   Кулачковые механизмы: назначение, виды, достоинства и недостатки. Принцип построения профилей кулачков.
   
2. 
   Виды резьб. Основные геометрические параметры резьб.
   
3. 
   Задача.
   

Экзаменационный билет №7

1. 
   Задачи и методы кинематического анализа механизмов.
   
2. 
   Конструкции и расчет шпоночных соединений.
   
3. 
   Задача.
   

Экзаменационный билет №8

1. 
   Критерии работоспособности машин.
   
2. 
   Число степеней свободы механизма. Структурные формулы.
   
3. 
   Задача.
   

Экзаменационный билет №9

1. 
   Основные параметры конической передачи.
   
2. 
   Усталость материалов. Предел выносливости.
   
3. 
   Задача
   

Экзаменационный билет №10

1. 
   Геометрические параметры эвольвентного зубчатого зацепления.
   
2. 
   Механические характеристики материалов. Методы их определения.
   
3. 
   Задача
   

Экзаменационный билет № 11

1. 
   Классификация кинематических пар по числу степеней свободы или числу связей. Число степеней свободы механизмов.
   
2. 
   Приведение сил (моментов) в механизме. Теорема Жуковского о жестком рычаге
   
3. 
   Задача
   

Экзаменационный билет № 12

1. 
   Классификация механизмов по Ассуру или Артоболевскому.
   
2. 
   Кинетическая энергия механизма. Приведение масс (моментов инерции) в механизме.
   
3. 
   Задача
   

Экзаменационный билет № 13

1. 
   Кинематическое исследование плоских шарнирно-рычажных механизмов графическим способом (метод планов).
   
2. 
   Определение закона движения ведущего звена механизма при установившемся режиме работы.
   
3. 
   Задача
   

Экзаменационный билет № 14

1. 
   Кинематическое исследование плоских шарнирно-рычажных механизмов аналитическим способом.
   
2. 
   Расчет маховика по методу Мерцалова.
   
3. 
   Задача
   

Экзаменационный билет № 15

1. 
   Кинематическое исследование плоских кулачковых механизмов с роликовым поступательно-движущимся толкателем методом заменяющихся механизмов.
   
2. 
   Статическое уравновешивание вращающихся масс.
   
3. 
   Задача.
   

Экзаменационный билет № 16

1. 
   Синтез кулачкового механизма по углу давления.
   
2. 
   Статическое и динамическое уравновешивание ротора с известным положением неуравновешенных масс.
   
3. 
   Задача.
   

Экзаменационный билет № 17

1. 
   Синтез кулачкового механизма по условию выпуклости профиля.
   
2. 
   Динамическая балансировка вращающихся масс.
   
3. 
   Задача.
   

Экзаменационный билет № 18

1. 
   Основная теорема зацепления.
   
2. 
   Уравновешивание механизмов. Вектор центра тяжести механизма.
   
3. 
   Задача.
   

Экзаменационный билет № 19

1. 
   Расчет зубчатых передач на изгиб.
   
2. 
   Частичное уравновешивание механизма.
   
3. 
   Задача.
   

Экзаменационный билет № 20

1. 
   Расчет подшипников на долговечность по статической и динамической грузоподъемности.
   
2. 
   Полное уравновешивание механизма.
   
3. 
   Задача.
   

Экзаменационный билет № 21

1. 
   Станочное зацепление при нарезании зубчатого колеса инструментом реечного типа. Параметры некорригированного и корригированного зубчатого колеса.
   
2. 
   Определение усилий в кинематических парах кривошипно-ползунного механизма методом кинетостатики.
   
3. 
   Задача.