Document 487324

Программа курса составлена
Джумагуловой Насибели Бердаулетовной, старшим преподавателем
Рассмотрена на заседании
конструирования машин
кафедры
прикладной
механики
и
основ
« 16 » июня 2014г. Протокол № 13
Зав. кафедрой_________________Косболов С.Б.
Одобрена методическим Советом института машиностроения
« 26 » июня 2014г. Протокол № 10
Председатель________________Турдалиев А.Т.
Сведения о преподавателе (преподавателях):
Джумагулова Насибели Бердаулетовна, старший преподаватель, окончила
КазНУ, механик, педагогический стаж 30 лет, из них в КазНТУ - 30 лет,
дисциплину «Теория механизмов и машин преподает 21 год, выпущено 10
методических работ по теории механизмов и машин.
Офис: кафедра прикладной механики и основ конструирования машин
Адрес: 480013, г. Алматы, ул. Сатпаева, 22.
Главный учебный корпус, каб. 903 и 905
Тел.: 8 (727) 2577169
Факс:___________
Е-mail: nassibeli @gmail.com
2
Цели и задачи дисциплины
Цель преподавания дисциплины
Формирование у студентов научных основ познания законов природы,
связанных с движением материальных тел. Подготовка научной и
теоретической базы для освоения специальных
дисциплин и основ
современной техники.
Цель курса состоит:
 в общеобразовательном значении, т.е. в изучении общих методов
исследования и проектирования механизмов машин и приборов;
 в подготовке к изучению других общеинженерных и специальных
дисциплин;
 в освещении общей связи и мотивов отдельных понятий, в замене
частных исследований более общими систематическими методами, в
способности видеть в последних решение конкретных задач;
 в развитии у студентов логического мышления, навыков
самостоятельного продумывания, необходимых в дальнейшей работе
при решении тех или иных задач естествознания и техники.
Задачи изучения дисциплины.
В соответствии с целями преподавания теории механизмов и машин
студенты должны:
иметь представление:
 о теории механизмов и машин как единой науке и ее месте среди
других естественных и технических наук;
 о силе, общности и правильности методов теории механизмов и машин,
как опирающихся на строгие логичные рассуждения и законы с одной
стороны и находящие свое подтверждение в практике, с другой;
знать:
 основные понятия и законы, входящие в данную программу;
 взаимосвязь, взаимозависимость и взаимовлияние этих понятий не
только между собой, но и с другими дисциплинами;
уметь:
 точно и обстоятельно аргументировать ход рассуждений, не
загромождая его ненужными подробностями;
 применять изученный материал в разносторонних областях;
приобрести практические навыки:
 по решению задач, связанных с движением звеньев механизмов;
 в чтении литературы по некоторым вопросам теории механизмов и
машин
Пререквизиты: Теоретическая механика.
Постреквизиты: Основы конструирования и деталей машин.
3
4
2. Система оценки знаний
Таблица 1
Распределение рейтинговых процентов по видам контроля
№
вариантов
1.
Вид итогового
контроля
Экзамен
Виды контроля
%
Итоговый контроль
Рубежный контроль
Текущий контроль
100
100
100
Таблица 2
Календарный график сдачи всех видов контроля
по дисциплине «Теория механизмов и машин»
Недели
1 2
Виды
контроля
Балл
3
СР Л1
1
4
5
6
7
8
9
10
Л2
К1
РК1
Л3
Л4
Л5
Л6
1
1
1
1
1
1
1
11
12
13
14
15
РК2 К2
Л7
СР
СР
1
1
1
1
1
Виды контроля: К – контрольная работа, Л – лабораторное задание, РК –
контроль, СР – самостоятельная работа
рубежный
Таблица 3
Оценка
Отлично
Хорошо
Удовлетворительно
Неудовлетворительно
Оценка знаний студентов
Буквенный
Рейтинговый
эквивалент
балл
(в процентах %)
А
95-100
А90-94
В+
85-89
В
80-84
В75-79
С+
70-74
С
65-69
С60-64
D+
55-59
D
50-54
F
0-49
5
В баллах
4
3,67
3,33
3,0
2,67
2,33
2,0
1,67
1,33
1,0
0
3. Содержание дисциплины
Таблица 4
Тематический план курса
Количество академических часов
№
нед.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Наименование темы
Лекции Практ. Лаб.
СРСП СРС
занятия занят.
Введение. Основные понятия
ТММ.
Основные виды механизмов.
Структурный синтез и анализ
механизмов.
Кинематический анализ механизмов. Метод планов.
Графические и аналитические
методы кинематического анализа
механизмов.
Кинематический анализ зубчатых
механизмов
Силовой анализ механизмов
Теорема Жуковского
Режимы движения механизма.
Приведение сил и масс в
механизмах.
Дифференциальные
уравнения
движения звена приведения и их
решение.
Уравновешивание вращающихся
звеньев
Виброактивность и виброзащита
машины.
Основные
задачи
синтеза.
Синтез кулачковых механизмов.
Синтез зубчатых механизмов.
Графические методы синтеза
механизмов.
Методы
оптимизации.
Всего (часов)
6
1
1
2
1
3
1
3
3
3
3
3
3
3
3
3
4
3
3
3
3
3
3
3
1
2
1
1
1
1
2
1
1
3
3
3
3
1
2
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
15
45
45
1
2
1
1
2
1
1
15
15
3.2 Наименование тем лекционных занятий и их содержание
1. Введение. Основные понятия ТММ. Роль ТММ на различных этапах
развития технического процесса. Машина, механизм, звено,
кинематическая пара. Классификация кинематических пар. Высшие и
низшие пары. Кинематические цепи и соединения.Структурная
формула кинематической цепи общего вида.
2.
Основные виды механизмов. Структурный синтез и анализ
механизмов. Плоские и пространственные механизмы (шарнирнорычажные, зубчатые, кулачковые и т.д.). Число степеней свободы
механизма. Принцип образования механизмов. Группы Ассура.
Классификация групп Ассура.
3.
Кинематический анализ механизмов. Метод планов. Задачи и
методы кинематического анализа механизмов. Определение положений,
скоростей и ускорений звеньев механизмов с низшими парами при
помощи планов положений, скоростей и ускорений. Заменяющие
механизмы.
4.
Графические и аналитические методы кинематического анализа
механизмов. Метод кинематических диаграмм. Методы графического
дифференцирования и интегрирования. Аналоги скоростей и ускорения.
5.
Кинематический анализ зубчатых механизмов. Передаточные
отношения фрикционных и зубчатых механизмов с неподвижными
осями вращения.
6.
Силовой анализ механизмов. Задачи силового анализа механизмов.
Силы инерции звеньев плоских и пространственных механизмов.
Планы сил для плоских механизмов.
7.
Теорема Жуковского о жестком рычаге. Теорема Жуковского. Рычаг
Жуковского. Определение уравновешивающей силы по теореме
Жуковского.
8.
Режимы движения механизма. Характеристики сил, действующих на
звенья механизмов. Уравнение движения в форме интеграла энергии.
Полное время движения механизма. КПД механизма.
9.
Приведение сил и масс в механизмах. Определение приведенной
силы (момента). Определение приведенной массы и приведенного
момента инерции. Определение приведенной и уравновешивающей
силы по теореме Жуковского.
10. Дифференциальные уравнения движения звена приведения и их
решение.
Виды
дифференциальных
уравнений
движения.
Аналитическое решение. Метод Виттенбауэра в исследовании
движения механизма. Определение момента инерции маховика по
методу Виттенбауэра.
11. Уравновешивание
вращающихся
звеньев.
Статическое
и
динамическое уравновешивание. Уравновешивание механизмов. Метод
7
замещающих масс.
12. Виброактивность и виброзащита машины. Основные методы
виброзащиты. Принципы виброизоляции.
13. Основные задачи синтеза.Синтез кулачковых механизмов. Выбор
законов движения ведомого звена кулачкового механизма. Угол
давления кулачкового механизма. Минимальный радиус кулачка.
Графическое и аналитическое определение профиля кулачка.
14. Синтез зубчатых механизмов. Виды зубчатых механизмов. Основная
теорема зацепления. Цилиндрическая зубчатая передача. Эвольвента
окружности и ее свойства. Основные размеры зубьев. Качественные
показатели передачи. Способы изготовления зубчатых колес.
15. Графические методы синтеза механизмов. Методы оптимизации.
Синтез механизмов по положениям звеньев. Синтез механизмов по
методам оптимизации. Случайный поиск. Направленный поиск.
3.3 Наименование тем практических занятий, их содержание и объем в
часах
1. Структурный синтез и анализ механизмов. Решение задач на
определение класса кинематических пар, степени подвижности
механизма, разложение механизма на группы Ассура, определение
класса механизма, выявление избыточных связей.
2. Кинематический
анализ
плоских
рычажных
механизмов.
Определение положений, скоростей и ускорений звеньев механизмов с
группами Ассура второго класса при помощи планов положений,
скоростей и ускорений. Аналитические методы.
3. Кинематический анализ зубчатых механизмов. Решение задач на
определение передаточных отношений зубчатых механизмов с
неподвижными и подвижными осями вращения колес.
4. Силовой анализ плоских рычажных механизмов. Решение задач на
определение сил реакций в кинематических парах плоских рычажных
механизмов и определение уравновешивающей силы.
5. Теорема
Жуковского
о
жестком
рычаге.
Определение
уравновешивающей силы по методу Жуковского.
6. Определение приведенных параметров. Решение задач на
определение приведенной силы (момента), приведенной массы и
приведенного момента инерции.
7. Дифференциальные уравнения движения звена приведения. Методы
решения. Диаграмма Виттенбауэра.
8. Синтез кулачковых механизмов. Решение задач на построение
геометрического места центров вращения кулачка и определение
минимального радиуса кулачка.
3.4 Наименование тем лабораторных занятий, их содержание
8
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Структурный синтез и анализ механизмов. Составление
кинематических схем механизмов. Определение класса кинематических
пар, степени подвижности механизма, разложение механизма на
группы Ассура, определение класса механизма, выявление локальных и
избыточных связей. Замена высших кинематических пар низшими,
построение кинематических схем заменяющих механизмов.
Кинематический
анализ
механизмов
методом
диаграмм.
Построение кинематических диаграмм по методу графического
дифференцирования. Определение перемещения, скорости и ускорения
для 12 положений одного звена плоского механизма за один период
движения начального звена.
Кинематический анализ зубчатых механизмов с неподвижными
осями вращения. Построение кинематических схем. Определение
передаточных отношений.
Кинематический анализ зубчатых механизмов с подвижными
осями вращения. Построение кинематических схем. Определение
передаточных отношений.
Статическая и динамическая балансировка роторов с известным
расположением масс. Статическое и динамическое уравновешивание
ротора с известным расположением неуравновешенных масс.
Построение профиля эвольвентных зубьев зубчатых колес методом
огибания. Нарезание нулевых и корригированных зубчатых колес с
эвольвентным профилем.
Обмер зубчатых колес с эвольвентным профилем зубьев.
Определение размеров и параметров зубчатого колеса путем
непосредственных измерений и необходимых расчетов.
3.5 Самостоятельная работа студентов (СРС)
1. Решение задачи 1 из курсовой работы.
2. Решение задач 2 и 3 из курсовой работы.
3. Подготовка к защите лабораторного задания №1.
4. Решение задач из курсовой работы.
5. Подготовка к защите лабораторного задания №2.
6. Решение задач из курсовой работы.
7. Подготовка к защите лабораторного задания №3.
8. Решение задач из курсовой работы.
9. Подготовка к защите лабораторного задания №4.
10.Решение задач из курсовойработы.
11.Подготовка к защите лабораторного задания №5
12.Подготовка к защите лабораторного задания №6
13. Подготовка к защите лабораторного задания №7
14.Подготовка к защитесамостоятельнойработы
15.Подготовка к защитесамостоятельнойработы
Самостоятельная работа студентов под руководством преподавателя
(СРСП).
9
1. Тестовый опрос на остаточные знания по теоретической механике.
2. Консультация по темам 1 – го модуля.
3. Защита лабораторной работы №1.
4. Защита лабораторной работы №2.
5. Контрольная работа по структурному анализу.
6. Рубежный контроль - тестовое задание по модулю №1.
7. Защита лабораторной работы №3.
8. Защита лабораторной работы №4.
9. Защита лабораторной работы №5.
10. Защита лабораторной работы №6.
11. Рубежный контроль - тестовое задание по модулю №2
12. Контрольная работа по кинематическому анализу.
13. Защита лабораторной работы №7.
14. Защита самостоятельной работы.
15. Защита самостоятельной работы.
Таблица 5
№
1
Дата
Основные виды механизмов. Структурный
синтез и анализ механизмов.
Кинематический анализ механизмов. Метод
планов.
Графические и аналитические методы
кинематического анализа механизмов.
Кинематический
анализ
зубчатых
механизмов.
Силовой анализ механизмов.
Теорема Жуковского о жестком рычаге.
Режимы движения механизма.
Приведение сил и масс в механизмах.
Дифференциальные уравнения движения
звена приведения и их решение.
Уравновешивание вращающихся звеньев.
Виброактивность и виброзащита машины.
Основные задачи синтеза. Синтез кулачковых
механизмов.
Синтез зубчатых механизмов.
Графические методы синтеза механизмов.
Методы оптимизации.
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
№
График проведения лекций
Время
Наименование темы
Введение. Основные понятия ТММ.
Дата
График проведения практических занятий
Время
Наименование темы
10
Структурный
синтез
и
анализ
механизмов.
Кинематический
анализ
плоских
рычажных механизмов.
Кинематический
анализ
зубчатых
механизмов
Силовой
анализ
плоских
рычажныхмеханизмов.
Теорема Жуковского о жестком рычаге.
Определение приведенных параметров.
Дифференциальные уравнения движения
звена приведения.
Синтез кулачковых механизмов.
1
2
3
4
5
6
7
8
№
1
2
3
4
5
6
7
Дата
График проведения лабораторных занятий
Время
Наименование темы
Структурный
синтез
и
анализ
механизмов.
Кинематический анализ механизмов
методом диаграмм.
Кинематический
анализ
зубчатыхмеханизмов с неподвижными
осями вращения.
Кинематический
анализ
зубчатыхмеханизмов с подвижными
осями вращения.
Статическая
и
динамическая
балансировка роторов с известным
расположением масс.
Построение
профиля
эвольвентных
зубьев зубчатых колес методом огибания.
Обмер зубчатых колес с эвольвентным
профилем зубьев.
4. Учебно-методические материалы по дисциплине
Основная литература
1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. М., 1975.
2. Левитская О.Н., Левитский Н.И. Курс теории механизмов и машин. М.,
1978.
3. Левитский Н.И. Теория механизмов и машин. М., 1979.
4. Теория механизмов и машин. Под ред. Фролова К.В. М., 1987.
5. Теория механизмов и механика машин. Под ред. Фролова К.В. М., 1998.
6. Артоболевский И.И., Эдельштейн Б.В. Сборник задач по теории
механизмов и машин. М., 1973.
11
Дополнительная литература
7. Попов С.А., Тимофеев Г.А. Курсовое проектирование по теории
механизмов и механике машин. М.,1998.
8. Баранов Г.Г. Курс теории механизмов и машин. М., 1975.
9. Зиновьев В.А. Курс теории механизмов и машин. М., 1972.
10.Решетов Л.Н. Конструирование рациональных механизмов. М., 1974.
11.Юденич В.В. Лабораторные работы по ТММ. М., 1962.
12.Кореняко А.С. Курсовое проектирование по теории механизмов и
машин. М., 1970.
13.Дракунов Ю.М., Косболов С.Б. Структурный и кинематический анализ
механизмов: Методические указания к лабораторным работам по ТММ..
Алматы, 2010.
14.Дракунов Ю.М., Косболов С.Б. Экспериментельное определение
моментов инерций звеньев механизма: Методические указания к
лабораторным работам по ТММ. Часть 2. Алматы, 1994.
15.Джумагулова Н.Б. Структурный и кинематический анализ механизмов:
Методические указания к практическим занятиям по ТММ. Алматы,
2005.
16.Джумагулова Н.Б. Динамический анализ и синтез механизмов:
Методические указания к практическим занятиям по ТММ. Алматы,
2005.
17.Сейдахмет А.Ж., Еспаев Б.А., Джумагулова Н.Б., Косболов С.Б.
Курсовой проект по ТММ (задания): Методические указания к
курсовому проектированиюпо ТММ. Алматы, 2010.
18. Косболов С.Б., Кансеитов К. И. Теория механизмов и машин.
Методические указания к практическим занятиям. Алматы, 2009.
19.Косболов С.Б., Кансеитов К. И. Теория механизмов и машин.
Лабораторный практикум. Алматы, 2009.
12
Содержание
1. Цели и задачи дисциплины
2. Система оценки знаний
3.Содержание дисциплины
3
4
5
13