Теория механизмов и машин
для направления 240800 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в
химической технологии, нефтехимии и биотехнологии»,
специальности 240801 «Машины и аппараты химических производств»
Курс 3 (4) Лекции 34 (12) часа
Семестр 5 (7) Лаб. занятия 17 (12) часов
Часов в неделю 3 Практ. занятия не предусмотрены
Курсовая работа 5 семестр (7 семестр) СРС 24 часа
Курсовой проект не предусмотрен Всего аудиторных 51 час
Расчетно-графическая работа не предусмотрена Всего 75 (24) часов
Контрольная работа нет (7 семестр)
Экзамен 5 семестр (7 семестр)
Зачет не предусмотрен
(сведения по учебному плану
заочной формы обучения указывается в скобках)
Цель преподавания дисциплины "Теория механизмов и машин" состоит в обучении студентов основам знаний о структуре, кинематике и динамике механизмов и машин, а также методам их проектирования и расчета.
Задачи изучения дисциплины:
1. Приобретение знаний о назначении различных групп механизмов, о принципах работы машин в целом и их отдельных составляющих;
2. Приобретение знаний о структуре механизмов при их анализе и синтезе;
3. Умение проводить кинематический анализ механизмов различными способами;
4. Умение проводить силовой анализ механизмов и исследовать движения под действием внешних сил.
Практические навыки и умения приобретаются в процессе изучения современных методов анализа и синтеза, при выполнении лабораторных работ, а также курсовой работы.
Перечень дисциплин, усвоение которых студентами необходимо для изучения дисциплины ТММ:
1. Теоретическая механика – в полном объеме.
2. Высшая математика – в полном объеме.
3. Физика – разделы механики.
4. Инженерная графика – в объеме машиностроительного черчения.
5. Вычислительная техника (информатика) – в полном объеме.
Требования к знаниям и умениям студентов по дисциплине:
Студент должен знать основные виды механизмов, методы их анализа и синтеза, кинематические и динамические свойства, функциональные особенности использования в различных модификациях машин.
Студент должен уметь решать практические задачи по расчёту и конструированию различных механизмов и кинематических цепей машин на основе создания их математических моделей.
| № модуля | № недели | № темы | Наименование темы | Часы | ||||
| Всего | Лекций | Лаб. з. | Прак. з. | СРС | ||||
| 1 | 1 | 1 | Введение. Структура механизмов. | 7 (3) | 2 (1) | 3 (2) | 2 | |
| 2 | 2 | Кинематический анализ механизмов. | 6 (3) | 2 (1) | 2 (2) | 2 | ||
| 3 | 3 | Построение кинематических диаграмм. | 4 (1) | 2 (1) | 2 | |||
| 4 | 4 | Кинематический анализ и синтез кулачковых механизмов. | 6 (3) | 2 (1) | 2 (2) | 2 | ||
| 5 | 5 | Кинематический анализ зубчатых передач. | 6 (2,5) | 2 (0,5) | 2 (2) | 2 | ||
| 6 | 6 | Синтез эвольвентного зубчатого зацепления. | 8 (1) | 2 (1) | 2 | 4 | ||
| 7 | 7 | Синтез многозвенных зубчатых механизмов. | 6 (0,5) | 2 (0,5) | 2 | 2 | ||
| 8 | 8 9 | Механизмы передач с гибкими звеньями. Винтовые механизмы. | 2 (0,5) | 2 (0,5) | ||||
| 9 | 10 | Механизм универсального шарнира. Механизм двойного универсального шарнира. | 6 (2,5) | 2 (0,5) | 2 (2) | 2 | ||
| 10 | 11 12 | Механизмы фрикционных передач. Мальтийский механизм. Гидравлические и пневматические механизмы. | 2 (0,5) | 2 (0,5) | ||||
| 2 | 11-12 | 13 | Динамический анализ механизмов. | 8 (2) | 4 (2) | 4 | ||
| 13-14 | 14 | Движение механизмов машины под действием приложенных сил. | 4 (1) | 4 (1) | ||||
| 15 | 15 | Трение в кинематических парах. | 2 (0,5) | 2 (0,5) | ||||
| 16 | 16 | Виброзащита механизмов и машин. Уравновешивание вращающихся звеньев. | 6 (2,5) | 2 (0,5) | 2 (2) | 2 | ||
| 17 | 17 | Основные понятия теории машин-автоматов. | 2 (0,5) | 2 (0,5) | ||||
| Всего | 75 (24) | 34 (12) | 17 (12) | 24 | ||||
| № темы | Всего часов | № лекции | Тема лекции. Вопросы, отрабатываемые на лекции |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1 | 2 (1) | 1 | Введение. Структура механизмов. ТММ - научная основа новых машин и механизмов. Исторический очерк развития ТММ. Цели и задачи курса, Разделы ТММ. Основные виды звеньев. Кинематические пары. Степень подвижности механизмов. Структурная классификация механизмов. Условия существования кривошипа. Модификация механизмов при замене пар. |
| 2 | 2 (1) | 2 | Кинематический анализ механизмов. План положения механизма. Масштабные коэффициенты. Определение скорости и ускорения методом планов. |
| 3 | 2 (1) | 3 | Построение кинематических диаграмм. Кинематическое исследование механизмов аналитическими методами. Кинематика шарнирного четырехзвенника. Кинематика кривошипно-ползунного механизма. Кинематика кривошипно-кулисного механизма. |
| 4 | 2 (1) | 4 | Кинематический анализ и синтез кулачковых механизмов. Основные типы кулачковых механизмов. Определение минимального радиуса кулачка. Углы давления. Проектирование кулачкового механизма из условий ограничения угла давления. |
| 5 | 2 (0,5) | 5 | Кинематический анализ зубчатых передач. Классификация зубчатых передач. Геометрические элементы зубчатого колеса. Зубчатые механизмы с неподвижными осями. Планетарные механизмы. Дифференциальные механизмы. |
| 6 | 2 (1) | 6 | Синтез эвольвентного зубчатого зацепления. Образование и свойства эвольвенты. Основная теорема зацепления. Элементы зацепления. Рабочий участок профиля зуба. Коэффициент зацепления. Интерференция профиля зубьев. |
| 7 | 2 (0,5) | 7 | Синтез многозвенных зубчатых механизмов. Синтез многозвенных зубчатых передач с подвижными осями. Синтез многозвенных зубчатых передач неподвижными осями. Планетарные коробки скоростей. |
| 8 | 1 (0,25) | 8 | Механизмы передач с гибкими звеньями. Ременные механизмы. Цепные механизмы. Канатные механизмы. Волновая передача. |
| 9 | 1 (0,25) | 8 | Винтовые механизмы. Резьба, относительное движение. |
| 10 | 2 (0,5) | 9 | Механизм универсального шарнира. Механизм двойного универсального шарнира. Кинематические схемы механизмов. Передаточное отношение. Неравномерность хода. |
| 11 | 1 (0,25) | 10 | Механизмы фрикционных передач. Мальтийский механизм. Механизмы бесступенчатых передач. Коническая и цилиндрическая фрикционная передачи. Коэффициент относительного скольжения. |
| 12 | 1 (0,25) | 10 | Гидравлические и пневматические механизмы. Гидро- и пневмопривод |
| 13 | 2(1) | 11 | Динамический анализ механизмов. Силы, действующие на звенья механизмов. Определение сил инерции звена. |
| 13 | 2(1) | 12 | Механическая характеристика машины. Условия статической определимости кинематических цепей. |
| 14 | 2(0,5) | 13 | Движение механизмов машины под действием приложенных сил. План силы. Приведенная масса и приведенный момент механизма. Приведение сил в механизмах. Уравнение кинетической энергии механизма. Режим движения машины. Механический КПД. КПД типовых механизмов. Дифференциальное уравнение движения механизма. |
| 14 | 2(0,5) | 14 | Неравномерность хода машины при установившемся движении. Балансировка роторов. Уравновешивание сил с помощью противовесов и разгружающих устройств. Исследование установившегося движения по диаграмме энергомасс. |
| 15 | 2(0,5) | 15 | Трение в кинематических парах. Трение в поступательных парах. Трение во вращательных кинематических парах. Трение в высших кинематических парах. Трение гибких тел. Жидкостное трение. |
| 16 | 2(0,5) | 16 | Виброзащита механизмов и машин. Уравновешивание вращающихся звеньев. Ударная и вибрационная зашита машин. Снижение виброактивности источников колебаний. Виброгашение (активная виброизоляция). Виброизоляция (пассивная виброизоляция). |
| 17 | 2(0,5) | 17 | Основные понятия теории машин-автоматов. Основы теории роботов-манипуляторов. Структура кинематических цепей роботов-манипуляторов. |
Цель лабораторных работ – ознакомление студентов с экспериментальными методами анализа измерений параметров механизмов, выработка навыка проведения современных методов измерений параметров механизмов и обработки экспериментальных данных.