Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «московский государственный университет путей сообщения» (миит) утверждаю: Директор роат




Скачать 26,23 Kb.
НазваниеФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «московский государственный университет путей сообщения» (миит) утверждаю: Директор роат
страница1/4
Дата03.02.2016
Размер26,23 Kb.
ТипУчебно-методический комплекс
  1   2   3   4


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

(МИИТ)


УТВЕРЖДАЮ:

Директор РОАТ

__________В.И. Апатцев_ (подпись, Ф.И.О.)

«____»____________ 20 г.


Кафедра «Теоретическая и прикладная механика» .

(название кафедры)

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

Васильев Александр Викторович, доцент

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


УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО ДИСЦИПЛИНЕ


_____________________«Теория механизмов и машин» ________________

(название)

____________________________________________________________________


Специальность/направление:190205.65 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование»_________________________________________

(код, наименование специальности/направления)


Утверждено на заседании УМК РОАТ

Протокол №______4______

«__01__»______июля______2011 г.

Председатель УМК ___А.В. Горелик_

(подпись, Ф.И.О.)

Утверждено на заседании кафедры ТПМ

Протокол №_____10_______

«_28_»____июня______2011 г.

Зав. кафедрой ТПМ___В.Г.Мицкевич

(подпись, Ф.И.О.)



Москва 2011 г.

Автор-составитель:

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

Васильев Александр Викторович, доцент


Учебно-методический комплекс по дисциплине ________«Теория механизмов и машин» _______

(название дисциплины)

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

____190205.65 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и____ _______________________________оборудование»____________________________


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 курса 5

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий 5

4.2. Содержание разделов дисциплины 5

4.3. Лабораторный практикум 9

4.4. Практические занятия 10

5. Самостоятельная работа 10

5.1. Контрольная работа 10

5.2. Курсовая работа 10

5.3. Курсовой проект 10

5.4. Контрольные вопросы 10

6. Информационно-методическое обеспечение дисциплины 13

6.1. Рекомендуемая литература 13

6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины 14

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины 14

II. Методические рекомендации (материалы) для преподавателей 16

III. Методические указания (материалы) для студентов 19

IV. Материалы текущего, промежуточного и итогового контроля знаний студентов 22


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

(МИИТ)


СОГЛАСОВАНО: УТВЕРЖДАЮ:

Выпускающая кафедра «Сопротивление

материалов и строительная механика»

Зав. кафедры Директор РОАТ

_________________Л. Ю. Кузьмин _ __________В.И. Апатцев_ (подпись, Ф.И.О.) (подпись, Ф.И.О.)

«____»____________20 г. «____»____________ 20 г.


Кафедра «Теоретическая и прикладная механика» .

(название кафедры)

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

Васильев Александр Викторович, доцент

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


РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ПО ДИСЦИПЛИНЕ


_____________________«Теория механизмов и машин» ________________

(название)

____________________________________________________________________


Специальность/направление:190205.65 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование»_________________________________________

(код, наименование специальности/направления)


Утверждено на заседании УМК РОАТ

Протокол №______4______

«__01__»______июля______2011 г.

Председатель УМК ___А.В. Горелик_

(подпись, Ф.И.О.)

Утверждено на заседании кафедры ТПМ

Протокол №_____10_______

«_28_»____июня______2011 г.

Зав. кафедрой ТПМ___В.Г.Мицкевич

(подпись, Ф.И.О.)


Москва 2011 г.


1. ЦЕЛЬ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Учебная дисциплина «Теория механизмов и машин» является составной частью цикла дисциплин учебного плана обеспечивающих подготовку по основам проектирования машин студентов инженерно-технических специальностей и непосредственно связана с такими дисциплинами, как: «Детали машин и основы конструирования», «Конструирование и расчет вагонов», «Теория и конструкция локомотивов», «Технические условия создания машин», «Подъемно-транспортные машины», «Строительные и дорожные машины», «Основы моделирования рабочих процессов машин» и целым рядом других специальных дисциплин.

Целью преподавания дисциплины является формирование у студента знаний о научных принципах проектирования машин и механизмов, включающих в себя:

  • методы оценки функциональных возможностей механизмов разных видов;

  • критерии качества передачи движения;

  • постановку задачи с обязательными и желательными условиями синтеза структурной и кинематической схемы механизма;

  • построение целевой функции при оптимизационном синтезе;

  • построение математических моделей для задач проектирования механизмов и машин.

2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ

СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Изучив дисциплину, студент должен:

2.1. Иметь представление о принципах проектирования машин и механизмов.

2.2. Знать и уметь использовать:

  • общие принципы реализации движения с помощью механизмов;

  • основные виды механизмов, их функциональные возможности и области применения;

  • методы расчета кинематических и динамических параметров движения механизмов;

  • критерии качества передачи движения механизмами разных видов;

  • постановку и методы решения задач синтеза с учетом обязательных и желательных условий;

  • постановку задачи и методы управления движением исполнительных органов машины и системой механизмов;

  • методы гашения колебаний и виброизоляции.

    1. Иметь навыки и приобрести опыт:

  • разработки алгоритмов и математических моделей для задач проектирования механизмов и машин отраслевого назначения;

  • использования систем автоматизированного расчета параметров и проектирования механизмов на ЭВМ;

  • проведения экспериментов на лабораторных установках и обработки их результатов с использованием ЭВМ.

  1. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Форма обучения - заочная



Вид учебной работы

Всего

часов

Курс - III

ДМ

Общая трудоемкость дисциплины




140

Аудиторные занятия:

16

16

лекции

8

8

лабораторный практикум

8

8

практические занятия

-

-

Курсовая работа




1

Самостоятельная работа




124

Вид итогового контроля




Зачет - 1; экзамен – 1.




  1. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ ЗАНЯТИЙ




п/п


Раздел дисциплины

Лекции,

ч

Лабораторный

практикум, ч

1

Основы строения машин и механизмов

1

1

2

Структурный анализ и синтез механизмов

1

1

3

Кинематический анализ механизмов

2

2

4

Динамический анализ механизмов

1

1

5

Уравновешивание масс и сил инерции звеньев механизмов

1

1

6

Синтез механизмов

2

2


4.2. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ

4. 2. 1. Раздел 1. ОСНОВЫ СТРОЕНИЯ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ

        1. Тема 1. Механизмы и машины.

Основные понятия: машина, механизм, звено, деталь, кинематическое соединение, входные и выходные звенья механизма. Механизм как кинематическая основа технологических, энергетических, транспортных, информационных и других машин. Основные виды механизмов. [1, c. 5...6]; [5, c. 12...47].


        1. Тема 2. Кинематические пары и их классификация.

Основные понятия: кинематическая пара, элементы кинематической пары. Высшие и низшие, пространственные и плоские кинематические пары. Относительное движение звеньев и условия связи в кинематических парах. Классификация кинематических пар по числу степеней свободы и числу связей. Виды кинематических пар. [1, c. 6...8]; [5, с. 48...59].


        1. Тема 3. Кинематические цепи и их классификация

Основные понятия: кинематическая цепь; простые и сложные, плоские и пространственные, замкнутые и незамкнутые кинематические цепи. Структурная формула кинематической цепи общего вида, число степеней подвижности кинематической цепи. [1, c. 8...11]; [5, c. 59...62].


4.2.2. Раздел 2. СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ И СИНТЕЗ МЕХАНИЗМОВ

4.2.2.1. Тема 1. Степень свободы механизма

Основные понятия: число степеней свободы механизма, формулы для определения числа степеней свободы пространственных и плоских механизмов. Обобщенные координаты и начальные звенья механизма. Местные и групповые подвижности в механизмах; структура плоских и пространственных механизмов; заменяющие механизмы. [1, c. 11...12]; [5, c.62...82].

        1. Тема 2. Избыточные связи

Основные понятия: избыточные локальные и структурные связи; метод сборки кинематической цепи для выявления избыточных связей. Проектирование механизмов с оптимальной структурой путем устранения избыточных связей или введением тождественных связей. [1, c. 15...17]; [5, c. 64...66].

        1. Тема 3. Структурный анализ и синтез механизмов наслоением структурных групп по Ассуру

Основные понятия: структурная группа Ассура; класс, вид и порядок структурной группы; принцип образования механизмов по Ассуру. [1, c. 12...15]; [5, c. 83...102].

4.2.3. Раздел 3. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ

4.2.3.1. Тема 1. Кинематические передаточные функции

и отношения

Основные понятия: входные и выходные звенья механизма; законы движения ведущих звеньев – функции перемещений, скоростей и ускорений, их взаимосвязь; передаточные отношения и функции; аналоги линейных и угловых скоростей и ускорений. [2, c. 78...87]; [5, c. 103...141].

4.2.3.2. Тема 2. Методы определения кинематических

характеристик механизма

Основные понятия: графические, численные и аналитические методы вычисления кинематических передаточных функций; использование системы линейных уравнений и численных методов для расчета кинематических передаточных функций на ЭВМ; методы центроид, векторных цепей и векторных уравнений для определения кинематических характеристик механизмов. [2, c. 87...91]; [5, c. 141...190].

4.2.3.3. Тема 3. Примеры определения кинематических

характеристик механизмов

Основные виды механизмов: кривошипно-ползунные (плоские и пространственные), четырехшарнирные, кулисные, кулисные, зубчатые (в том числе и планетарные), пространственные механизмы промышленных роботов и манипуляторов. Связь кинематических характеристик механизмов с надежностью машин. Примеры разработки алгоритмов программ для кинематического анализа механизмов на ЭВМ. [2, c. 91...97]; [5, c. 141-260].


4.2.4. Раздел 4. Динамический анализ механизмов

4.2.4.1. Тема 1. Силовой анализ механизмов

Основные понятия: сила, работа, мощность. Электрический, гидравлический и пневматический привод механизмов. Силы движущие, силы сопротивления и инерционные силы; условия статической определимости механизма и его структурных групп; аналитический и графический методы силового расчета. Кинетостатический анализ механизмов; уравновешивающая сила (момент) и их расчет по методу Жуковского. [1, c.40...42, c. 47...60, c. 118...119]; [2, c. 108...130]; [5, c. 268...277, 306...354, 410...415]; [7, c. 347...395].


4.2.4.2. Тема 2. Динамическая модель механизма

Основные понятия: приведение сил и масс; динамическая модель механизма. Уравнения движения механизма в энергетической и дифференциальной формах (линейные и нелинейные уравнения); методы решения уравнений движения механизма. Режимы движения механизма; неравномерность движения машинного агрегата при установившемся режиме; динамика приводов; выбор типа привода; назначение маховика; определение необходимого момента инерции маховых масс. Уравнения движения механизмов с несколькими степенями свободы. Особенности динамического исследования манипуляторов. [1, c. 119...126]; [2, c. 98...108]; [5, c. 405...475]; [7, c. 486...530].


4.2.4.3. Тема 3. Трение в машинах и механизмах, коэффициент полезного действия

Основные понятия: взаимодействие элементов кинематических пар при относительном движении; природа сил трения; внутреннее и внешнее трение; трение скольжения, качения; жидкостное трение; расчет износа контактных поверхностей кинематических пар; использование внешнего и внутреннего трения для демпфирования динамических систем; самоторможение; учет трения в кинематических парах при силовом расчете механизмов. Механический коэффициент полезного действия (КПД) механизмов. КПД систем механизмов при их параллельном, последовательном и смешанном соединении. [1, c. 43...47]; [5, c. 278...306, 388...404].


4.2.5. Раздел 5. УРАВНОВЕШИВАНИЕ МАСС И СИЛ ИНЕРЦИИ

ЗВЕНЬЕВ МЕХАНИЗМОВ


4.2.5.1. Тема 1. Уравновешивание масс звеньев механизма

Основные понятия: динамические нагрузки и причины их появления; колебания фундаментов (опор) и вибрации в звеньях механизмов и машин; статические моменты масс; определение положения общего центра масс механизма; исследование движения общего центра масс механизма. [1, c. 138...147, c. 164...166]; [5, c. 354...367].


4.2.5.2. Тема 2. Уравновешивание сил инерции звеньев механизма

Основные положения: главный вектор и главный момент всех сил инерции звеньев механизма; статическая неуравновешенность (статический дисбаланс); динамическая неуравновешенность (динамический дисбаланс); уравновешивание сил инерции плоских механизмов; устранение колебаний в рычажных и кулачковых механизмах. [1, c. 160...164]; [5, c.357...375].

4.2.5.3. Тема 3. Уравновешивание вращающихся тел

Основные положения: статическое; динамическое и полное уравновешивание вращающихся тел на стадиях проектировании, изготовления и эксплуатации; способы гашения колебаний; экспериментальные методы и установки для балансировки вращающихся тел; способы виброизоляции. [1, c. 155...160]; [5, c. 375...383].

4.2.6. Раздел 6. СИНТЕЗ МЕХАНИЗМОВ

4.2.6.1. Тема 1. Общие принципы и методы проектирования механизмов

Основные положения: этапы синтеза механизмов; входные и выходные параметры синтеза; основные и дополнительные условия синтеза; целевые функции и ограничения; методы оптимизации в синтезе механизмов с применением ЭВМ. [5, c. 503...528]; [7, c. 140 ... 151].


4.2.6.2. Тема 2. Синтез механизмов с низшими парами

Основные положения: задачи синтеза; параметры синтеза. Синтез рычажных механизмов: по заданным положениям звеньев, по коэффициенту изменения средней скорости коромысла, по методу приближения функций; синтез направляющих механизмов по воспроизведению заданной траектории; теорема Робертса - Чебышева; условие существования кривошипа. [1, c.18...29]; [5, c. 678 ...706].

4.2.6.3. Тема 3. Основы проектирования механизмов с высшими парами

Основные положения: основная теорема зацепления плоских профилей, передаточное отношение; скорость скольжения сопряженных профилей; угол давления при передаче движения высшей парой. Синтез сопряженных профилей по методу: преобразования координат, последовательных положений исходного производящего контура и положения нормалей к профилям. Графические методы профилирования. [1, c. 60...66]; [5, c. 528 ... 589].


4.2.6.4. Тема 4. Синтез передаточных механизмов

Основные положения: виды зубчатых механизмов и области их применения, цилиндрическая зубчатая передача с эвольвентным профилем зубьев, линия зацепления, дуга зацепления, коэффициент перекрытия, модуль зубчатых колес, геометрические размеры передачи, передачи со смещением исходного контура, передачи с внутренним зацеплением; передачи с циклоидальным профилем зубьев; конические зубчатые передачи; гипоидные зубчатые передачи; передачи Новикова; винтовые и червячные передачи; передачи с подвижными осями колес, проектирование планетарных передач по условиям: соосности, соседства и сборки с симметрией зон зацепления; бесступенчатые передачи с замкнутым дифференциалом и коробки скоростей; волновые зубчатые передачи; многозвенные зубчатые механизмы. [1, c.68...103]; [2, c. 178...219]; [5, c. 533...621].


4.2.6.5. Тема 5. Синтез кулачковых механизмов и механизмов

прерывистого действия


Основные положения: виды кулачковых механизмов и особенности их проектирования; критерии работоспособности кулачкового механизма; выбор допускаемого угла давления; определение основных размеров кулачкового механизма из условий ограничения угла давления и выпуклости кулачка; выбор закона движения выходного звена механизма; проектирование профиля кулачка по закону движения выходного звена; методы проектирования профилей кулачков; расчет координат профиля кулачка на ЭВМ; силовое замыкание высшей пары при ускоренном движении толкателя; синтез пространственных кулачковых механизмов; мальтийские механизмы с внешним и внутренним зацеплением, особенности их проектирования. [1, c. 104...118]; [5, c. 621...678].

4.3. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Основная цель лабораторных работ – изучение студентами экспериментальных методов анализа и синтеза механизмов. Выполнению лабораторных работ должно предшествовать изучение теории моделирования кинематических и динамических процессов в машинах и механизмах и основных положений теории эксперимента. Лабораторный практикум охватывает все разделы дисциплины и предусматривает выполнение виртуальных лабораторных работ на ПЭВМ и вычислительных комплексах, объединенных в локальные сети. [6, c. 3...56].


№ п/п

№№ разделов

дисциплины

Наименование лабораторных работ

1

4.2.1;

4.2.2;

4.2.3.

Структурный и кинематический анализ плоских рычажных механизмов, выявление избыточных связей.

2

4.2.1; 4.2.2;

4.2.3.

Структурный и кинематический анализ механизмов с высшими кинематическими парами.

3

4.2.1; 4.2.2;

4.2.3.

Экспериментальное определение параметров зубчатой передачи.

4

4.2.1; 4.2.2;

4.2.3.

Исследование точности позиционирования манипулятора промышленного робота.

5

4.2.1;

4.2.2;

4.2.3.

Исследование влияния структуры манипулятора промышленного робота на его кинематические характеристики.

6

4.2.4.

Исследование трения в кинематических парах.

8

4.2.4.

Экспериментальное определение приведенного момента инерции звеньев рычажного механизма.

9

4.2.5.

Статическая и динамическая балансировка, полное уравновешивание вращающихся тел.


10

4.2.6.

Исследование влияния смещения исходного производящего контура на геометрические параметры зубчатого колеса.


4.4. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ


№ п/п

№ раздела

Наименование практических занятий







НЕ ПРЕДУСМОТРЕНО
  1   2   3   4

Похожие:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «московский государственный университет путей сообщения» (миит) утверждаю: Директор роат iconФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «московский государственный университет путей сообщения» (миит) утверждаю: Директор роат
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «московский государственный университет путей сообщения» (миит) утверждаю: Директор роат iconФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «московский государственный университет путей сообщения» (миит) утверждаю: Директор роат
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «московский государственный университет путей сообщения» (миит) утверждаю: Директор роат iconФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «московский государственный университет путей сообщения» (миит) утверждаю: Директор роат
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «московский государственный университет путей сообщения» (миит) утверждаю: Директор роат iconИркутский государственный университет путей сообщения
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «московский государственный университет путей сообщения» (миит) утверждаю: Директор роат iconИркутский государственный университет путей сообщения
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «московский государственный университет путей сообщения» (миит) утверждаю: Директор роат iconИркутский государственный университет путей сообщения
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «московский государственный университет путей сообщения» (миит) утверждаю: Директор роат iconИркутский государственный университет путей сообщения
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «московский государственный университет путей сообщения» (миит) утверждаю: Директор роат iconИркутский государственный университет путей сообщения
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «московский государственный университет путей сообщения» (миит) утверждаю: Директор роат iconИркутский государственный университет путей сообщения
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «московский государственный университет путей сообщения» (миит) утверждаю: Директор роат icon«московский государственный университет путей сообщения» (миит) утверждаю: Проректор по учебно
...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib2.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница