Рабочая программа дисциплины "Прикладная механика"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЮРГИНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО

БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

УТВЕРЖДАЮ

Зам. директора ЮТИ ТПУ

________

«__» _ __2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

ПРИКЛАДНАЯ МЕХАНИКА

Специальность 130400 "Горное дело"

КВАЛИФИКАЦИЯ: дипломированный специалист (горный инженер)

БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ План ПРИЕМА 2011 г.

КУРС 3; СЕМЕСТР 5,6;

КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ: 10

ПРЕРЕКВИЗИТЫ: «Математика», «Физика», «Начертательная геометрия. Инженерная и компьютерная графика», «Теоретическая механика».

КОРЕКВИЗИТЫ: «Динамика и прочность»

ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:

Лекции	72	часа (ауд.)
Лабораторные занятия	27	часов (ауд.)
Практические занятия	45	часов (ауд.)
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ	144	часов
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА	144	часов
ИТОГО	288	часов
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ	очная

ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ: ЭКЗАМЕН В 3 СЕМЕСТРЕ

Обеспечивающая кафедра: «Механики и инженерной графики»

ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ: Д. т.н., профессор

РУКОВОДИТЕЛЬ ООП: к. т.н., доцент

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ: к. т.н., доцент.

ст. преп.

ст. преп.

2011 г.

1. Цели освоения дисциплины

В результате освоения данной дисциплины специалист приобретает знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей основной образовательной программы «Горное дело».

Цель дисциплины - обеспечить будущим специалистам знание общих методов исследования и проектирования схем механизмов, необходимых для создания машин, приборов, автоматических устройств и комплексов, отвечающих современным требованиям эффективности, точности, надежности и экономичности.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина относится к специальным дисциплинам профессионального цикла (С3.Б.2.1). Она непосредственно связана с дисциплинами математического и естественнонаучного цикла (математика, физика, информатика) и профессионального цикла (теоретическая механика, начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика) и опирается на освоенные при изучении данных дисциплин знания и умения. Кореквизитами для дисциплины «Прикладная механика» являются дисциплины математического и естественнонаучного цикла (динамика и прочность, компьютерное конструирование).

3. Результаты освоения дисциплины

Изучившие дисциплину прикладная механика специалисты должны знать основные механизмы и их кинематические и динамические характеристики; понимать принципы работы отдельных механизмов и их взаимодействие в машине; уметь находить кинематические и динамические параметры заданных механизмов и машин и оптимальные параметры проектируемых механизмов по заданным кинематическим и динамическим свойствам с использованием современной вычислительной техники.

После изучения данной дисциплины специалисты приобретают знания, умения и опыт, соответствующие результатам основной образовательной программы Р1, Р2, Р4, Р5, Р9, Р11. Соответствие результатов освоения дисциплины «Прикладная механика» формируемым компетенциям ООП представлено в таблице.

Формируемые компетенции в соответствии с ООП*	Результаты освоения дисциплины
3.3.5, 3.4.4, 3.5.2	В результате освоения дисциплины студент должен знать: –  методы формулирования и решения инженерных задач; –  критерии синтеза и виды моделей сложных технических систем; принципы построения структур технических систем, виды машин и механизмов, область их применения и принцип работы; правила изображения структурных и кинематических схем механизмов; общие (типовые) методы и алгоритмы анализа и синтеза механизмов и систем, образованных на их основе; виды анализа и синтеза механизмов и машин; методы и алгоритмы решения прикладных задач применительно к анализу и синтезу механизмов; действующие стандарты, технические условия, положения и инструкции по оформлению технической документации; –  основы конструирования, эксплуатации, сборки и консервации горных машин и оборудования.
У.1.1, У.1.4, У.1.5, У.2.1.1, У3.5, У4.4, У.4.5, У.5.2, У.5.4, У.9.1, У.11.1, У.11.2	В результате освоения дисциплины студент должен уметь: – формулировать критерии и составлять модели сложных технических систем в зависимости от заданных условий; строить структуры технических систем; различать виды машин и механизмов; выбирать и применять общие методы и алгоритмы анализа и синтеза механизмов и систем, образованных на их основе; –  составлять структурные и кинематические схемы механизмов; решать прикладные задачи анализа и синтеза механизмов; принимать решения применительно к анализу и синтезу механизмов и систем, исходя из заданных условий; проводить оценку и анализ результатов полученных вследствие принятых решений; .
В.1.1, В.1.4, В.1.5, В.2.1.1, В3.5, В4.4, В.4.5, В.5.2, В.9.2, В.11.1	В результате освоения дисциплины студент должен владеть: –  методами построения моделей сложных технических систем; методами и алгоритмами построения структур технических систем; правилами изображения структурных и кинематических схем механизмов; общими (типовыми) методами и алгоритмами анализа и синтеза механизмов и систем, образованных на их основе; –  основами составления структурных и кинематических схем механизмов; методами и алгоритмами решения прикладных задач применительно к анализу и синтезу; –  навыками конструирования горных машин и оборудования.

*Расшифровка кодов результатов обучения и формируемых компетенций представлена в Основной образовательной программе подготовки специалистов по направлению 130400 «Горное дело».

4.  Структура и содержание дисциплины

4.1.  Структура дисциплины по разделам, формам организации и контроля обучения

№	Название раздела/темы	Аудиторная работа (час)	СРС (час)	Итого	Формы текущего контроля и аттестации
Лекции	Практ./ семинар	Лаб. зан.
1	Основные понятия и определения	4	0	0	6	10
2	Структурный анализ и синтез механизмов	4	2	6	10	22	Отчеты по практическим работам (КП) Отчеты по лабораторным работам
3	3 Кинематический анализ и синтез механизмов	6	4	0	12	22	Отчеты по практическим работам (КП) Опрос
4	Кинетостатический анализ механизмов	6	4	2	12	24	Отчеты по практическим работам (КП) Опрос. Отчеты по лабораторным работам
5	Динамический анализ и синтез механизмов	4	0	4	10	18	Опрос. Отчеты по лабораторным работам
6	Синтез кулачковых механизмов	6	4	0	10	20	Отчеты по практическим работам (КП) Опрос
7	Механизмы передач	6	4	6	12	28	Отчеты по практическим работам (КП) Отчеты по лабораторным работам Опрос
8	Критерии работоспособности деталей машин и влияющие на них факторы.	2	0	0	1	3	Контрольный опрос
9	Механический привод. Механические передачи.	1	2	0	2	5	Отчеты по лабораторным работам Проверка соответствующего раздела курсового проекта
10	Фрикционные передачи и вариаторы.	0	0	0	2	2	Контрольный опрос
11	Ремённые передачи.	3	2	0	2	7	Проверка соответствующего раздела курсового проекта
12	Цепные передачи.	3	2	0	2	7	Проверка соответствующего раздела курсового проекта
13	Прямозубые, косозубые и шевронные цилиндрические зубчатые передачи.	3	4	9	4	20	Отчеты по лабораторным работам Проверка соответствующего раздела курсового проекта
14	Конические прямозубые зубчатые передачи. Конические передачи с непрямыми зубьями.	2	2	0	4	8	Проверка соответствующего раздела курсового проекта
15	Планетарные передачи.	0	0	0	2	2	Контрольный опрос
16	Волновые передачи.	0	0	0	2	2	Контрольный опрос
17	Червячные передачи.	2	2	0	4	8	Отчеты по лабораторным работам Проверка соответствующего раздела курсового проекта
18	Валы и оси.	2	4	0	4	10	Проверка соответствующего раздела курсового проекта
19	Опоры валов и осей.	2	2	0	2	6	Проверка соответствующего раздела курсового проекта
20	Корпусные детали.	1	1	0	2	4	Проверка соответствующего раздела курсового проекта
21	Смазочные и уплотнительные устройства.	0	0	0	2	2	Проверка соответствующего раздела курсового проекта
22	Муфты механических приводов.	1	1	0	2	4	Проверка соответствующего раздела курсового проекта
23	Резьбовые соединения.	4	2	0	2	8	Отчеты по лабораторным работам Отчеты по практическим работам
24	Заклепочные соединения.	2	0	0	2	4	Отчеты по практическим работам
25	Сварные соединения.	2	0	0	2	4	Отчеты по практическим работам
26	Паяные и клееные соединения.	0	0	0	2	2	Контрольный опрос
27	Шпоночные соединения.	2	1	0	2	5	Отчеты по практическим работам
28	Шлицевые соединения.	2	0	0	1	3	Отчеты по практическим работам
29	Соединения деталей посадкой с натягом.	2	2	0	2	6	Отчеты по практическим работам
30	Профильные и клеммовые соединения.	0	0	0	2	2	Контрольный опрос
31	Оформление проектной документации.	0	0	0	20	20	Защита курсового проекта
	Итого	72	45	27	144	288

При сдаче отчетов и письменных работ проводится устное собеседование.

4.2.  Содержание разделов дисциплины

Раздел 1. Основные понятия и определения

Лекция 1,2. Цель и задачи курса, связь с общетехническими и специальными дисциплинами. Основные виды механизмов. Основные понятия теории механизмов и машин. Основные виды машин. Основы строения механизмов. Рычажные механизмы. Основы проектирования схем механизмов. Названия и условные обозначения наиболее распространенных звеньев механизмов (стойка, кривошип, коромысло, шатун, кулиса, ползун, кулачок, зубчатые колеса и другие). Классификация кинематических пар по числу степеней свободы и числу связей (классификации и ).

Раздел 2. Структурный анализ и синтез механизмов

Лекция 3,4. Синтез рычажных механизмов. Число степеней свободы механизма. Проектирование структурной схемы механизма. Классификация плоских рычажных механизмов по Ассуру - Артоболевскому. Избыточные связи. Методы оптимизации в синтезе механизмов с применением ЭВМ.

Практическая работа 1.

Определение степени подвижности различных типов плоских, и пространственных механизмов по формуле Чебышева и формуле Малышева. Структурный анализ плоских рычажных механизмов по Ассуру –Артоболевскому (деление механизмов на группы Ассура и начальный механизм. Написание формул строения механизмов.

Лабораторная работа 1.

Составление кинематических схем механизмов и их структурный анализ

Лабораторная работа 2

Определение степени подвижности и маневренности манипуляторов

Раздел 3. Кинематический анализ и синтез механизмов

Лекция 5,6,7. Синтез по положениям звеньев. Кинематические характеристики механизмов. Проектирование кинематических схем рычажных механизмов. Кинематическое исследование механизмов методом кинематических диаграмм. Исследование механизмов методом планов (планы механизма, планы скоростей и планы ускорений) Аналоги скоростей и ускорений.

Практическая работа 2.

Кинематический анализ механизмов методом планов и кинематических диаграмм. Построение планов скоростей и ускорений рычажных механизмов (кривошипно-шатунного, кулисного, 4-х звенников и других более сложных). Метод графического дифференцирования, интегрирования

Практическая работа 3.

Построение планов скоростей и ускорений рычажных механизмов (кривошипно-шатунного, кулисного, 4-х звенников и других более сложных). Метод графического дифференцирования, интегрирования

Раздел 4. Кинетостатический анализ механизмов.

Лекция 8,9,10. Задачи силового анализа механизмов. Условие кинетостатической определимости механизмов. Планы сил для плоских механизмов. Теорема «о жестком рычаге». Учет сил трения в механизмах машины.

Практическая работа 4,5.

Силовой анализ механизмов. Рассмотрение наиболее часто встречающихся структурных групп (групп Ассура) 2-го класса. Определение уравновешивающей силы с помощью рычага Жуковского.

Лабораторная работа 3

Определение приведенного коэффициента трения и к. п.д. винтовой пары.

Раздел 5. Динамический анализ и синтез механизмов

Лекция 11,12. Приведение масс, сил и сил инерции. Динамическая модель механизма. Линейные уравнения в механизмах. Нелинейные уравнения движения в механизмах. Решение движения машины: разбег, установившееся движение, выбег. Коэффициент неравномерности хода машины. Регулирование хода машины. Статическое и динамическое уравновешивание механизмов и роторов. Статическая характеристика машинного агрегата и устойчивость его движения. Полное уравновешивание вращающихся звеньев. Уравновешивание масс, движущихся поступательно.

Лабораторная работа 4

Определение основных геометрических параметров эвольвентных зубчатых колес с помощью простейших мерительных инструментов.

Раздел 6. Синтез кулачковых механизмов.

Лекция 13,14,15.. Кулачковые механизмы. Законы движения выходного звена. Эквидистантные (заменяющие) механизмы. Определение основных размеров кулачка и механизма из условия ограничения угла давления и выпуклости кулачка (для механизмов с плоским выходным звеном). Профилирование профилей кулачков.

Практическая работа 6,7.

Синтез и анализ кулачковых механизмов. Определение минимального начального радиуса и других параметров кулачка графическими способами для различных типов механизмов. Построение профиля кулачка методом обращенного движения.

Раздел 7. Механизмы передач

Лекция 16,17,18. Зубчатые механизмы. Синтез передаточных механизмов. Виды передаточных механизмов и их характеристики. Передаточные функции механизмов. Передаточное отношение. Зубчатые передачи. Виды зубчатых передач. Эвольвентное зацепление. Определение основных размеров зубчатого колеса. Планетарные зубчатые механизмы и методы их кинематического анализа. Синтез эвольвентного зацепления. Качественные показатели. Ступенчатый ряд, паразитный ряд. Планетарные механизмы. Синтез планетарных зубчатых механизмов. Графический способ кинематического исследования зубчатых механизмов (построение картин линейных и угловых скоростей). Коэффициенты полезного действия (КПД) механизмов при последовательном и параллельном соединениях (при комплектовании машинных агрегатов). Автомобильный дифференциал.

Практическая работа 8,9.

Синтез и анализ зубчатых передач. Определение передаточных отношений различных типов механизмов. Определение геометрических параметров пары зубчатых колес эвольвентного профиля (нулевых и нарезанных со смещением режущего инструмента). Подбор чисел зубьев в планетарных редукторах. Построение картин линейных и угловых скоростей.

Лабораторная работа 5.

Построение профилей эвольвентных зубчатых колес методом огибания на приборах ТММ-42, ТММ-47, ТММ-47А.

Лабораторная работа 6.

Построение профилей эвольвентных зубчатых колес методом огибания на приборах ТММ-42, ТММ-47, ТММ-47А.

Раздел 8. Критерии работоспособности деталей машин.

Лекция. Классификация механизмов, узлов и деталей. Основы проектирования механизмов, стадии разработки. Требования к деталям, критерии работоспособности и влияющие на них факторы. Прочность, жёсткость, износостойкость, теплостойкость, вибрационная устойчивость. Выбор материалов для изготовления деталей машин.

Раздел 9. Механический привод. Механические передачи.

Лекция. Механический привод. Назначение и состав. Механические передачи. Виды механических передач. Основные характеристики передач.

Практическая работа 10.

Кинематический расчет привода.

Раздел 10. Фрикционные передачи и вариаторы.

Самостоятельное изучение материала. Фрикционные передачи и вариаторы. Принцип действия и классификация. Достоинства и недостатки. Область применения. Основные факторы, определяющие качество фрикционной передачи: скольжение; непостоянство передаточного числа; КПД. Критерии работоспособности и расчёта. Расчёт фрикционных передач. Материалы и допускаемые напряжения. Основные типы фрикционных передач и вариаторов.

Раздел 11. Ремённые передачи.

Лекция. Ремённые передачи. Принцип действия и классификация. Достоинства и недостатки. Оценка и применение. Критерии работоспособности и расчёта. Кинематические и геометрические параметры. Силы и силовые зависимости. Напряжения в ремне. Влияние отдельных составляющих суммарного напряжения на тяговую способность передачи и долговечность ремня. Скольжение в передаче. Расчёт и проектирование ремённых передач.

Практическая работа 11.

Расчет и проектирование клиноременной передачи.

Раздел 12. Цепные передачи.

Лекция. Цепные передачи. Принцип действия и сравнительная характеристика. Достоинства и недостатки. Область применения. Конструкции основных элементов цепных передач. Силы в цепной передаче. Кинематика цепной передачи. Критерии работоспособности и расчёта. Особенности конструирования и эксплуатации цепных передач. Материалы основных элементов передач.

Практическая работа 12.

Расчет и проектирование цепной передачи.

Раздел 13. Прямозубые, косозубые и шевронные цилиндрические зубчатые передачи.

Лекция. Зубчатые передачи. Общие сведения классификация. Достоинства и недостатки. Критерии работоспособности и расчёта. Прямозубые цилиндрические передачи. Основные геометрические параметры. Влияние числа зубьев на форму и прочность зубьев. Смещения инструмента при нарезании зубьев.

Косозубые и шевронные передачи. Особенности геометрии. Силы в зацеплении.

Практическая работа 13.

Расчет и проектирование цилиндрической косозубой передачи.

Лабораторная работа 3.

Редуктор цилиндрический зубчатый. Изучение конструкции, определение нагрузочной способности и основных геометрических параметров передач.

Раздел 14. Конические прямозубые зубчатые передачи. Конические передачи с непрямыми зубьями.

Лекция. Конические прямозубые зубчатые передачи. Геометрические и кинематические параметры. Силы в зацеплении. Расчёт зубьев прямозубой конической передачи по контактным напряжениям и напряжениям изгиба.

Конические передачи с непрямыми зубьями. Особенности геометрии.

Практическая работа 14.

Расчет и проектирование конической зубчатой передачи.

Раздел 15. Планетарные передачи.

Самостоятельное изучение материала. Характеристика и применение. Кинематика. Силы в зацеплении. Расчет на прочность.

Раздел 16. Волновые передачи.

Самостоятельное изучение материала. Особенности преобразования движения. Передаточное отношение и число зубьев. Форма и величина деформирования гибкого колеса.

Раздел 17. Червячные передачи.

Лекция. Червячные передачи. Общие сведения. Область применения. Геометрические параметры и способы изготовления элементов передач. Кинематические параметры передач. КПД червячной передачи. Силы в зацеплении. Расчёт передачи. Материалы деталей передач и допускаемые напряжения.

Практическая работа 15.

Расчет и проектирование червячной передачи.

Раздел 18. Валы и оси.

Лекция. Общие сведения. Классификация. Проектный расчёт валов. Проверочный расчёт валов: расчёт усталостной, статической прочности, жёсткости. Правила конструирования валов, способы повышения выносливости валов. Материалы валов.

Практическая работа16.

Проектный расчет вала. Проверочные расчеты вала на статическую прочность и сопротивление усталости.

Раздел 19. Опоры валов и осей.

Лекция. Общие сведения. Классификация подшипников. Подшипники скольжения. Режимы сухого, полужидкостного, жидкостного трения. Критерии работоспособности и расчёта.

Подшипники качения. Виды подшипников качения, их особенности и характеристика. Критерии работоспособности и расчёта. Смазка подшипников.

Практическая работа17.

Подбор подшипников качения, проверка долговечности подшипников.

Раздел 20. Корпусные детали.

Лекция. Общие рекомендации. Особенности конструирования литых и сварных корпусов редукторов.

Практическая работа 18.

Проектирование корпуса редуктора.

Раздел 21. Смазочные и уплотнительные устройства.

Лекция. Выбор типа и марки смазочного материала. Смазывание передач и подшипников. Уплотнительные устройства.

Раздел 22. Муфты механических приводов.

Лекция. Смещения валов. Основные типы муфт. Выбор муфт.

Практическая работа 19.

Подбор муфты для механического привода.

Раздел 23. Резьбовые соединения

Лекция. Резьбовые соединения. Достоинства и недостатки. Винтовая линия. Основные типы резьбы. Назначение и область применения. Метрическая резьба. Детали резьбовых соединений, материалы для их изготовления. Теория винтовой пары. Способы стопорения резьбовых соединений. Расчёт витков резьбы на прочность. Основные случаи расчёта резьбовых соединений. Выбор допускаемых напряжений и коэффициентов запаса прочности.

Практическая работа 20.

Расчет резьбовых соединений, подбор резьбовых соединений, применяемых в конструкции редуктора.

Раздел 24. Заклепочные соединения.

Лекция. Заклёпочные соединения. Достоинства и недостатки заклёпочных соединений. Технология выполнения соединения. Конструкции заклёпок. Типы заклёпок. Заклёпочные швы. Расчёт заклёпки по напряжениям среза и смятия. Расчёт деталей заклёпочного соединения на прочность. Материалы заклёпок. Выбор допускаемых напряжений.

Раздел 25. Сварные соединения.

Лекция. Сварные соединения. Достоинства и недостатки. Виды сварки, применяемые в машиностроении. Виды сварных соединений: стыковое соединение, нахлесточные соединения лобовыми, фланговыми и комбинированными швами, тавровое соединение. Правила конструирования. Расчет сварных соединений на прочность. Выбор допускаемых напряжений.

Раздел 26. Паяные и клееные соединения.

Самостоятельное изучение материала. Соединения пайкой и склеиванием. Общие сведения. Расчет.

Раздел 27. Шпоночные соединения.

Лекция. Шпоночные и штифтовые соединения. Назначение и применение. Достоинства и недостатки. Основные типы шпонок. Правила конструирования и расчёт на прочность. Выбор материалов и допускаемых напряжений.

Практическая работа 21.

Расчет шпоночных соединений.

Раздел 28. Шлицевые соединения.

Лекция. Шлицевые соединения. Назначение и применение. Достоинства и недостатки. Виды шлицевых соединений. Правила конструирования. Расчёт на прочность. Расчёт на износостойкость. Выбор допускаемых напряжений.

Раздел 29. Соединения деталей посадкой с натягом.

Лекция. Соединения деталей посадкой с натягом. Общие сведения. Методы сборки. Правила конструирования. Расчет на прочность.

Практическая работа 22.

Подбор посадки с натягом.

Раздел 30. Профильные и клеммовые соединения.

Самостоятельное изучение материала. Профильные и клеммовые соединения. Назначение и применение. Достоинства и недостатки. Расчет на прочность.

Раздел 31. Оформление проектной документации.

Самостоятельное изучение материала. Оформление сборочного чертежа и спецификации, рабочих чертежей деталей, пояснительной записки к курсовому проекту.

4.3.  Распределение компетенций по разделам дисциплины

Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения по основной образовательной программе, формируемых в рамках данной дисциплины и указанных в пункте 3.

№	Формируемые компетенции	Разделы дисциплины
1	2	3	4	5	6	7
1.	3.3.5
2.	3.4.4
3.	З.5.2		+	+	+		+	+
4.	У.1.1			+		+	+
5.	У.1.4.			+	+	+	+
6.	У.1.5			+	+	+	+	+
7.	У.2.1.1			+	+	+	+	+
8.	У3.5
9.	У4.4
10.	У.4.5.		+					+
11.	У.5.2.			+	+		+	+
12.	У.5.4.		+		+	+		+
13.	У.9.1.		+		+	+		+
14.	У.11.1.		+	+	+	+	+	+
15.	У.11.2.		+	+	+	+	+	+
16.	В.1.1.			+	+	+	+	+
17.	В.1.4.			+
18.	В.1.5.		+	+	+	+	+	+
19.	В.2.1.1		+	+	+	+	+	+
20.	В.3.5
21.	В.4.4
22.	В.4.5.		+					+
23.	В.9.2		+		+	+		+
24.	В.11.1			+	+	+	+	+

№

Формируемые компетенции

Разделы дисциплины

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

1.

3.3.5

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

2.

3.4.4

+

3.

З.5.2

+

4.

У.1.1

5.

У.1.4.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

6.

У.1.5

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

7.

У.2.1.1

+

+

+

+

+

8.

У3.5

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

9.

У4.4

+

10.

У.4.5.

+

11.

У.5.2.

+

12.

У.5.4.

+

13.

У.9.1.

+

14.

У.11.1.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

15.

У.11.2.

+

16.

В.1.1.

17.

В.1.4.

18.

В.1.5.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

19.

В.2.1.1

+

+

+

+

+

20.

В.3.5

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

21.

В.4.4

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

22.

В.4.5.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

23.

В.9.2

+

24.

В.11.1

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

5.  Образовательные технологии

При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов учебной работы с методами и формами активизации познавательной деятельности специалистов для достижения запланированных результатов обучения и формирования компетенций.

Методы и формы активизации деятельности	Виды учебной деятельности
ЛК	ПР	ЛБ	РГР
Дискуссия	х	х	х
IT-методы	х		х	х
Командная работа		х	х	х
Разбор кейсов		х		х
Опережающая СРС	х	х	х	х
Индивидуальное обучение		х	х	х
Проблемное обучение		х	х	х
Обучение на основе опыта		х	х	х

Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:

-  изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с использованием компьютерных технологий;

-  самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических разработок, специальной учебной и научной литературы;

-  закрепление теоретического материала при проведении лабораторных работ с использованием учебного и научного оборудования и приборов, выполнения проблемно-ориентированных, поисковых, творческих заданий.

6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов (CРC)

6.1 Текущая и опережающая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний, а также развитие практических умений заключается в:

-  работе студентов с лекционным материалом;

-  изучении тем, вынесенных на самостоятельную проработку,

-  изучении теоретического материала к лабораторным и практическим занятиям,

-  подготовке к зачету и экзамену.

Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа

(ТСР) направлена на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала и заключается в:

-  поиске, анализе, структурировании и презентации информации,

-  выполнении расчетно - графических работ,

-  выполнении курсового проекта,

-  анализе научных публикаций по заранее определенной преподавателем теме;

-  анализе статистических и фактических материалов по заданной теме, проведении расчетов, составлении схем и моделей на основе статистических материалов,

-  исследовательской работе и участии в научных студенческих конференциях, семинарах и олимпиадах.

6.2. Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине

6.2.1. Примерный перечень научных проблем и направлений научных исследований:

Механические передачи с новыми видами зацеплений. Методы снижения износа деталей машин. Способы увеличения прочностной надежности деталей машин.

6.2.2. Темы курсовых проектов:

-  проектирование привода скребкового конвейера;

-  проектирование привода пластинчатого конвейера;

-  проектирование привода ленточного конвейера;

-  проектирование привода подвесного конвейера;

-  проектирование привода лебедки тяговой;

-  проектирование привода смесителя;

-  проектирование привода дробилки;

-  проектирование привода мельницы;

-  проектирование привода вакуум-фильтра;

-  проектирование привода сушилки;

-  проектирование привода реактора;

-  проектирование привода печи;

-  проектирование привода классификатора;

-  проектирование привода кристаллизатора;

-  проектирование привода антенны.

6.2.3. Темы, выносимые на самостоятельную проработку:

–  аналитические методы определения положений звеньев, скоростей и ускорений точек, угловых скоростей и ускорений звеньев. .

–  трение и износ в кинематических парах. Силовой расчет механизмов без учета трения.

–  паяные и клееные соединения;

–  профильные и клеммовые соединения;

–  фрикционные передачи и вариаторы;

–  планетарные передачи;

–  волновые передачи;

–  смазочные и уплотнительные устройства;

–  оформление проектной документации.

6.3 Контроль самостоятельной работы

Оценка результатов самостоятельной работы организуется как единство двух форм: самоконтроль и контроль со стороны преподавателей при проверке отчетов по практическим работам, защите лабораторных работ и курсового проекта.

6.4 Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

Программы:

-  расчета цепной передачи;

-  расчета клиноременной передачи;

-  расчета червячной передачи;

-  расчета прессового соединения.

Литература

Иванов машин.- М.: Высшая школа, 199с. Решетов машин.- М.: Машиностроение, 1989.-656 с. Детали машин/ под ред. .- М.: Изд-во МГТУ им. , 200с. Анурьев конструктора-машиностроителя: В 2-х т. Т. 1.- М.: Машиностроение, 1973.-728 с. Анурьев конструктора-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2.- М.: Машиностроение, 197с. Орлов конструирования: Справочно-методическое пособие. В 3-х томах.- М.: Машиностроение, 1977. Детали машин в примерах и задачах/ под ред. .- Минск: Вышейшая школа, 197с. , Леликов узлов и деталей машин.- М.: Издательский центр "Академия", 200с. Курсовое проектирование деталей машин / , и др. М.: Машиностроение, 1979. Шейнблит проектирование деталей машин. М.: Высшая школа, 1991. , , Мурин машин. Задания на курсовой проект по дисциплине «Детали машин и основы конструирования». Методические указания по выполнению курсового проекта – Юрга: Изд. ЮТИ ТПУ, 200с. Детали машин: атлас конструкций. Под ред. д. т.н. проф. . М.: Машиностроение, 1979.

Интернет ресурсы:

http://www. *****/e_books. html

http://kursavik-dm. *****/Download. htm

http://*****/load/12

7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины (фонд оценочных средств)

Оценка успеваемости студентов осуществляется по результатам:

–  защиты лабораторных работ,

–  контрольных опросов;

–  зачета,

–  защиты курсового проекта

–  экзамена.

7.1. Примеры вопросов, задаваемых при защите курсового проекта

Состав привода, достоинства и недостатки отдельных элементов привода. Передачи, используемые в редукторе, их достоинства и недостатки. Критерии работоспособности и расчета передач привода. Дать определение редуктора, его типа. Назвать достоинства и недостатки данного типа редуктора, перечислить его технические характеристик.

7.2. Требования к содержанию экзаменационных вопросов

Экзаменационные билеты включают два типа заданий:

–  теоретический вопрос;

–  проектная или расчетная задача.

Примеры экзаменационных заданий:

По разделу ТММ:

Структурная классификация плоских рычажных механизмов по Асуру - Артоболевскому? Динамика плоских рычажных механизмов (цель, задачи). Простые зубчатые механизмы. Динамические параметры кулачкового механизма.

По разделу ДМ:

1.  Цилиндрические зубчатые прямозубые передачи с эвольвентным профилем. Влияние числа зубьев на форму и прочность зубьев.

2.  Выполнить проектный расчет наиболее технологичной конструкции входного вала редуктора, нагруженного крутящим моментом Т=150 Нм.

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

Литература

Основная:

Фролов механизмов и машин / , , – М.: Изд-во МГТУ им. , 2004. – 664 с. Коловский механизмов и машин / , , – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 560 с. Артоболевский механизмов и машин / – М.: Наука, 1988. – 640 с. , Эдельштейн задач по теории механизмов и машин.- М.: Наука, 1973.-256с. Зиновьев теории механизмов и машин / – М.: Наука, 1975. – 364 с. Иванов машин.- М.: Высшая школа, 199с. Решетов машин.- М.: Машиностроение, 1989.-656 с. Иосилевич машин.- М.: Машиностроение, 1988.-368 с. Кудрявцев машин.- Л.: Машиностроение, 198с. Детали машин/ под ред. .- М.: Изд-во МГТУ им. , 200с.

Дополнительная:

Баранов теории механизмов и машин.- М.: Машиностроение, 1975.-494с. и др. Типовой лабораторный практикум по теории механизмов и машин.- М.: Машиностроение, 1990.-160с. ,Курс теории механизмов и машин. М.,1993.– 268 с Коловский машин. Л.: Машиностроение, 1989. – 264 с. Теория механизмов и машин. Учебное пособие. .- Юрга: Изд. ЮТИ ТПУ, 2006.-136 с. , и др. Детали машин.- М.: Машиностроение, 1983.-384 с. Гузенков машин.- М.: Высшая школа, 1975.-464 с. Анурьев конструктора-машиностроителя: В 2-х т. Т. 1.- М.: Машиностроение, 1973.-728 с. Анурьев конструктора-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2.- М.: Машиностроение, 197с. Орлов конструирования: Справочно-методическое пособие. В 3-х томах.- М.: Машиностроение, 1977.

Для практических занятий и курсового проектирования

Детали машин в примерах и задачах/ под ред. .- Минск: Вышейшая школа, 197с. , Леликов узлов и деталей машин.- М.: Издательский центр "Академия", 200с. , , Мурин машин. Задания на курсовой проект по дисциплине «Детали машин и основы конструирования». Методические указания по выполнению курсового проекта – Юрга: Изд. ЮТИ ТПУ, 200с. Пашкова и расчет шпоночных соединений. Методические указания по выполнению САР и домашних заданий.- Юрга: ИПЛ ЮФ ТПУ, 199с. Пашкова шлицевых соединений. Методические указания к выполнению домашних и аудиторных расчетно-графических работ, курсовых проектов.- Юрга: ИПЛ ЮФ ТПУ, 199с. Пашкова соединения. Часть 1. Заклепочные соединения. Методические указания по выполнению САР и домашних заданий.- Томск: изд. ТПУ, 199с. Пашкова соединения. Часть 2. Сварные соединения. Методические указания по выполнению САР и домашних заданий.- Томск: изд. ТПУ, 199с. Детали машин: атлас конструкций. Под ред. д. т.н. проф. . М.: Машиностроение, 1979. Курсовое проектирование деталей машин / , и др. М.: Машиностроение, 1979. Шейнблит проектирование деталей машин. М.: Высшая школа, 1991.

Программное обеспечение:

-  программа расчета цепной передачи;

-  программа расчета клиноременной передачи;

-  программа расчета червячной передачи;

-  программа расчета прессового соединения;

-  Autodesk Inventor v.10;

-  Компас 3D v.10;

-  NanoCad.

Интернет-ресурсы:

1.  http://ru. wikipedia. org/wiki/Категория:Теория механизмов и машин – основные понятия и определения теории механизмов и машин

2.  http://www. ***** - электронный учебный курс для студентов очной и заочной форм обучения

3.  http://www. - электронный учебный курс для студентов очной и заочной форм обучения

4.  http://tmm. *****/journal. html - электронный журнал по теории механизмов и машин

5.  http://window. *****/window/library - электронный учебный курс для студентов

6.  http://www. *****/e_books. html -электронная литература по дисциплине

7.  http://kursavik-dm. *****/Download. htm -электронная литература по дисциплине

8.  http://*****/load/12 - электронная литература по дисциплине

9. Материально-техническое обеспечение модуля (дисциплины)

1. Стенды:

-  муфты; подшипники качения;

-  резьбовые детали; зубчатые колеса;

-  пружины;

-  шпоночные и шлицевые соединения;

-  условные обозначения зубчатых колес и червяков.

3.  Лабораторные установки:

-  для балансировки роторов;

-  для определения коэффициента трения и кпд винтовой пары;

-  стенд для определения момента инерции шатуна;

-  для определения момента инерции звена методом трехниточного подвеса;

-  для определения момента инерции звена методом бифилярного подвеса;

-  для определения момента инерции звена методом монофилярного подвеса;

-  для определения момента инерции звена методом разгона;

-  для определения приведенного коэффициента трения в подшипнике методом выбега;

-  для вычерчивания зубьев эвольвентного профиля методом обкатки;

-  для вырезки кругов;

-  для определения геометрических характеристик манипуляторов: ТММ 118л1, ТММ 118л2, ТММ 118л;

-  модели для лабораторной работы по кинематическому анализу планетарных механизмов;

-  модели для лабораторной работы по структурному анализу рычажных механизмов;

-  для лабораторной работы по силовому анализу;

-  для определения коэффициента трения в резьбовом соединении;

-  для исследования несущей способности напряженного резьбового соединения, передающего нагрузку силами трения.

4.  Модели механизмов:

–  модель эвольвентного зацепления;

–  коническая зубчатая передача ;

–  храповый механизм ;

–  модели рычажных механизмов ;

–  модели кулачковых механизмов ;

–  модели планетарных механизмов ;

–  модель гасителя колебаний ;

–  механизм Гука ;

–  механизм мальтийского креста ;

–  дисковый кулачковый механизм с игольчатым толкателем ;

–  дисковый кулачковый механизм с роликовым толкателем ;

–  кривошипно-ползунный механизм ;

–  механизм Чебышева ;

–  механизм Робертса ;

–  кулисный механизм с вертикальной и горизонтальной кулисой ;

–  дисковый кулачковый механизм.

4. Модели приводов конвейеров.

5. Натурные конструкции:

-  редукторов;

-  прессов;

-  лебедок;

-  коробок передач;

-  вариаторов.

6. Плакаты по темам курса.

7. Измерительные инструменты:

-  штангенциркули;

-  индикаторы часового типа ;

-  динамометрические ключи.

Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС-2010 по специальности «Горное дело».

Авторы:

Программа одобрена на заседании кафедры МИГ

(протокол от «31» августа 2011 г.).