Машиноведение: детали машин (стр. 3 )

2.4. Спецификация

Вопросы, выносимые на самостоятельное изучение студентов

1.  Энерго - и ресурсосберегающие конструкции и технологии.

2.  Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин.

3.  Общие принципы выбора материалов и допускаемых напряжений в деталях машин.

4.  Этапы конструирования машин, их деталей и узлов.

5.  Роль ученых нашей страны в изобретении и развитии электросварки.

6.  Расчет клеевых соединений.

7.  Примеры соединений с натягом.

8.  Паяные соединения. Виды припоев.

9.  Резьбовые соединения. Уравнение винтовой линии.

10.  Конструкции резьбовых деталей и применяемые материалы.

11.  Шпоночные соединения. Тангенциальные и клиновые шпонки.

12.  Область применения шлицевых соединений.

13.  Расчет на прочность прямобочных шлицевых соединений.

14.  Заклепочные соединения. Конструктивные разновидности заклепок и их материалы.

15.  Фрикционные передачи. Расчет конической фрикционной передачи.

16.  Вариаторы.

17.  Ременные передачи. Виды ремней и шкивов.

18.  Цепные передачи. Конструкции цепей и звездочек.

19.  Сведения о методах изготовления зубчатых колес, их конструкциях, материалах.

20.  Основные элементы зубчатой передачи.

21.  Расчет конической зубчатой передачи.

22.  Червячные передачи. Область применения, достоинства и недостатки.

23.  Валы и оси. Применяемые материалы.

24.  Расчет валов на жесткость и выносливость.

25.  Подшипники скольжения. Применяемые материалы.

26.  Смазочные материалы.

27.  Методика подбора подшипников качения.

28.  Классификация муфт, краткая характеристика основных типов.

29.  Основные сведения о редукторах.

Формы контроля усвоения содержания курса

В ходе усвоения содержания курса предусматривается сдача отчетов по лабораторно-практическим работам, защита лабораторно-практических работ в ходе собеседования в соответствии с контрольными вопросами и выполнения тестовых заданий по темам курса. Курсовую работу по дисциплине студенты выполняют самостоятельно, по вариантам с последующей защитой в виде собеседования, в ходе которого преподаватель определяет полноту и правильность выполнения работы, степень самостоятельности ее выполнения. Рубежный контроль проводиться в виде зачета, итоговый – виде экзамена. Экзамен может проводиться в форме тестирования, охватывающего все темы курса.

Вопросы к зачету

1.  Основные направления в развитии машиностроения. Требования, предъявляемые к проектируемым машинам, узлам и деталям.

2.  Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин.

3.  Общие принципы выбора материалов и допускаемых напряжений в деталях машин.

4.  Расчет на прочность. Циклы напряжений в деталях.

5.  Кривая усталости. Предел выносливости.

6.  Понятие о контактной прочности. Проектный и проверочный расчеты.

7.  Методы оценки прочностной надежности деталей машин.

8.  Виды неразъемных соединений. Общая характеристика, достоинства, недостатки, область применения. Общие сведения о сварных соединениях. Последовательность проектного расчета сварных соединений.

9.  Классификация и разновидности сварных соединений (швов). Расчет сварных стыковых и нахлесточных соединений.

10.  Краткие сведения о клеевых соединениях.

11.  Соединения с натягом. Расчет на прочность при нагружении соединения осевой силой.

12.  Соединения с натягом. Расчет на прочность при нагружении соединения вращающим моментом.

13.  Соединения с натягом. Расчет на прочность при нагружении соединения одновременно осевой силой и вращающим моментом.

14.  Краткие сведения о паяных соединениях.

15.  Виды резьбовых соединений.

16.  Основные типы резьб, их геометрические параметры, сравнительная характеристика и область применения.

17.  Конструкции резьбовых деталей и применяемые материалы. Способы стопорения резьбовых соединений.

18.  Силовые соотношения в винтовой паре.

19.  Момент завинчивания.

20.  Расчет на прочность резьбовых соединений.

21.  Назначение и краткая характеристика основных типов, достоинства и недостатки, область применения шпоночных соединений.

22.  Расчет на прочность призматических шпоночных соединений.

23.  Расчет на прочность сегментных шпоночных соединений.

24.  Назначение и краткая характеристика основных типов, достоинства и недостатки, область применения шлицевых соединений.

25.  Расчет на прочность прямобочных шлицевых соединений.

26.  Заклепочные соединения. Основные понятия, образование заклепочных швов, достоинства, недостатки и область применения.

27.  Классификация заклепочных швов, конструктивные разновидности заклепок и их материалы.

28.  Расчет на прочность заклепочных соединений.

Вопросы к экзамену

1.  Основные направления в развитии машиностроения. Требования, предъявляемые к проектируемым машинам, узлам и деталям.

2.  Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин.

3.  Общие принципы выбора материалов и допускаемых напряжений в деталях машин.

4.  Расчет на прочность. Циклы напряжений в деталях.

5.  Кривая усталости. Предел выносливости.

6.  Понятие о контактной прочности. Проектный и проверочный расчеты.

7.  Методы оценки прочностной надежности деталей машин.

8.  Виды неразъемных соединений. Общая характеристика, достоинства, недостатки, область применения. Общие сведения о сварных соединениях. Последовательность проектного расчета сварных соединений.

9.  Классификация и разновидности сварных соединений (швов). Расчет сварных стыковых и нахлесточных соединений.

10.  Краткие сведения о клеевых соединениях.

11.  Соединения с натягом. Расчет на прочность при нагружении соединения осевой силой.

12.  Соединения с натягом. Расчет на прочность при нагружении соединения вращающим моментом.

13.  Соединения с натягом. Расчет на прочность при нагружении соединения одновременно осевой силой и вращающим моментом.

14.  Краткие сведения о паяных соединениях.

15.  Виды резьбовых соединений.

16.  Основные типы резьб, их геометрические параметры, сравнительная характеристика и область применения.

17.  Конструкции резьбовых деталей и применяемые материалы. Способы стопорения резьбовых соединений.

18.  Силовые соотношения в винтовой паре.

19.  Момент завинчивания.

20.  Расчет на прочность резьбовых соединений.

21.  Назначение и краткая характеристика основных типов, достоинства и недостатки, область применения шпоночных соединений.

22.  Расчет на прочность призматических шпоночных соединений.

23.  Расчет на прочность сегментных шпоночных соединений.

24.  Назначение и краткая характеристика основных типов, достоинства и недостатки, область применения шлицевых соединений.

25.  Расчет на прочность прямобочных шлицевых соединений.

26.  Заклепочные соединения. Основные понятия, образование заклепочных швов, достоинства, недостатки и область применения.

27.  Классификация заклепочных швов, конструктивные разновидности заклепок и их материалы.

28.  Расчет на прочность заклепочных соединений.

29.  Общие сведения о передачах. Назначение и роль передач в машинах. Классификация механических передач.

30.  Основные кинематические и силовые соотношения в передачах.

31.  Фрикционные передачи. Достоинства, недостатки, применение, классификация. Основные геометрические параметры.

32.  Цилиндрическая фрикционная передача. Устройство, основные геометрические и силовые соотношения.

33.  Коническая фрикционная передача. Устройство, основные геометрические и силовые соотношения.

34.  Вариаторы.

35.  Расчет на прочность фрикционных передач.

36.  Ременные передачи. Общие сведения. Конструкция и основные геометрические соотношения.

37.  Силы и напряжения в ремнях. Кривые КПД и скольжения.

38.  Особенности плоскоременной передачи. Типы ремней, требования к ним. Требования к шкивам и рекомендации по конструированию плоскоременных передач.

39.  Клиноременные передачи, их достоинства и недостатки, применение. Виды клиновых ремней и их обозначения.

40.  Расчет плоскоременных передач.

41.  Расчет клиноременных передач.

42.  Цепные передачи. Общие сведения. Конструкции цепей и звездочек.

43.  Основы расчета цепных передач.

44.  Зубчатые передачи. Общие сведения и классификация.

45.  Краткие сведения о методах изготовления зубчатых колес, их конструкциях, материалах.

46.  Основные элементы зубчатой передачи.

47.  Основная теорема зубчатого зацепления.

48.  Цилиндрические прямозубые передачи. Устройство и основные геометрические соотношения.

49.  Расчет зубьев цилиндрической прямозубой передачи на изгиб.

50.  Расчет зубьев цилиндрической прямозубой передачи на контактную прочность.

51.  Червячные передачи. Общие сведения, устройство передачи, материалы, область применения, достоинства и недостатки.

52.  Тепловой расчет червячной передачи.

53.  Валы и оси. Назначение, конструкция и материалы.

54.  Критерии работоспособности и расчет валов и осей.

55.  Подшипники скольжения. Назначение, типы, область применения, разновидности конструкций подшипников скольжения, применяемые материалы.

56.  Расчет подшипников скольжения.

57.  Смазка подшипников скольжения.

58.  Подшипники качения. Общие сведения. Классификация и область применения.

59.  Методика подбора подшипников качения. Принципы расчета. Маркировка подшипников качения.

60.  Муфты. Общие сведения. Краткие сведения о выборе и расчете муфт.

61.  Классификация муфт, краткая характеристика основных типов.

62.  Основные сведения о редукторах.

Примеры контрольных задач к экзамену

1. Определить величину шага однозаходной резьбы винта М 20, если ctg Ψ = 10000/433 (Ψ = 2˚29΄).

2. Характеристики металла, из которого изготовлен болт, следующие: δ = 28%, σт = 325 МПа, σв = 405 МПа. Определить класс прочности болта.

3. Прессовое соединение нагружено моментом Т = 72 Н*М и осевой силой F = 160 Н. Диаметр и длина посадочной поверхности d = 240 мм, I = 40 мм соответственно. Коэффициент трения f = 0,07, коэффициент запаса сцепления К = 3. Определить потребное контактное давление.

4. Рассчитать двойной лобовой шов для соединения полос из стали 5 толщиной 4 мм, при статистической нагрузке 140 кН. [τ]ср = 108 МПа. Выполнить эскиз.

5. Определить длину призматической шпонки 14*9 мм для вала диаметром 45 мм. Глубина паза в валу 5,5 мм. Передаваемый момент Т = 190 Н*М; [σ]см = 110 МПа; исполнение 1.

6. Определить КПД винтовой пары в %, если ctg (Ψ + φ´) = 10000/2186, а √tg Ψ = 21/100, класс прочности 3,6.

7. Два болта удерживают соединяемые детали, нагруженные продольной, по отношению к болтам, силой F = 40 кН. Класс прочности болтов 4,6, нагрузка постоянная, коэффициент запаса прочности [n] =3 (неконтролируемая затяжка). Произвести расчет болтового соединения.

8. Соединение с натягом нагружено осевой силой в 200 Н. Диаметр и длина посадочной поверхности: d = 200 мм, I = 30 мм. Коэффициент трения f = 0,15, коэффициент запаса сцепления К = 4. Найти требуемое контактное давление.

9. Определить необходимую длину стыкового шва для соединения двух пластин из стали Ст 3 толщиной 4 мм при действующей статистической нагрузке 140 кН. [σ]р = 144 МПа.

10. Какой вращающий момент может передавать шпонка призматическая на валу диаметром 45 мм, размером 14*9*40 при М[σ]см = 110 МПа. Нагрузка спокойная. Глубина паза в валу 5,5 мм, исполнение шпонки 1.

11. В цепной передаче межосевое расстояние а = 180 мм, передаточное число u = 3. Определить Z2, если цепь втулочная.

12. Шаг в прямозубой цилиндрической передаче составляет 6,28 мм. Определить высоту зуба.

13. Определить линейную скорость зуба по делительной окружности, если модуль m = 4 мм, а угловая скорость составляет 20 рад/сек. Число зубьев колеса – 50.

14. В цилиндрической передаче с u = 3, диаметр колеса равен 180 мм. Найти межосевое расстояние.

15. В ременной передаче с передаточным числом 2,0 высота клинового ремня составляет 8 мм. Во сколько раз изгибное напряжение на ведущем шкиве больше, чем на ведомом, если ξ = 0,015.

16. Линейная скорость ремня на ведущем шкиве диаметром 80 мм составляет 20 м/сек. Определить вращающий момент, если мощность составляет 3 кВт.

17. Можно ли использовать однорядную цепь с шагом 19,05 мм для передачи вращающего момента Т = 200 Н*М, если u = 5, Кэ = 2 и [Рц] =30 МПа.

18. Подшипник качения в маркировке имеет следующие цифры 6 - …12 и должен насаживаться на вторую ступень вала, у которого диаметр первой ступени составляет 63 мм. Может ли подшипник с такой маркировкой использоваться в данной конструкции?

19. Известно, что ножка зуба стандартного зубчатого колеса равна 2,5 мм, а ширина венца – 30 мм. Определить шаг.

20. При нагружении зубчатого колеса вращающим моментом Т = 72 Н*М. Определить необходимое контактное давление Pm на посадочной поверхности насаженного с натягом венца. Коэффициент запаса сцепления К = 3, диаметр внутреннего венца d = 200 мм, ширина венца I = 40 мм, коэффициент трения f = 0,15.

21. Мощность, передаваемая ременной передачей, составляет 6,28 кВт, диаметр ведущего шкива 200 мм, угловая скорость n = 600 об/мин. Найти момент.

22. Суммарное число зубьев в цилиндрической передаче Z1 + Z2 = 160, а модуль m = 2. Найти межосевое расстояние.

23. В ременной передаче с u =3 диаметр шкивов равны 60 и 175 мм соответственно.

24. Суммарное число зубьев двух звездочек цепной передачи составляет 63, а передаточное число – 2. Правильно ли сконструирована передача?

25. Правильно ли сконструирована цепная передача с передаточным числом u = 6 и Z1=21. Цепь втулочная.

26. Можно ли назначить диаметр выходного конца вала 30 мм для передачи вращающего момента 190 Н*М?

Критерии оценивания видов деятельности студента

Критерии оценки ответа студента в процессе сдачи зачета

Критерии	Оценка
Зачтено	Незачтено
Знание	Знание материала в пределах программы	Отмечены значительные пробелы в усвоении основных тем дисциплины
Понимание	Понимает материал, формулирует выводы, приводит примеры, уверенно отвечает на дополнительные вопросы	Выводы поверхностные, содержат ошибки, не приводит примеры, ответы на дополнительные вопросы краткие, неуверенные
Логика изложения	Излагает материал логично, последовательно	Логика изложения нарушена
Применение профессиональной терминологии	Формулирует определения, использует профессиональную терминологию	Затрудняется в определении основных понятий изучаемой дисциплины, не владеет профессиональной терминологией
Соблюдение норм литературного языка	Соблюдает нормы литературного языка, преобладает научный стиль изложения, ошибок нет либо единичные	Допускает множественные ошибки при изложении материала, демонстрирует бедную лексику

Критерии оценки ответа студента в процессе сдачи экзамена

Критерии	Оценка
5 (отлично)	4 (хорошо)	3 (удовлетво- рительно)	2 (неудовлетво- рительно)
Знание	Знания глубокие, всесторонние	Знание материала в пределах программы	Отмечены пробелы в усвоении программного материала	Не знает основное содержание дисциплины
Понимание	Полное понимание материала, выводы доказательны, приводит примеры, дополнительные вопросы не требуются	Понимает материал, приводит примеры, но испытывает некоторые затруднения с выводами, однако достаточно полно отвечает на дополнительные вопросы	Суждения поверхностные, содержат ошибки, не приводит примеры, ответы на дополнительные вопросы неуверенные	С трудом формулирует свои мысли, не приводит примеры, не дает ответа на дополнительные вопросы.
Логика изложения	Излагает материал логично, последовательно	Излагает материал не достаточно логично и последовательно	Логика изложения нарушена, формулирует ответ после уточняющих вопросов	Беспорядочно, неуверенно излагает материал
Применение профессиональной терминологии	Дает емкие определения основных понятий, корректно использует профессиональную терминологию	Допускает неточности в определении понятий, не в полном объеме использует профессиональную терминологию	Путает понятия, редко использует профессиональную терминологию	Затрудняется в определении основных понятий изучаемой дисциплины, не корректно использует профессиональную терминологию
Соблюдение норм литературного языка	Соблюдает нормы литературного языка, преобладает научный стиль изложения	Соблюдает нормы литературного языка, допускает единичные ошибки	Допускает множественные речевые ошибки при изложении материала	Косноязычная речь искажает смысл ответа

Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

Обучение студентов осуществляется путём сообщения на лекционных занятиях теоретических основ дисциплины, закрепления теоретических знаний на лабораторно-практических занятиях и в процессе самостоятельной работы студентов при изучении рекомендуемой литературы, и приобретения практических навыков расчета и проектирования деталей машин на практических занятиях под руководством преподавателя, в процессе самостоятельного выполнения курсовой работы.

Выполненные самостоятельно лабораторно-практические работы защищаются студентами в форме ответов на вопросы преподавателя. Предусматривается тестирование по каждой теме дисциплины по тестам для контроля текущей успеваемости студентов.

В конце 6 семестра студенты очной формы обучения сдают зачёт по пройденному материалу. К зачёту допускаются студенты, выполнившие предусмотренные учебной программой лабораторно-практические работы и защитившие их. Зачёт проводится в форме собеседования, предусматривающего ответы на вопросы, решение задач и, возможно, тестирование.

В конце 7 семестра к экзамену допускаются студенты, прослушавшие курс лекций по дисциплине, выполнившие и защитившие все лабораторно-практические работы, написавшие на положительные оценки проверочные работы, успешно прошедшие текущее тестирование по дисциплине (варианты тестовых заданий прилагаются) и выполнившие и защитившие курсовую работу.

Курсовая работа выполняется в течении 7 семестра под руководством преподавателя в соответствии с методическими указаниями по ее выполнению. Защита проводится в форме ответов на вопросы преподавателя.

Экзамен осуществляется либо по разработанным билетам (устно), либо по разработанным тестам для итогового контроля знаний. В качестве поощрения, допускается освобождение от сдачи экзамена студентов, успешно (досрочно и в срок) сдавших и защитивших все лабораторно-практические работы, курсовую работу и получивших положительные оценки по результатам текущей успеваемости. Оценка за экзамен в этом случае определяется по результатам текущей успеваемости, учитывающей результаты сдачи лабораторно-практических работ, оценки по контрольным работам и оценки промежуточного тестирования при изучении дисциплины.

Лабораторно-практические работы по деталям машин составлены в соответствии с теоретическим курсом и являются его неотъемлемым дополнением. Целью этих работ является закрепление и углубление теоретических знаний, полученных на лекциях, и развития навыков самостоятельного применения этих знаний при расчете и проектировании типовых деталей машин. В методических указаниях к каждой работе даются основные теоретические сведения, необходимые для понимания изучаемых вопросов, описание оборудования, цель и задачи работы, порядок ее выполнения. Приводятся требования к оформлению отчета, а также контрольные вопросы, ответы на которые способствуют более глубокому освоению и закреплению изучаемого материала.

Сознательное выполнение лабораторно-практической работы требует предварительной подготовки студента к ее выполнению. Такая подготовка заключается в глубоком изучении по лекциям и учебникам теоретического материала по конспекту лекций, рекомендуемой литературе и методическим пособиям. При этом необходимо ответить на все контрольные вопросы и подготовить бланк отчета, форма которого приведена в приложении. О каждой работе оформляется индивидуальный отчет по установленной форме. Все графические построения выполняются карандашом с помощью чертежных инструментов. По каждой выполненной и аккуратно оформленной работе студент должен отчитаться на лабораторно-практическом занятии или на консультации после выполнения работы. В случае невыполнения лабораторного практикума студенты не допускаются к сдаче зачета и экзамена.

Главным условием успешного освоения студентами курса «Детали машин» является тщательное ведение конспектов лекций и практических занятий. При изучении теоретической части курса недостаточно ограничиваться только конспектом. Обязательным условием является изучение соответствующих тем по рекомендуемым учебникам и пособиям. Конспект должен быть принят за основу и по каждому вопросу конспекта необходимо изучать материал учебника или учебного пособия. Перечень учебников, пособий и другой учебно-методической документации приводится преподавателем на первой лекции по «Деталям машин».Студентам, как правило, следует к каждой предстоящей лекции или лабораторно-практическому занятию изучить и повторить материал предыдущего занятия или лекции. Только при этом условии может быть достигнута непрерывность и последовательность изучения предмета, обеспечивающих наиболее полное и твердое усвоение основных принципов и методов расчета деталей машин.

Учебно-методическое обеспечение дисциплины

Основная литература

1. Дунаев узлов и деталей машин / , . – М.: Высшая школа, 2001. – 446 с. (Библиотека УлГПУ).

2. , Леликов машин. Курсовое проектирование: Учебное пособие для машиностроительных специальных учреждений среднего профессионального образования. – М.: Машино­строение, 2004. – 559 с. (Электронный ресурс. – Режим доступа: http://www. *****/books/58010).

3. Детали машин и основы конструи­рования / под ред. . – М.: КолосС, 2008. – 461 с. (Библиотека УлГПУ).

4. Чернилевский машин и основы конструирования: учебник для вузов. – М.: Машиностроение, 2006г., 656 с. (Электронный ресурс. – Режим доступа: http://www. *****/books/114378).

Дополнительная литература

1. Леликов расчета и проектирования деталей и узлов машин. Конспект лекций по курсу «Детали машин». – М.: Машиностроение, 2007. – 464 с. (Электронный ресурс. – Режим доступа: http://www. *****/books/58013).

2. Курмаз машин. Проектирование: справочное учебно-методическое пособие / , . – М.: Высшая школа, 2004. – 309 с. (Библиотека УлГПУ).

3. Юганова скольжения. Методические указания по изучению раздела и задания для практической работы. – Ульяновск, УлГПУ им. , 2005. – 36 с. (Электронный ресурс. - Режим доступа: http://*****).

Программное и коммуникационное обеспечение дисциплины

1.  По дисциплине разработаны компьютерные тестовые задания в среде «АСТ-тест», которые активно используются в ходе промежуточного и рубежного контроля.

2.  Ко всем темам курса разработан комплект мультимедийных презентаций, используемых на лекционных занятиях.

3.  Интернет-ресурсы:

Официальный сайт компании «АСКОН». – Режим доступа: http://*****. – Заглавие с экрана.

Материально-техническое обеспечение дисциплины

1.  Плакаты по всем темам курса.

2.  Лабораторное оборудование:

- макеты деталей, узлов и механических передач;

- образцы деталей, узлов и механических передач.

3. Компьютер (ноутбук) и мультимедийный проектор.

Лист согласования рабочей программы учебной дисциплины

Рабочая программа учебной дисциплины «Машиноведение: детали машин»

Составитель: – Ульяновск: УлГПУ, 20с.

Программа составлена с учетом государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 050502.65 «Технология и предпринимательство», рабочими учебными планами специальности 050502.65 «Технология и предпринимательство» для очной (протокол №7 Ученого совета вуза от 01.01.2001г.) и заочной форм обучения УлГПУ (протокол №9 Ученого совета вуза от 01.01.2001г.), утвержденными ректором УлГПУ.

Составитель ____________________

(подпись)

Рабочая программа учебной дисциплины (практики) одобрена на заседании кафедры технологии "___" __________ 20__г., протокол № ____

Заведующий кафедрой

___________________________________ А.____________________

личная подпись расшифровка подписи дата

Рабочая программа учебной дисциплины (практики)согласована с библиотекой

Сотрудник библиотеки

____________________________________________________________________

личная подпись расшифровка подписи дата

Программа утверждена на заседании ученого совета факультета технологии и дизайна

"22" марта 2012г., протокол

Председатель ученого совета факультета

______________________________________________________

личная подпись расшифровка подписи дата

Программа согласована с учебным управлением

"___" __________ 20__г., протокол № ____

Начальник учебного управления.

____________________________________________________________________

личная подпись расшифровка подписи дата

Программа зарегистрирована в университетском редакционно-издательском секторе под учетным номером __________ на правах учебно-методического электронного издания.

Начальник УРИС

__________________________________________________________________

личная подпись расшифровка подписи дата