Техническая механика (стр. 2 )

4.2 Теоретические занятия (лекции)

Объем лекционных занятий – 30 часов (14 часов в третьем и 16 часов в четвертом семестре)

№ п/п	Тема	Содержание	Кол-во часов
1	2	3	4
1.	Введение. Критерии работоспособности деталей машин.	Основные направления развития конструкций механизмов и машин. Основные понятия и определения. Виды нагрузок, действующих на детали машин. Причины выхода из строя деталей машин, основные критерии работоспособности и расчета: прочность; жесткость; виброустойчивость; износостойкость; теплостойкость.	2
2.	Цилиндрические и конические передачи.	Общие сведения, классификация, геометрические и кинематические характеристики. Критерии работоспособности и виды повреждения зубьев. Материалы и допускаемые напряжения. Методы изготовления зубчатых колес. Силы, действующие в зацеплении. Расчет на контактную и изгибную прочность. Конструкции зубчатых колес.	4
3.	Червячные передачи.	Общие сведения, классификация, геометрические и кинематические характеристики. Критерии работоспособности. Материалы и допускаемые напряжения. Силы, действующие в зацеплении. Расчет на контактную и изгибную прочность. Тепловой расчет. Конструкции червячных передач.	2
4.	Передачи с гибкой связью (цепные и ременные)	Общие сведения, классификация, геометрические и кинематические характеристики ременных и цепных передач. Критерии работоспособности и расчета. Типы ремней. Материалы ремней и шкивов. Теория работы ременной передачи. Силы, действующие в ременной и цепной передаче. Методика расчета ременной и цепной передачи.	2
1	2	3	4
5.	Подшипники качения и скольжения.	Классификация, конструкции и условное обозначение. Виды повреждений и критерии работоспособности подшипников качения и скольжения. Материалы для изготовления подшипников качения. Подбор подшипников качения.	2
6.	Валы и муфты.	Общие сведения и основы конструирования. Материалы, применяемые для изготовления валов и осей. Критерии расчета: прочность; жесткость; виброустойчивость. Проектный расчет валов. Проверочный расчет валов. Общие сведения, назначение и классификация муфт. Конструкции и расчет муфт: глухих; компенсирующих; упругих; управляемых и автоматических. Подбор и расчет стандартных муфт.	2
7.	Теория напряженного и деформированного состояния. Внутренние усилия в поперечных сечениях бруса. Метод сечений	Напряженное состояние в точке. Гипотезы пластичности и разрушения. Эквивалентное напряжение. Критерии возникновения пластических деформаций и формулы эквивалентности по различным гипотезам. Классические теории прочности. Закон Гука. Внутренние силовые факторы в сечениях бруса. Метод сечений. Дифференциальные зависимости между внутренними силовыми факторами и интенсивностями внешней распределенной нагрузки. Понятие об опасном сечении. Эпюры внутренних силовых факторов.	4
8.	Осевое растяжение и сжатие прямого бруса. Механические свойства материалов. Геометрические характеристики плоских сечений	Растяжение и сжатие прямого стержня. Одноосное (линейное) напряженное состояние. Определение осевых перемещений поперечных сечений. Жесткость при растяжении и сжатии. Проверка прочности, подбор сечения бруса при осевом растяжении и сжатии. Механические свойства материалов при растяжении и сжатии. Диаграмма растяжения для пластичных и хрупких материалов. Механические характеристики материала: предел пропорциональности, предел упругости, предел текучести, временное сопротивление (предел прочности). Условный предел текучести. Характеристики пластических свойств материала. Истинная диаграмма напряжений при растяжении. Диаграмма сжатия пластичных и хрупких материалов. Характер разрушения пластичных и хрупких материалов при осевом растяжении и сжатии. Назначение допускаемых напряжений для пластичных и хрупких материалов. Статические моменты площади сечения. Полярный, осевой и центробежный моменты инерции. Зависимости между моментами инерции для параллельных осей. Изменение моментов инерции при повороте осей. Главные оси инерции. Главные моменты инерции.	2

1	2	3	4
9.	Кручение. Напряжения и деформации при кручении.	Кручение прямого бруса круглого сечения. Деформация при кручении. Угол закручивания. Напряжения в поперечном сечении бруса круглого сечения. Понятие о полярном моменте сопротивления. Проверка прочности, подбор сечения бруса круглого сечения. Жесткость при кручении. Эпюры крутящих моментов, напряжений и углов закручивания. Основные результаты теории кручения стержней некруглого сечения.	2
10.	Изгиб. Напряжения и деформации при поперечном изгибе.	Изгиб прямых стержней. Дифференциальные зависимости между изгибающим моментом, поперечной силой и интенсивностью нагрузки. Чистый и поперечный изгиб в одной из главных плоскостей стержня. Зависимость между изгибающим моментом и кривизной оси изогнутого стержня при чистом изгибе. Жесткость при изгибе. Нормальные напряжения при чистом изгибе. Распространение выводов чистого изгиба на поперечный изгиб. Касательные напряжения при поперечном изгибе брусьев (формула ). Главные напряжения при изгибе. Расчеты на статическую прочность при изгибе. Дифференциальное уравнение изогнутой оси прямого стержня и его интегрирование. Метод начальных параметров.	2
11.	Сложное нагружение.	Сложное нагружение как комбинация двух или большего числа видов простого нагружения. Метод сложения действия сил при проверке прочности в условиях сложного нагружения. Косой изгиб. Определение напряжений, нахождение положения нейтральной оси и опасных точек в сечении. Определение прогибов, расчет на прочность стержней большей жесткости при совместном изгибе и растяжении или сжатии. Внецентренное растяжение и сжатие стержней большой жесткости. Совместное действие изгиба и кручения.	2
12.	Энергетические способы определения перемещений.	Обобщенная сила и обобщенные перемещения. Потенциальная энергия деформации в общем случае нагружения. Теорема Кастильяно. Теорема Максвелла-Мора. Способ Верещагина. Формулы Симсона.	2
13.	Статически неопределимые стержневые системы.	Классификация стержневых систем. Статически определимые и статически неопределимые стержневые системы. Понятие о степенях свободы и связях. Степень статической неопределимости. Раскрытие статической неопределимости методом сил. Выбор основной системы. Эквивалентная система. Канонические уравнения метода сил. Использование свойств симметрии при раскрытии статической неопределимости системы.	2
Итого	30

4.3 Практические занятия

№ п/п	Номер темы	Темы практических занятий	Кол-во часов
1	2	3	4
Третий семестр
1	1	Кинематический расчет передачи. Подбор стандартного электродвигателя.	2
2, 3	2	Проектный расчет передач зацеплением (цилиндрической конической передачи).	4
4	3	Проверочный расчет передач зацеплением (червячная передача).	2
5	4	Проектный расчет передач гибкой связью (цепной или червячной).	2
6	5	Подбор подшипников качения. Проверочный расчет подшипников качения.	2
7, 8	6	Проектный расчет валов. Исходные данные. Определение диаметра вала. Проверочный расчет вала. Подбор и расчет муфты.	4
Четвертый семестр
9-11	7	Построение эпюр внутренних силовых факторов.	6
12	8	Расчет стержневых систем на растяжение и сжатие.	2
13	8	Определение геометрических характеристик поперечных сечений.	2
14, 15	9	Расчет бруса на кручение.	4
16, 17	10	Расчет статически определимой балки. Определение упругой линии методом начальных параметров.	4
18, 19	11	Расчет на внецентренное растяжение-сжатие	4
20, 21	12	Определение перемещений энергетическими способами	4
22, 23	13	Расчет рам методом сил.	4
Итого	46

4.4 Лабораторные занятия (работы) – не предусмотрены.

4.5 Самостоятельная работа студента (СРС)

№ п/п	Виды (содержание) СРС	Кол-во часов	Формы контроля (аттестации)
1.	Освоение учебного материала, подготовка к практическим занятиям	98	Контроль на ПЗ (в т. ч. тестирование, контрольные работы)
2.	Подготовка к зачету и его сдача (в третьем семестре)	6	Зачет
3.	Подготовка к экзамену и его сдача (в период экзаменационной сесии)	36	Экзамен
Итого	140

5 Образовательные технологии

Лекционные и практические занятия проводятся по всем темам дисциплины. Лекции носят проблемный характер, на практических занятиях обсуждаются в интерактивной форме ключевые вопросы дисциплины, рассматриваются примеры решения практических задач в области расчета и конструирования машин и механизмов, механики деформируемого твердого тела, осуществляется контроль результатов освоения учебного материала.

При проведении занятий используются демонстрационные материалы: комплект демонстрационных программ: рычажные, кулачковые и зубчатые механизмы; комплект плакатов по темам дисциплины; лабораторные установки; модели механизмов; реальные детали и узлы машин.

Часть занятий проводится в медиаклассе университета, что способствует передаче бóльшего количества учебного материала обучающимся во время аудиторных занятий и более доходчивому его освоению. В то же время, рекомендуется практические примеры разбирать, пользуясь традиционной технологией «доски и мела», поскольку это позволяет включить обучаемого в процесс решения задачи.

По каждой теме дисциплины в течение семестра осуществляется контроль формирования соответствующих знаний, умений и навыков – проверки результатов выполнения предлагаемых заданий, проведения контрольной работы и тестирования.

6 Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, аттестации освоения дисциплины

6.1. По первой теме проводится тестирование студентов по вопросам современного состояния проектирования и эксплуатации элементов технических систем.

По второй, третьей и четвертой темам проводятся контрольная работа, тестирование, выполняются индивидуальные, которые предусматривают проверку знаний, умений и навыков по комплексному расчету типовых механических передач технических систем.

По пятой и шестой темам дисциплины проводится тестирование. Тестовые задания ориентированы на проверку знаний студентов о конструкциях, теории работы и способах расчета элементов передач.

Вопросы по зачету предусматривают аттестацию по темам дисциплины, изучаемым в 3-м семестре.

6.2. По каждой теме 4-го семестра на ПЗ осуществляется контроль формирования соответствующих знаний, умений и навыков – в виде проверки выполнения заданий по построению эпюр внутренних силовых факторов в статически определимых системах, проведение расчетов на прочность и жесткость статически определимой балки, расчетов статически неопределимой рамы методом сил, а также проведения контрольных работ, охватывающих практически все основные темы. По некоторым темам предусмотрен контроль знаний в виде тестирования.

Экзаменационные вопросы предусматривают итоговую аттестацию по дисциплине в целом.

7 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

а) Основная литература:

1. Техническая механика / и др. – М.: ИНФРА-М, 2011. – 384 с.

2. Сопротивление материалов: руководство к решению задач / под ред. . – М.: НИЯУ «МИФИ», 2010. – Ч.1. – 288 с.

б) Дополнительная литература:

3. Леликов расчета и проектирования деталей и узлов машин: конспект лекций по курсу «Детали машин» / . – М.: Машиностроение, 2007. – 463 с.

4. Детали машин и механизмов. Методические указания и задания по контрольным работам для студентов-заочников вузов специальности 270109 – Промышленное и гражданское строительство и 270109 – Теплогазоснабжение и вентиляция / КГТУ; , . – Калининград, 2006. – 41 с.

5. Детали машин и механизмов. Методические указания по контрольным и расчетно-графическим работам для студентов-заочников вузов специальности 270109 – Промышленное и гражданское строительство и 270109 – Теплогазоснабжение и вентиляция / КГТУ; . – Калининград, 2006. – 79 с.

6. Рощин машин и основы конструирования / , . – М.: Юрайт, 2012. – 416 с.

7. Сборник задач по сопротивлению материалов / под ред. . – С. Пб.: Иван Федоров, 2003. – 431 с.

8. Сидоров по сопротивлению материалов и теории упругости / . – М., 2002. – 352 с.

9. Прикладная механика / и др. – М.: ИНФРА-М, 2011. – 288 с.

8 Материально-техническое обеспечение дисциплины

8.1 Специализированные аудитории

Аудиторные занятия проводятся в специальных аудиториях:

- теории механизмов и машин;

- деталей машин;

- сопротивления материалов;

- медиаклассе университета;

- автоматизированного проектирования машин;

8.2 Учебно-лабораторное оборудование

В учебном процессе используются:

- лабораторные установки «Редуктор цилиндрический РМ-250 и РМ-350»;

- лабораторная установка «Редуктор коническо-цилиндрический КЦ-250»;

- лабораторные установки «Редуктор червячный РЧУ-80»;

- лабораторные установки ДМ 28 «Испытание подшипников качения»;

- лабораторная установка ДМ 29 «Испытание подшипников скольжения»;

- лабораторная установка ДМ 30 «Исследование болтового соединения, работающего на сдвиг»;

- испытательные машины МР-500, УММ-50, Р-10, Р-20, МУП-50, КМ-50-1, МК-30 А;

- компьютеры.

Лист согласования рабочей программы дисциплины

Рабочая программа дисциплины разработана в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом по направлению подготовки 270800 − Строительство (профиль подготовки – Промышленное и гражданское строительство) степень выпускника «бакалавр» (утвержден 18 января 2010 г. № 54) и учебным планом по этому же направлению, утвержденным ученым советом ФГБОУ ВПО «КГТУ» 27 октября 2011 г.

Авторы программы: , д-р техн. наук, профессор;

, д-р техн. наук, профессор

Рабочая программа дисциплины рассмотрена и одобрена на заседании кафедр: теории механизмов и машин и деталей машин (рецензент – профессор В., протокол №5 от 01.01.2001 г.) и строительной механики корабля и сопротивления материалов (рецензент – доцент , протокол №2 от 01.01.2001 г.).

Заведующий кафедрой ТММ и ДМ

д-р техн. наук, проф.

Заведующий кафедрой СМК и СМ

д-р техн. наук, проф.

№ п/п	Учебно-методическое обеспечение дисциплины
	Наименование литературы	Наличие в учебном абонементе НТБ (кол-во)	Наличие в электронной библиотеке
	Основная литература
1.	Техническая механика / и др. – М.: ИНФРА-М, 2011. – 384 с.	26
2.	Сопротивление материалов: руководство к решению задач / под ред. . – М.:НИЯУ «МИФИ», 2010. - Ч.1. – 288 с.	45	−
	Дополнительная литература
3.	Леликов расчета и проектирования деталей и узлов машин: конспект лекций по курсу «Детали машин» / . – М.: Машиностроение, 2007. – 463 с.	10	−
4.	Детали машин и механизмов. Методические указания и задания по контрольным работам для студентов-заочников вузов специальности 270109 – Промышленное и гражданское строительство и 270109 – Теплогазоснабжение и вентиляция / КГТУ; , . – Калининград, 2006. – 41 с.	60	−
5.	Детали машин и механизмов. Методические указания по контрольным и расчетно-графическим работам для студентов-заочников вузов специальности 270109 – Промышленное и гражданское строительство и 270109 – Теплогазоснабжение и вентиляция / КГТУ; . – Калининград, 2006. – 79 с.	62	−
6.	Рощин машин и основы конструирования / , . – М.: Юрайт, 2012. – 416 с.	10	−
7.	Сборник задач по сопротивлению материалов / под ред. . – С. Пб.: Иван Федоров, 2003. – 431 с.	50	−
8.	Сидоров по сопротивлению материалов и теории упругости / . – М., 2002. – 352 с.	40	−
9.	Прикладная механика / и др. – М.: ИНФРА-М, 2011. – 288 с.	10	−

Директор НТБ

Рабочая программа дисциплины рассмотрена и одобрена на заседании методической комиссии Факультета судостроения и энергетики (протокол № __ от « __ » _____________ 20 ___ г.)

Председатель методической комиссии

к. т.н.¸ доцент

Согласовано

Зам начальника учебно-методического

управления

№ _____ дата _____________