Детали машин (стр. 2 )

Основные элементы и параметры зубчатого зацепления. Краткие сведения способах изготовления зубчатых колес и отделке зубьев. Конструкции зубчатых колес, применяемые материалы.

Влияние числа зубьев на форму и профиль зубьев. Понятие о зубчатых зацеплениях со смещением.

Цилиндрическая прямозубая зубчатая передача, основные элементы, термины и обозначения. Передаточное число и передаточное отношение. Основные геометрические соотношения.

Силы, действующие в зацеплении. Расчетная нагрузка. Виды разрушения зубьев. Методика расчета зубьев на изгиб и контактную прочность. Формулы проектного и проверочного расчетов.

Цилиндрические косозубые и шевронные передачи. Особенности конструкции и расчета. Усилия в зацеплении.

Коническая прямозубая передача. Основные геометрические соотношения. Усилия в передаче. Расчет конических передач. Краткие сведения о зубчатых передачах с зацеплением Новикова.

2.  Червячные передачи

Червячные передачи: основные сведения, устройство, материалы. Конструкции червячных передач. Достоинства, недостатки и область применения червячных передач. Геометрические соотношения в червячной паре. Передаточное отношение, КПД червячной передачи.

Силы, действующие в червячном зацеплении. Виды разрушения зубьев червячного колеса. Расчет червячной передачи на прочность. Тепловой расчет червячной передачи.

3.  Фрикционные передачи

Принцип работы и основные типы фрикционных передач. Достоинства, недостатки и область применения фрикционных передач. Материалы катков и требования к ним. Виды разрушения рабочих поверхностей катков. Усилия в передаче. Передаточное отношение. Расчет на прочность цилиндрической фрикционной передачи с гладкими катками.

4.  Ременные передачи

Общее устройство, достоинства, недостатки, область применения. Плоскоременные передачи, шкивы и приводные ремни. Натяжные устройства. Усилия и напряжения в ветвях ремня. Расчеты ремней по тяговой способности и на долговечность. Последовательность расчета плоскоременных передач.

Клиноременные передачи. Конструкции ремней и шкивов. Особенности и последовательность расчета клиноременной передачи.

5.  Цепные передачи

Общее устройство, достоинства, недостатки и область применения цепных передач. Конструкции цепей и звездочек. Применяемые материалы. Подбор цепей и проверочный расчет.

Модуль 2. Валы, оси, подшипники, муфты

Тема 2.1. Назначение, конструкция и материалы осей и валов. Методика расчета.

Назначение, конструкция и материалы осей и валов. Критерии работоспособности и расчета осей и валов. Расчет осей и валов на прочность, жесткость и выносливость. Предварительный и уточненный расчет валов.

Явление резонанса колебаний валов при вращении, критическая частота вращения.

Тема 2. Конструкция основных типов подшипников скольжения, применяемые материалы. Методика подбора подшипников.

Конструкция основных типов подшипников скольжения, применяемые материалы. Достоинства, недостатки и области применения подшипников скольжения. Режимы трения и критерии расчета. Расчет подшипников скольжения с полусухим и полужидкостным трением.

Работа подшипников скольжения в условиях жидкостного трения. Смазка подшипников скольжения и применяемые смазочные материалы.

Тема 2.3. Конструкция основных типов подшипников качения, применяемые материалы. Методика подбора подшипников.

Классификация и устройство основных типов подшипников качения. Сравнительная характеристика подшипников скольжения и качения. Приведенная нагрузка и подбор подшипников качения по статической и динамической грузоподъемности. Смазывание подшипников качения. Краткие сведения о конструкциях подшипниковых узлов.

Тема 2.4. Устройство и принцип работы муфт. Подбор муфт и проверочный расчет их отдельных элементов.

Назначение и классификация муфт. Устройство и принцип работы постоянных сцепных самоуправляемых и предохранительных муфт. Подбор муфт и проверочный расчет их отдельных элементов.

Модуль 3. Соединения деталей машин

Тема 3.1. Разъемные соединения деталей машин и технологического оборудования

Общие сведения о соединениях деталей машин. Резьбовые соединения. Классификация резьб и их геометрические параметры. Основные типы резьб и области их применения. Способы нарезания резьб. Конструктивные формы резьбовых соединений. Стандартные крепежные детали. Способы стопорения резьбовых соединений. Силовые соотношения в винтовой паре. Условия самоторможения. КПД винтовой пары. Основные случаи расчета резьбовых соединений.

Шпоночные и шлицевые соединения. Типы шпонок. Подбор шпонок и проверочные расчеты на прочность. Область применения шлицевых соединений, их преимущества перед шпоночными. Виды шлицевых соединений, их проверочный расчет.

Тема 3.2. Неразъемные соединения деталей машин и технологического оборудования

Заклепочные соединения. Достоинства, недостатки, области применения. Основные типы заклепок. Образование заклепочного шва. Расчет прочности заклепочных швов и определение их геометрических параметров.

Сварные соединения. Достоинства, недостатки, области применения. Основные виды сварных швов и их расчет

Соединения с гарантированным натягом. Области их применения, достоинства и недостатки. Условия неподвижности деталей в соединении. Определение требуемого натяга и выбор посадок.

6. Планы семинарских (практических) занятий.

Тема: Анализ и расчет кинематических и силовых параметров привода для технологического оборудования

Цель:

1.Определение мощности и частоты вращения вала двигателя.

2.Определение передаточного число привода и его ступеней.

3.Расчет силовых и кинематических параметров привода.

Тема: Выбор материалов зубчатых (червячных) передач. Определение допускаемых напряжений.

Цель:

1.  Выбрать твердость, термообработку и материал зубчатых и червячных передач.

2.  Определить допускаемые контактные напряжения.

3.  Определить допускаемые напряжения на изгиб.

Тема: Проектный и проверочный расчет закрытой передачи (зубчатой, червячной).

Цель:

1.  Определить основные геометрические параметры передач.

2.  Произвести корректировку основных параметров в соответствии с полученными данными.

3.  Определить фактические контактные и изгибные напряжения.

4.  Сравнение полученных значений с выбранными допускаемыми напряжениями, оценка прочности выбранных материалов.

Тема: Проектный и проверочный расчет открытой передачи (ременной, цепной).

Цель:

1.  Определить основные геометрические параметры передач.

2.  Произвести корректировку основных параметров в соответствии с полученными данными.

3.  Определить фактические напряжения.

4.  Сравнение полученных значений с выбранными допускаемыми напряжениями, оценка прочности выбранных материалов.

Тема: Определение нагрузок валов редуктора.

Цель:

1.  Определить силы в зацеплении редукторной пары.

2.  Определить консольные силы.

3.  Построить силовую схему нагружения валов редуктора.

Тема: Проектный расчет валов. Эскизная компоновка редуктора.

Цель:

Выбрать материал вала. Определить допускаемые напряжения на изгиб и кручение. Выбрать предварительно тип подшипника. Разработать эскизную компоновку редуктора.

7. Темы лабораторных работ (Лабораторный практикум).

Лабораторный практикум не предусмотрен учебным планом.

8. Примерная тематика курсовых работ (если они предусмотрены учебным планом ОП).

Курсовые работы не предусмотрены учебным планом.

9. Учебно-методическое обеспечение и планирование самостоятельной работы студентов.

Таблица5.

№	Модули и темы	Виды СРС	Неделя семестра	Объем часов	Кол-во баллов
обязательные	дополнительные
Модуль 1. Механические передачи
1.1.	Типовые детали и узлы машин и технологического оборудования	Проработка лекционного материала, работа с литературой			14	0-6
1.2.	Основные принципы проектирования и конструирования деталей машин технологического оборудования	Проработка лекционного материала, работа с дополнительной литературой	Подготовка к контрольной работе		14	0-6
1.3.	Общие сведения о механических передачах	Проработка лекционного материала, работа с дополнительной литературой	Работа над индивидуальным расчетно-графическим заданием		14	0-28
	Всего				42	0-40
Модуль 2. Валы, оси, подшипники, муфты
2.1.	Назначение, конструкция и материалы осей и валов. Методика расчета.	Проработка лекционного материала, работа с дополнительной литературой	Работа над индивидуальным расчетно-графическим заданием		6	0-5
2.2.	Конструкция основных типов подшипников скольжения, применяемые материалы. Методика подбора подшипников.	Проработка лекционного материала, работа с дополнительной литературой	Работа над индивидуальным расчетно-графическим заданием		14	0-5
2.3.	Конструкция основных типов подшипников качения, применяемые материалы. Методика подбора подшипников.	Проработка лекционного материала, работа с дополнительной литературой	Работа над индивидуальным расчетно-графическим заданием		14	0-5
2.4.	Устройство и принцип работы муфт. Подбор муфт и проверочный расчет их отдельных элементов.	Проработка лекционного материала, работа с дополнительной литературой	Работа над индивидуальным расчетно-графическим заданием		14	0-5
	Всего				56	0-20
Модуль 3. Соединения деталей машин
3.1.	Разъемные соединения деталей машин и технологического оборудования	Проработка лекционного материала, работа с дополнительной литературой	Подготовка к контрольной работе		9	0-20
3.2.	Неразъемные соединения деталей машин и технологического оборудования	Проработка лекционного материала, работа с дополнительной литературой	Подготовка к контрольной работе		10	0-20
	Всего				19	0-40
	Итого				117	0-100

10.Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины (модуля).

10.1 Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения образовательной программы (выдержка из матрицы компетенций):

Циклы, дисциплины (модули) учебного плана ОП
9 семестр
Индекс компетенции	Конструирование деталей и узлов
Общекультурные и профессиональные компетенции	Код компетенции	Б3. ДВ.8.1
ОК-4	+
ПК-1	+
ПК-2	+
Виды аттестации	ФОС
Текущая (по дисциплине)	УФ-1	+
ПФ-4	+
ПФ-6	+
ПФ-7	+
Промежуточная (по дисциплине)	ПФ-13	+
УФ-13	+
УФ-1	+
ИС-4	+

10.2 Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования, описание шкал оценивания:

Таблица 6.

Карта критериев оценивания компетенций

Код компетенции	Критерии в соответствии с уровнем освоения ОП	Виды занятий (лекции, семинарские, практические, лабораторные)	Оценочные средства (тесты, творческие работы, проекты и др.)
пороговый (удовл.) 61-75 баллов	базовый (хор.) 76-90 баллов	повышенный (отл.) 91-100 баллов
ОК-4 способен использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в образовательной и профессиональной деятельности, применять методы математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования социогуманитарных знаний для формирования научного мировоззрения	Знает: ‑ роль естественнонаучныъ дисциплин в формировании технической картины мира	Знает: ‑ основные положения и законы физики (механика) и математики	Знает: ‑ научные основы естественных наук, законы и формулы для определения кинематических и силовых параметров движения звеньев механизмов	лекции, практические занятия	ПФ-4; ПФ-6, УФ-1, ПФ-7, ИС-4;ПФ-13
Умеет: ‑ ориентироваться в информационном потоке, использо-вать рациональные способы получения, преобразования, систематизации, хранения информации.	Умеет: ‑ корректно выражать и аргументированно обосновывать имеющиеся знания.	Умеет: ‑ провести исследо-вание механизма, обрабо-тать его результаты; ‑ применять формулы и методы математической обработки информации ;	лекции, практические занятия
Владеет: ‑ навыком работы с информацией в глобальных компьютерных сетях.	Владеет: ‑ навыками работы со всевозможными источниками информации; ‑ навыками применения законов механики при расчете конструкций;	Владеет: ‑ навыками представления результатов своего исследования в устной и письменной форме.	лекции, практические занятия
ПК-1 способность реализовывать учебные программы базовых и элективных курсов в различных образовательных учреждениях позиции	Знает: ­ программу базового курса ­ Умеет: ‑реализовывать программу раздела «Машиноведение» в 5-7 классах Владеет: ‑ основами технической терминологии;	Знает: программу базового курса и имеет представление о принципах разработки элективных курсов Умеет: ‑ реализовывать программу раздела «Машиноведение» в старших классах; ‑ корректно выражать и аргументированно обосновывать имеющиеся технико-технологические знания. Владеет: ‑ способностью формировать техническое мышление школьников	Знает: ‑ прогамму базового курса и научные основы построения элективных курсов по разделу «Машиноведение» в старших классах Умеет: ‑ составлять и реализовывать программы базовых курсов по различным разделам технологии; ­азрабатывать элективные курсы Владеет: ‑ необходимым набором качеств педагога по формированию проектно-конструкторского мышления обучаемых;	лекции, практические занятия лекции, практические занятия лекции, практические занятия	ПФ-4; ПФ-6, УФ-1, ПФ-7, ИС-4;ПФ-13
ПК-2 готовность применять современные методики и технологии, в том числе и информационные, для обеспечения качества учебно-воспитательного процесса на конкретной образовательной ступени конкретного образовательного учреждения	Знает: ‑ основные приемы анализа и обобщения информации; ­ основные технологические приемы обработки материалов ; Умеет: ‑ ставить учебные цели и выбирать пути их достижения; ‑ работать с информацией в глобальных компьютерных сетях. Владеет: ‑ необходимыми навыками обработки конструкционных материалов - навыком планирования собственной учебной деятельности.	Знает: ‑ правила и особенности работы в глобальных компьютерных сетях; ­способы и методы обработки современных материалов; Умеет: ‑ применять методики обучения и технологии обработки материалов; ‑ использовать компьютер для обучения школьников; Владеет: ‑ навыками применения современных технологий и методик, в том числе и информационных в учебном процессе.	Знает: ­ правила и особенности работы в глобальных компьютерных сетях; ­способы и методы обработки современных материалов и методы передачи знаний обучаемым; Умеет: ‑ применять методики обучения и технологии обработки материалов; ‑ использовать компьютерные технологии обучения; ­ качественно производить проектирование и расчеты технических устройств; Владеет: ‑ навыками применения современных технологий и методик, в том числе и информационных в учебном процессе; ­навыками исследовательской и проектно-конструкторской деятельности.	лекции, практические занятия лекции, практические занятия лекции, практические занятия	ПФ-4; ПФ-6, УФ-1, ПФ-7, ИС-4;ПФ-13

10.3 Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующей этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы.

ПФ-4. Комплекс тестовых заданий для входного контроля.

Тест Беннета. (Оценка уровня развития технического мышления)

1. Если левая шестерня поворачивается в указанном стрелкой направлении, то в каком направлении будет поворачиваться правая шестерня?

В направлении стрелки А;
В направлении стрелки В;
Не знаю.

2. Какая гусеница должна двигаться быстрее, чтобы трактор поворачивался в указанном стрелкой направлении?

Гусеница А;
Гусеница В;
Не знаю.

3. Если верхнее колесо вращается в направлении, указанном стрелкой, то в каком направлении вращается нижнее колесо?

В направлении А;
В обоих направлениях;
В направлении В.

4. В каком направлении будет двигаться зубчатое колесо, если ручку слева двигать вниз и вверх в направлении пунктирных стрелок?

Вперед-назад по стрелкам А-В;
В направлении стрелки А;
В направлении стрелки В.

5. Если на круглый диск, указанный на рисунке, действуют одновременно две одинаковые силы 1 и 2, то в каком направлении будет двигаться диск?

В направлении, указанном стрелкой А;
В направлении стрелки В;
В направлении стрелки С.

6. Нужны ли обе цепи, изображенные на рисунке, для поддержки груза, или достаточно только одной? Какой?

Достаточно цепи А;
Достаточно цепи В;
Нужны обе цепи.

7. В речке, где вода течет в направлении, указанном стрелкой, установлены три турбины. Из труб над ними падает вода. Какая из турбин будет вращаться быстрее?

Турбина А;
Турбина В;


8. Какое из колес, А или В, будет вращаться в том же направлении, что и колесо X?

Колесо А;
Колесо В;
Оба колеса.

9. Какая цепь нужна для поддержки груза?

Цепь А;
Цепь В;
Цепь С;

10. Какая из шестерен вращается в том же направлении, что и ведущая шестерня? А может быть, в этом направлении не вращается ни одна из шестерен?

Шестерня А;
Шестерня В;
Не вращается ни одна.

11. Какая из осей, А или В, вращается быстрее или обе оси вращаются с одинаковой скоростью?

Ось А вращается быстрее;
Ось В вращается быстрее;
Обе оси вращаются с одинаковой скоростью.

12. Если нижнее колесо вращается в направлении, указанном стрелкой, то в каком направлении будет вращаться ось X?

В направлении стрелки А;
В направлении стрелки В;
В том и другом направлениях.

13. Какая из машин с жидкостью в бочке тормозит?

Машина А;
Машина Б;


14. В каком направлении будет вращаться вертушка, приспособленная для полива, если в нее пустить воду под напором?

В обе стороны;
В направлении стрелки А;
В направлении стрелки В.

15. Какая из рукояток будет держаться под напряжением пружины?
.
Не будут держаться обе;
Будет держаться рукоятка А;
Будет держаться рукоятка В.

ИС-4. Вопросы итоговой проверочной работы в форме теста: