Қазақстан Республикасының Министерство
Білім және ғылым образования и науки
Министрлігі Республики Казахстан
Д. Серікбаев атындағы ВКГТУ
ШҚМТУ им. Д. Серикбаева
УТВЕРЖДАЮ
декан факультета инженерии
_______________М. Дудкин
_____________2015 г.
МАШИНА БӨЛШЕКТЕРІ МЕН КҰРЫЛЫМ ЖАСАУ НЕГІЗДЕРІ
Жұмыс модульдік оқу бағдарламасы және силлабус
ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И ДЕТАЛИ МАШИН
Рабочая модульная учебная программа и силлабус
Специальность: 5B071300 - «Транспорт, транспортная техника и технологии»
Количество кредитов дисциплины: 3 кредита
Өскемен
Усть-Каменогорск
2015
Рабочая модульная учебная программа и силлабус разработаны на кафедре «Общеинженерная подготовка» на основании Рабочего учебного плана, Типовой учебной программы, Каталога элективных дисциплин и Модульной образовательной программы специальности.
Одобрено учебно-методическим советом факультета инженерии
Председатель _______________ А. Вавилов
Протокол №____ от____________г.
Обсуждено на заседании кафедры «Общеинженерная подготовка»
Зав. кафедрой ________________ Г. Муслиманова
Протокол №____ от ____________г.
Согласовано с кафедрой «Технологические машины и транспорт», выпускающей
бакалавров, магистров, докторов PhD
Зав. кафедрой ________________ Д. Елемес
Разработал
Старший преподаватель кафедры _______________ А. Ликунов
Нормоконтролер ________________ И. Фазылова
1 ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
1.1 Краткое содержание изучаемой дисциплины
Дисциплина «Детали машин» предназначена для формирования у студентов специальностей технического профиля общих знаний о деталях машин общемеханического назначения. Особое внимание уделяется рассмотрению вопросов прочности и работоспособности агрегатов и узлов механизмов и машин, изучению принципов выполнения расчетов основных видов механических передач, проектированию приводов транспортных и технологических машин, рассмотрению вопросов прочности резьбовых, шпоночных, зубчатых, шлицевых, сварных соединений, проектированию подшипниковых узлов, элементов передач и организации эффективной системы смазки и уплотнения узлов.
Дисциплина «Детали машин» вместе с выполнением и защитой курсового проекта, базируясь на математике, физике, теоретической механике, сопротивлении материалов, теории механизмов и машин, инженерной графике, материаловедении и технологии конструкционных материалов завершает общетехническую подготовку бакалавров техники и технологий по специальностям технического профиля.
1.2 Цели и задачи изучения дисциплины
Цель преподавания дисциплины согласуется с целями Ц1, Ц2 и Ц3 модульной образовательной программы. Целью изучения дисциплины является приобретение студентами знаний по устройству и расчету основных деталей машин и механических передач, а также освоение основ конструирования машин. Полученные знания необходимы для усвоения последующих дисциплин профессиональной подготовки и дальнейшей профессиональной деятельности.
Задачи изучения дисциплины:
– ознакомление с основными видами деталей, соединений и передач;
– изучить методы расчета элементов машин и сооружений на прочность, жесткость и устойчивость;
– сформировать у обучающихся систему понятий и представлений об устройстве, области применения и основах проектирования деталей механизмов и машин общего назначения;
– приобретение навыков проведения сравнительного анализа возможных вариантов решения конкретных технических задач и выбора оптимального варианта.
1.3 Результаты изучения дисциплины
Результаты обучения определяются на основе Дублинских дескрипторов соответствующего уровня образования и выражаются через компетенции.
Знание и понимание:
- общих сведений о деталях машин и истории развития их конструкций;
- типовых конструкций деталей и узлов машин;
- порядка проектирования машин;
- основных методов исследования, расчета и проектирования деталей и узлов машин и механизмов;
- основных критериев оценки работоспособности деталей и машин в целом.
Применение знаний и пониманий:
- анализировать условия работы конкретных деталей, узлов и машин и обосновать основные требования, которым должны они отвечать;
- выбирать рациональный метод расчета конкретной детали или узла;
- рассчитывать при заданных нагрузках и условиях эксплуатации типовые элементы механизмов и комплектующие изделия транспортно-технологических машин, используя справочную литературу и ГОСТы.
Формирование суждений:
- способность к обобщению и анализу информации, постановке целей и выбору путей их достижения;
- умение логически последовательно, аргументировано и ясно излагать мысли, правильно строить устную и письменную речь;
- использование нормативных правовых и инструктивных документов в своей профессиональной деятельности.
Коммуникативные способности:
- готовность выполнять экспериментальные и лабораторные исследования, интерпретировать полученные результаты, составлять и защищать отчеты;
- способность в коллективе исполнителей участвовать в разработке конструкторской документации новых или модернизируемых образцов технологических машин.
Навыки обучения или способности к учебе:
- обосновать выбор материала для той или иной детали;
- выбирать оптимальную форму и способ крепления детали;
- определить основные размеры детали;
- установить степень точности изготовления детали и шероховатость поверхности.
1.4 Пререквизиты
«Теоретическая механика», «Сопротивление материалов», «Теория механизмов и машин», «Начертательная геометрия и инженерная графика», «Конструкционные материалы и материаловедение».
1.5 Постреквизиты
«Технические основы создания машин», «Подъемно-транспортные машины», «Транспортные машины и оборудование».
2 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Содержание дисциплины разбито на два модуля «Механические передачи» и «Соединения и детали передач».
2.1 Тематический план
№ модуля, темы | Наименование темы, ее содержание | Ссылка на литературу и другие источники | Трудо-емкость в креди-тах |
1 | 2 | 3 | 4 |
Модуль 1 «Механические передачи» | |||
Лекционные занятия | |||
1 | 2 | 3 | 4 |
1 | Задачи курса. Основные понятия и определения. Классификация деталей машин. Основы проектирования деталей и узлов машин. Критерии работоспособности и расчета. | 1, 2, 3, 4, 8 | |
2 | Передачи. Классификация механических передач. Механический привод. Основные кинематические и силовые соотношения. | 1, 2, 3, 4, 8 | |
3 | Зубчатые передачи. Принцип действия. Классификация. Оценка и применение. Критерии работоспособности и расчета. Геометрические параметры цилиндрических зубчатых колес. Силы в зацеплении. Расчет прямозубых цилиндрических передач на прочность. | 1, 2, 3, 4, 8 | |
4 | Конические зубчатые передачи. Геометрические и силовые параметры в зацеплении прямозубой конической передачи. Материалы и термообработка зубчатых колес. | 1, 2, 3, 4, 8 | |
5 | Червячные передачи. Геометрические и кинематические параметры. КПД червячной передачи. Силы в зацеплении. Расчет на прочность. Материалы и допускаемые напряжения. Червячные редукторы: конструкции, тепловой расчет, применение. | 1, 2, 3, 4, 8 | |
6 | Ременные передачи. Принцип действия. Классификация. Оценка и применение. Геометрические и кинематические параметры. Силы и напряжения в ремне. Критерии работоспособности. | 1, 2, 3, 4, 8 | |
7 | Цепные передачи. Принцип действия, оценка и применение. Основные характеристики. Конструкции приводных цепей. Силы в цепной передаче. Критерии работоспособности и расчета. | 1, 2, 3, 4, 8 | |
8 | Фрикционные передачи и вариаторы. Принцип действия. Конструкции. Область применения. Кинематические и силовые зависимости. Материалы. | 1, 2, 3, 4, 8 | |
Итого | 1 | ||
Лабораторные занятия | |||
1 | Изучение конструкции цилиндрического зубчатого редуктора. | 2, 4, 6 | |
2 | Изучение конструкции червячного редуктора. | 2, 4, 6 | |
3 | Уплотнения подвижных соединений. | 2, 4, 6 | |
Итого | 0,5 | ||
1 | 2 | 3 | 4 |
Самостоятельная работа обучающегося под руководством преподавателя (СРОП) | |||
1 | Определение геометрических, кинематических и силовых характеристик механических передач. | 2, 4, 6 | |
2 | Порядок расчета ременной передачи | 2, 4, 6 | |
3 | Порядок расчет цепной передачи | 2, 4, 6 | |
4 | Тест по механическим передачам | 2, 4, 9 | |
Самостоятельная работа обучающегося (СРО) | |||
1 | Расчет кинематических параметров привода. Определение геометрических параметров закрытой передачи, расчет на прочность. Предварительный расчет валов. | 5, 7 | |
2 | Выполнение первого этапа компановки редуктора | 5, 7 | |
Итого по модулю 1 | 1,5 | ||
Модуль 2 «Соединения и детали передач» | |||
Лекционные занятия | |||
1 | Соединения деталей. Классификация. Шпоночные соединения. Основные типы шпонок. Область применения. Шлицевые соединения. Расчет шпоночных и шлицевых соединений. | 1, 2, 3, 4, 8 | |
2 | Резьбовые соединения. Классификация резьб. Основные параметры резьб. Расчет резьбовых соединений. | 1, 2, 3, 4, 8 | |
3 | Заклепочные соединения. Классификация. Расчет на прочность. Соединения с натягом. Прочность соединения. Область применения. | 1, 2, 3, 4, 8 | |
4 | Сварные соединения. Виды сварных соединений. Типы сварных швов. Область применения. Расчет сварных швов на прочность. | 1, 2, 3, 4, 8 | |
5 | Валы и оси. Классификация. Критерии работоспособности и расчета. Расчет валов и осей. Материалы. | 1, 2, 3, 4, 8 | |
6 | Подшипники качения и скольжения. Классификация. Конструкции. Критерии работоспособности и расчета. Область применения. Материалы. | 1, 2, 3, 4, 8 | |
7 | Муфты. Классификация механических муфт. Конструкции и принцип действия. | 1, 2, 3, 4, 8 | |
Итого | 1 | ||
Лабораторные занятия | |||
1 | Методы и средства измерения сил | 2, 4, 6 | |
2 | Определение коэффициентов трения в резьбе и на торце гайки | 2, 4, 6 | |
1 | 2 | 3 | 4 |
3 | Испытание болтового соединения, работающего на сдвиг | 2, 4, 6 | |
Итого | 0,5 | ||
Самостоятельная работа обучающегося под руководством преподавателя (СРОП) | |||
1 | Порядок расчета болтового соединения | 2, 4, 6 | |
2 | Порядок расчета заклепочных соединений | 2, 4, 6 | |
3 | Порядок расчета валов на кручение | 2, 4, 6 | |
4 | Тест по соединениям и деталям машин | 2, 4, 9 | |
Самостоятельная работа обучающегося (СРО) | |||
1 | Подбор и расчет подшипников. Проверочный расчет валов и шпоночных соединений. | 5, 7 | |
2 | Выполнение второго этапа компановки редуктора и рабочих чертежей деталей | 5, 7 | |
Итого по модулю 2 | 1,5 | ||
Итого по дисциплине, кредит РК | 3 |
2.2 Содержание и требования по выполнению курсового проекта
Курсовой проект включает в себя расчет привода механизма и проектирование одноступенчатого зубчатого редуктора.
Курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической части. Пояснительная записка оформляется в соответствии с ГОСТ 2.105-95 и ГОСТ 2.106-96. Графическая часть состоит из сборочного чертежа редуктора на формате А1 со спецификацией и рабочих чертежей трех - четырех деталей на форматах АЗ, А2 (общий объем выполняемых чертежей деталей – формат А1).
Пояснительная записка должна включать следующие разделы:
- титульный лист; задание на курсовой проект; аннотацию (краткое описание работы); кинематический расчёт привода; расчёт зубчатой передачи редуктора; предварительный расчёт валов, конструктивных размеров колёс и корпусных элементов; силы в зацеплении, расчетная схема валов редуктора; проверочный расчет подшипников; проверка прочности шпоночных соединений; выбор посадок основных деталей редуктора, выбор смазочных материалов; список используемой литературы.
Объем записки должен составлять 20 - 25 листов формата А4. Пояснительная записка подшивается отдельной брошюрой с титульным листом с приложением спецификации.
Выполненный курсовой проект подписывается у руководителя к защите (в случае наличия ошибок возвращается на доработку). Подписанный к защите проект защищается перед комиссией. Вопросы к защите включают разделы выполнения курсового проекта, теоретические вопросы по разделам дисциплины «Детали машин», входящим в курсовой проект.
2.2 Задания для самостоятельной работы (СРОП, СРО)
Тема | Цель и содержание задания | Продолжительность выполнения | Форма контроля | Срок сдачи |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Модуль 1 «Механические передачи» | ||||
Расчет привода | Определение кинематических и силовых характеристик привода. | 6 | Проверка расчетов, устный опрос | 2 |
Расчет зубчатой передачи редуктора | Выбор материалов, допускаемых напряжений, расчет геометрических параметров, сил в зацеплении, проверочный расчет по контактной и изгибной прочности. | 6 | Проверка расчетов, устный опрос | 4 |
Предваритель-ный расчет валов | Определение диаметров валов, разработка конструкции валов | 5 | Проверка расчетов, устный опрос | 6 |
Эскизная компоновка редуктора | Определение реакций в опорах подшипников, построение эпюр | 6 | Проверка расчетов, эскизной компоновки | 8 |
Модуль 2 «Соединения и детали передач» | ||||
Проверочный расчет подшипников | Определение эквивалентной нагрузки, проверка по динамической грузоподъемности, определение расчетной долговечности подшипников | 6 | Проверка расчетов | 10 |
Проверочный расчет соединений | Подбор шпонок для шпоночных соединений | 6 | Проверка расчета | 12 |
Оформление сборочного чертежа | Выполнение сборочного чертежа редуктора на основании эскизной компоновки, конструирования | 6 | Проверка сборочного чертежа | 14 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Выполнение чертежей деталей | По заданию преподавателя выполнить чертежи 2 - 3 – х деталей редуктора | 4 | Проверка рабочих чертежей | 15 |
45 |
График выполнения и сдачи заданий по дисциплине
Вид контроля/задания | Академический период обучения, неделя | |||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
Защита лабораторных работ | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||||||||
Процетовка КП | 100 | 100 | 100 | 100 | ||||||||||
Рубежное тестирование | 100 | 100 | ||||||||||||
Всего | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 | 2 | 2 |
3 СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Основная литература
1 Детали машин : учебник / , . - Изд. 9-е, испр. - М. : Высш. шк., 2005. - 408 с. - Библиогр.: с. 402-403. - Предм. указ.: с. 404-405. - ISBN 5-06-004836-5.
2 Детали машин : Учебник / , . - 5-е изд., перераб. и доп. - М. : Илекса, 1999. - 391 c. - Библиогр.: с. 383. - ISBN 5-89382-037-2.
3 Скойбеда машин и основы конструирования : учебник / , ; под ред. . - 2-е изд., перераб. - Минск : Вышэйш. шк., 2006. - 560 с. : рис.
4 . Детали машин : Учебник / , . - 2-е изд., испр. и доп. - М. : Высш. шк., 2001. - 285 c. - ISBN 5-06-003706- : 350.00 т., 390.00 т.
5 Шейнблит проектирование деталей машин : Учеб. пособие для техникумов / . - М. : Высш. шк., 1991. - 432 с. : ил.
6 Детали машин: Лабораторный практикум для студентов механических специальностей 5В071200 «Машиностроение», 5В071300 «Транспорт, транспортная техника и технологии», 5В072400 «Технологические машины и оборудование» / ВК ГТУ. – Усть-Каменогорск, 2014 – 76 с..
7 Детали машин: Методические указания и задания на курсовой проект для студентов механических специальностей 050712 «Машиностроение», 050713 «Транспорт, транспортная техника и технологии», 050724 «Технологические машины и оборудование»/. – Усть-Каменогорск: ВКГТУ. 2014. – 44 с.
Дополнительная литература
8 Детали машин : Учебник / , . - 2-е изд., испр. и доп. - М. : Высш. шк., 2001. - 285 c. - ISBN 5-06-003706-1
9 Детали машин. Краткий курс и тестовые задания : учеб. пособие / . - 2-е изд., испр. и доп. - М. : ФОРУМ, 2009. - 207 с. : ил. - Библиогр.: с.204 . - ISBN 978-5-91134-215-9.
10 Атлас конструкций узлов и деталей машин : учеб. пособие / [и др.] ; под ред. . - М. : МГТУ им. Баумана, 2007. - 380 с. : рис. - Библиогр.: с. 376. - ISBN 5-7038-2734-5.
11 Справочник конструктора-машиностроителя в 3-х т. справочное издание, ; Ред. . – 8-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2001.
.
4 ОЦЕНКА ЗНАНИЙ
4.1 Требования преподавателя
- посещение лекционных и лабораторных занятий, СРСП по расписанию является обязательным;
- присутствие студентов на занятиях проверяется в начале занятий, в случае опоздания студент должен бесшумно войти в аудиторию и включиться в работу, а в перерыве объяснить преподавателю причину опоздания;
- оцениваемые в баллах работы следует сдавать в установленные сроки, к рубежному тестированию допускаются студенты, защитившие не менее одной лабораторной работы текущего рейтинга;
- повторное прохождение студентом рубежного контроля, в случае получения неудовлетворительной оценки, не допускается;
- студенты, получившие средний рейтинг Рср = (Р1 + Р2)/2 менее 50%, к экзамену не допускаются;
- в течение занятий мобильные телефоны должны быть отключены;
- студент обязан приходить на занятия в деловой одежде.
4.2 Критерии оценки
Оценка всех видов заданий осуществляется по 100-балльной системе. Текущий контроль проводится в соответствии с графиком проведения текущего и рубежного контроля по дисциплине (п.5) и включает контроль посещения лекций, защиту лабораторных работ и индивидуальных заданий по самостоятельной работе. Рубежный контроль знаний проводится на 8 и 15 неделе семестра в форме тестирования. Рейтинг рассчитывается как среднее значение из следующих видов контроля:
Аттестацион-ный период | Вид текущего контроля | ||||||
Защита лабораторной работы № 1 | Защита лабораторной работы № 2 и процентовка № 1 | Защита лабораторной работы № 3 и процентовка № 2 | Рубежное тестирование № 1 | Защита лабораторной работы № 4 | Защита лабораторной работы № 5 и процентовка № 3 | Защита лабораторной работы № 6 и процентовка № 4 | Рубежное тестирование № 2 |
Модуль 1 - Рейтинг 1 | 100 | 100 | 100 | 100 | |||
Модуль 2 - Рейтинг 2 | 100 | 100 | 100 | 100 |
Экзамен по дисциплине проходит во время экзаменационной сессии в форме тестирования.
Итоговая оценка знаний студента по дисциплине включает:
- 40% результата, полученного на экзамене;
- 60% результатов текущей успеваемости.
Формула подсчета итоговой оценки:
, (1)
где Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно;
Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.
Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:
Оценка по буквенной системе | Цифровой эквивалент баллов | Процентное содержание, % | Оценка по традиционной системе |
А | 4,0 | 95–100 | отлично |
А– | 3,67 | 90–94 | |
В+ | 3,33 | 85–89 | хорошо |
В | 3,0 | 80–84 | |
В– | 2,67 | 75–79 | |
С+ | 2,33 | 70–74 | удовлетворительно |
С | 2,0 | 65–69 | |
С– | 1,67 | 60–64 | |
D+ | 1,33 | 55–59 | |
D | 1,0 | 50–54 | |
F | 0 | 0–49 | неудовлетворительно |
4.3 Материалы для рубежного и итогового контролей
Прилагаются к папке УМКД дисциплины «Детали машин»
5 ОСНОВНЫЕ ФОРМЫ И МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ
Методы и формы организации обучения, используемые в дисциплине, представлены в таблице.
Методы и формы организации обучения | Лекции | Практические занятия | СРОП, СРО |
1 | 2 | 3 | 4 |
Методы проблемного обучения | + | ||
Обучение на основе опыта | + | + | + |
Опережающая самостоятельная работа | + | + | + |
Проектный метод | + | + |
6 ВРЕМЯ КОНСУЛЬТАЦИЙ
- по графику работы преподавателя.
