«УТВЕРЖДАЮ Директор УО БГАК Д.В. Фокин _ 2012 г. ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Методические рекомендации по изучению учебной дисциплины, задания для контрольных работ и рекомендации по их выполнению для учащихся заочной формы ...»

ВНИМАНИЕ

учащимсязаочникам!

Данный экземпляр методических рекомендаций является предварительным, черновым вариантом и будет дорабатываться.

Изменениям подвергнутся методические рекомендации по изучению учебной дисциплины и

рекомендации по выполнению домашних контрольных работ.

Задания для домашних контрольных работ и распределение их по вариантам изменены

НЕ БУДУТ!!!!!!

Приносим извинения за временные неудобства.

Администрация

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Учреждение образования «Бобруйский государственный автотранспортный колледж»

УТВЕРЖДАЮ

Директор УО «БГАК»

Д.В. Фокин «» _ 2012 г.

ТЕХНИЧЕСКАЯ

МЕХАНИКА

Методические рекомендации по изучению учебной дисциплины, задания для контрольных работ и рекомендации по их выполнению для учащихся заочной формы обучения по специальности 2-37 01 06-31 «Техническая эксплуатация автомобилей(производственная деятельность) »

Бобруйск Автор А.В. Зубович, преподаватель учреждения образования «Бобруйский государственный автотранспортный колледж»

Разработано на основе типовой учебной программы дисциплины «Техническая механика», утверждённой Министерством образования Республики Беларусь 28.12.2001г.

Обсуждено и одобрено на заседании цикловой комиссии общетехнических дисциплин.

Протокол № 1 от 31.08. 2012 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

1.Пояснительная записка……………………………………………. 2.Перечень рекомендуемой литературы……………………………. 3.Примерный тематический план…………………………………... 4. Методические рекомендации по изучению разделов, тем программы 5.Задания для домашних контрольных работ и методические рекомендации по их выполнению Домашняя контрольная работа №1 Домашняя контрольная работа №2 6.Примеры решения типовых задач 6.1.Примеры решения типовых задач к домашней контрольной работе №1 6.2.Примеры решения типовых задач к домашней контрольной работе №2 Приложение

1 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Основной целью изучения дисциплины «Техническая механика» является получение учащимися знаний конструкций, кинематических и динамических характеристик движущихся элементов машин и механизмов по главным критериям их работоспособности, важнейших принципов проектирования, конструирования.

Изучение дисциплины базируется на знании дисциплин «Математика», «Физика», «Основы инженерной графики» в тесной связи с другими дисциплинами специального и общепрофессионального циклов: «Нормирование точности и технические измерения», «Экономика организаций», «Материаловедение и технология металлов».

«Техническая механика» является комплексным предметом и включает в себя основные положения теоретической механики с основными понятиями из теории механизмов и машин, сопротивления материалов и деталей машин.

В результате изучения дисциплины учащиеся должны знать:

основные положения статики конструкций, кинематики и динамики механических систем и машин;

основы расчетов элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость при различных видах нагружения (простом, сложном);

критерии прочности конструкции и методы расчета деталей и механизмов общего назначения и основы их проектирования;

должны уметь:

выбирать расчетную схему (модель) и проводить соответствующие расчеты типовых для данной отрасли элементов машин в процессе проектирования.

Изучение дисциплины должно вестись на базе современных представлений статики, кинематики, динамики, основных понятий теории механизмов и машин, механики конструкционных материалов, теории прочности, надежности, автоматизированного проектирования.

К выполнению контрольной работы можно приступать только после изучения соответствующей темы и получения навыка решения задач. Задачи контрольных работ даны в последовательности тем программы и должны решаться постепенно, по мере изучения материала. Все задачи и расчеты обязательно должны быть доведены до окончательного числового результата.

При затруднении в понимании какого-либо вопроса, нужно обратиться за разъяснениями в колледж.

В процессе изучения дисциплины каждый учащийся выполняет две контрольные работы по индивидуальному варианту.

Первая контрольная работа включает шесть задач, три по теоретической механике и три по сопротивлению материалов.

Вторая контрольная работа состоит из пяти заданий по разделу детали машин. Кроме этого по разделу детали машин предусмотрено выполнение курсового проекта.

Учебными планами заочного обучения предусмотрено выполнение лабораторных работ по всем разделам дисциплины: теоретической механике, сопротивлению материалов и деталям машин. Наименование лабораторных работ и указания по их проведению учащиеся получают из колледжа. Эти работы могут быть выполнены в период лабораторноэкзаменационных сессий.

Дисциплина «Техническая механика» изучается на 3 (шестой семестр) и 4 (седьмой семестр) курсах и выполняется две контрольные работы и курсовой проект.

Экзамены по дисциплине «Техническая механика» проводятся на (шестой семестр) и 4 (седьмой семестр) курсах.

2 ПЕРЕЧЕНЬ РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Аркуша А. И. Техническая механика. Теоретическая механика и сопротивление материалов: Учебник для учащихся машиностроительных специальностей техникумов. М.: Высш. шк., 1989. – 352 с.

Аркуша А. И. Техническая механика и сопротивление материалов:

Учебн. пособие для машиностроительных специальностей средних специальных учебных заведений. М.: Высш. шк., 2002. – 352 с.

Аркуша А. И., Фролов М.И. Техническая механика. М.: Высш. шк., Дубейковский Е. Н., Савушкин Е. С., Цейтлин Л. А. Техническая механика: учебн. пособие для машиностроительных специальностей техникумов. М.: Машиностроение., 1980. - 344 с.

Завистовский В. Э., Захаров Н. М. Техническая механика: Учебн. пособие. Мн.: Амалфея., 2000. – 416 с.

Ицкович Г. М. Сопротивление материалов: Учебник для учащихся машиностроительных техникумов. – 7-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 1986.– 352 с.

Файн А. М. Сборник задач по теоретической механике: Учебн. пособие для техникумов. 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк., 1987. – 256 с.

3 ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

1.1.1. Основные понятия и аксиомы статики: связи и реакции связей 1.1.2. Системы сил ложенных и параллельных сил ние и качение тяжести; устойчивость равновесия Обязательная контрольная работа №1 1.2.1. Основные понятия кинематики тела 1.2.5. Сложное движение твердого тела динамики 1.3.2. Движение материальной точки: метод кинетостатики Обязательная контрольная работа №2 Обязательная контрольная работа №3 Обязательная контрольная работа №4 большой жесткости растяжением (сжатием) 3.2.1. Общие сведения о механических передачах и их классификация 3.3. Несущие, поддерживающие, корпусные и упругие детали 3.3.2. Опоры осей и валов 3.3.2.1. Подшипники скольжения 3.3.2.3. Корпусные детали. Направля- ющие устройства для смазывания и уплотнения 3.3.2.4. Упругие детали и сборочные единицы машин 3.4. Соединение деталей машин 3.4.1. Сварные, заклепочные и клеевые соединения 3.4.2. Штифтовые, шпоночные, шлице- вые и профильные соединения 3.6. Основы проектирования и констру- ирования деталей машин

4 МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ

РАЗДЕЛОВ, ТЕМ ПРОГРАММЫ

Содержание, основные задачи и разделы технической механики, ее связь с общеобразовательными и специальными предметами. Значение механики в технике. Краткая справка о развитии механики.

Литература: 1, стр.3-8; 6, стр.2-4; 7, стр.3- Учащийся должен знать связь изучаемой дисциплины с другими дисциплинами, знать значение технической механики в технике.

Задания для самопроверки:

1.Что изучает теоретическая механика: статика, кинематика, динамика?

РАЗДЕЛ 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА

Теоретическая механика и ее разделы: статика, кинематика, динамика. Задачи теоретической механики.

1.1.1. Основные понятия и аксиомы статики; связи и реакции связей Основные понятия статики: материальная точка, абсолютно твердое (жесткое) тело, сила (как вектор, единицы измерения и способы приложения силы, сила тяжести).

Системы сил и их классификация. Эквивалентные и уравновешенные системы сил. Равнодействующая сила. Равновесие. Задачи статики.

Аксиомы статики: первая аксиома (закон инерции); вторая аксиома (условие равновесия двух сил); третья аксиома (принцип присоединения и исключения уравновешенных сил, сила – скользящий вектор); четвертая аксиома (правило параллелограмма); пятая аксиома (закон равенства действия и противодействия).

Проекция силы на ось, на две и три взаимно перпендикулярные координатные оси; правило знаков.

Сложение двух сил, приложенных в точке тела, и разложение силы на две составляющие.

Пара сил. Вращающее действие пары сил на тело. Плечо и момент пары сил, правило знаков. Момент пары сил как свободный вектор.

Возможность переноса пары сил в плоскости ее действия. Эквивалентные и уравновешивающиеся пары сил.

Плечо и момент силы относительно точки и оси, правило знаков.

Связи, их классификация; реакции связей и определение их направления.

Литература: 1, стр.6-34; 6, стр.4-30; 7, стр.7- Учащийся должен усвоить такие понятия, как материальная точка, твердое тело, система сил, равнодействующая и уравновешивающая сила. Изучая аксиомы статики следует подчеркнуть их справедливость лишь для абсолютно твердого тела. Изучая понятие о моменте силы относительно точки необходимо связать с вращательным действием силы.

Плоская и пространственная системы сходящихся сил. Сложение плоской системы сходящихся сил. Силовой многоугольник. Определение равнодействующей системы сходящихся сил методом проекций;

теорема о проекции суммы сил в геометрической и аналитической форме. Уравнения равновесия.

Сложение и равнодействующая пространственной системы сходящихся сил. Условие и уравнения равновесия пространственной с истемы сходящихся сил.

Стержневые системы с идеальными шарнирами (статически определимые) и определение реакций в стержнях. Общие понятия о статически неопределимых задачах.

1.1.2.2. Системы произвольно расположенных и параллельных сил Плоская и пространственная системы произвольно расположенных сил. Эквивалентные преобразования (сложение) систем произвольно расположенных сил. Приведение силы и плоской системы произвольно расположенных сил к данному центру, главный вектор и главный момент плоской системы произвольно расположенных сил (равнодействующая плоской системы произвольно расположенных сил), теорема Вариньона о моменте равнодействующей.

Понятие о приведении к данному центру, о главном векторе и главном моменте пространственной системы произвольно расположенных сил; их разложение относительно координатных осей.

Условия и уравнения равновесия плоской системы произвольно расположенных сил (три вида); уравнения равновесия плоской системы параллельных сил (два вида).

Условия и уравнения равновесия пространственной системы произвольно расположенных сил (шесть уравнений). Уравнения равновесия пространственной системы параллельных сил (три уравнения).

Балки и нагрузки; классификация нагрузок (сосредоточенные, моментные, распределенные).

Применение уравнений равновесия для определения опорных реакций статически определимых плоско нагруженных балок и пространственно нагруженных валов.

Общие понятия о статически неопределимых задачах.

Литература: 1, стр.34-67; 6, стр.30-60; 7, стр.46- Учащийся должен усвоить геометрическое и аналитическое условия равновесия системы сходящихся сил. Уметь составить условия ра вновесия. При решении задач необходимо использовать все виды уравнений равновесия. Особое внимание должно быть обращено на определение реакций опор балочных систем.

1.1.3. Связи с трением: трение скольжения и качения Трение скольжения: сила трения, угол трения, коэффициент трения скольжения и факторы, влияющие на него. Конус трения. Условие самоторможения.

Трение качения. Коэффициент трения качения и факторы, влияющие на него.

Сравнительный анализ трения скольжения и качения.

Литература: 1, стр.138-140; 6, стр.41-44; 7, стр.102- Учащемуся необходимо твердо усвоить законы трения скольжения. Понять сущность коэффициента трения скольжения и качения. Уметь применить законы трения скольжения и качения для решения задач.

Определение коэффициента скольжения для трущихся пар из различных материалов 1.1.4. Центр параллельных сил и центр тяжести; устойчивость равновесия Сложение системы параллельных сил. Равнодействующая и центр параллельных сил, его свойства и формулы для определения положения. Центр тяжести тела, его свойство. Формулы для определения к оординат центра тяжести тонких пластинок (сечений), составленных из прокатных геометрических фигур и из стандартных профилей проката.

Статический момент сечения.

Формулы для определения координат центра тяжести тела, составленного из простых объемных геометрических фигур. Центр тяжести симметричных плоских сечений и объемных тел. Положения центров тяжести простых геометрических фигур (прямоугольника, треугольника, кругового сектора) и стандартных профилей проката.

Определение координат центров тяжести тонких пластинок (сечений), составленных из простых геометрических фигур и из стандартных профилей проката.

Условие равновесия твердого тела, имеющего неподвижную опорную точку (или ось вращения) или опорную плоскость: момент опрокидывания и момент устойчивости; коэффициент устойчивости.

Литература: 1, стр.67-81; 6, стр.60-70; 7, стр.84- Особое внимание учащийся должен обратить на решение задач по определению координат центра тяжести плоских сечений, составле нных из простейших геометрических фигур. При этом следует использовать понятие о статическом моменте сечения.

1 Что такое материя?

2 Каковы основные направления развития промышленности?

3 Какова роль механизации и автоматизации в усовершенствовании технологических процессов производства?

4 Что такое материальная точка?

5 Что называется силой и каковы её единицы измерения?

6 Что называется системой сил? Какие системы называются эквивалентными?

7 Что называется равнодействующей и что уравновешенной силой?

8 Как перенести силу по линии её действия?

9 Могут ли уравновешиваться силы действия и противодействия двух 10 Как формулируются аксиомы статики и следствия из них?

11 Как определяются реакции связей?

12 Какие разновидности связей рассматриваются в статике?

13 Сформулируйте правила определения направления реакций связей?

14 Как определяется равнодействующая системы сходящихся сил? Построение силового треугольника.

15 Какая система сил называется сходящейся?

16 Что называется проекцией силы на ось?

17 Как определить значение и знак проекции силы на оси координат?

18 В каком случае проекция силы на ось равна нулю?

19 Сколько и какие уравнения можно составить для уравновешенной плоской системы сходящихся сил?

20 В каком случае проекция силы на ось равна модулю силы?

21 Как формулируется теорема о равновесии трёх непараллельных сил, лежащих в одной плоскости?

22 Что такое пара сил? Имеет ли она равнодействующую?

23 Что такое момент пары сил?

24 Можно ли уравновесить пару сил одной силой?

25 Какие пары называют эквивалентными?

26 Каким образом производится сложение пар сил на плоскости?

27 Как формулируется условие равновесия системы пар сил?

28 Что называется моментом силы относительно точки?

29 Как определяется знак момента силы относительно точки?

30 Что называется плечом силы?

31 В каком случае момент силы относительно точки равен нулю?

32 Что такое главный вектор и главный момент плоской системы сил?

33 В каком случае главный вектор плоской системы сил является её равнодействующей?

34 Как аналитически найти главный вектор и главный момент плоской системы сил?

35 В чём сходство и в чём различие между главным вектором и равнодействующей?

36 Как формулируется теорема Вариньона?

37 Какие уравнения можно составить для уравновешенной произвольной плоской системы сил?

38 Какие виды нагрузок вы знаете?

39 Какие виды опор балок вы знаете?

40 Как рационально выбрать направления осей координат и центр моментов?

41 Как найти числовое значение, направление и точку приложения равнодействующей равномерно распределённой нагрузки?

42 Какие системы называют статически неопределимыми?

43 Что называется силой трения?

44 Чем отличается трение качения от трения скольжения?

45 Как определяется аналитическим способом равнодействующая пространственной системы сходящихся сил?

46 Какие уравнения можно составить для уравновешенной пространственной системы сходящихся сил?

47 Как определяется момент силы относительно оси? В каком случае он равен нулю?

48 Напишите шесть уравнений равновесия для произвольной пространственной системы сил.

49 Какие уравнения и сколько можно составить для уравновешенной пространственной системы параллельных сил?

50 Что такое центр параллельных сил и каково его свойство?

51 Что такое центр тяжести тела?

52 Изменится ли положение центра тяжести от поворота его на некоторый угол?

53 Как найти координаты центра тяжести треугольника и круга? Плоского составного сечения?

Кинематика и ее задачи; кинематика точки и твердого тела.

Определение кинематики как науки о механическом движении;

относительность покоя и движения.

Основные понятия кинематики: система отсчета, траектория, расстояние, путь, время, скорость, ускорение.

Литература: 1, стр.81-85; 6, стр.70-73; 7, стр.115- При изучении основных понятий кинематики учащемуся особо следует обратить внимание на различие понятий “Расстояние” и “Путь”, скорость следует характеризовать как вектор; ускорение-как вектор, показывающий быстроту изменения скорости по модулю и направлению.

Способы задания движения точки: геометрический (естественный) и координатный. Движение точки по прямолинейной траектории:

уравнение движения, средние скорость и ускорение, скорость и ускор ение в данный момент времени. Криволинейное движение точки: уск орение касательное, нормальное, полное.

Виды движения точки в зависимости от ускорения (прямолинейное и криволинейное, равномерное и переменное движение точки).

Равнопеременное движение точки: кинематические уравнения и граф ики, связь между ними.

Литература: 1, стр.85-98; 6, стр.73-79; 7, стр.116- Учащийся должен усвоить, что закон движения точки может быть задан различными способами, дать понятие об этих способах. Прямолинейное движение точки следует рассматривать как частный случай криволинейного движения. Учащийся должен понять влияние касательного и нормального ускорения на характер движения точки, обратить особое внимание на построение кинематических графиков.

1.2.3. Простейшие движения твердого тела Поступательное движение твердого тела. Свойства поступательного движения твердого тела; определение пройденного пути, ск оростей ускорений точек.

Вращательное движение твердого тела. Угловое перемещение, угловая скорость (средняя и в данный момент времени); частота вращ ения. Связь угловой скорости и частоты вращения. Угловое ускорение (среднее и в данный момент времени). Виды вращательного движения твердого тела: равномерное и неравномерное (равнопеременное). Ура внения вращения, основные и вспомогательные формулы.

Линейные скорости и ускорения точек вращающегося тела.

Связь линейных скорости, касательного, нормального и полного уск орений точек вращающегося тела с его угловыми скоростью и ускорением.

Литература: 1, стр.98-112; 6, стр.79-83; 7, стр.144- Учащийся должен усвоить качественное различие между движением материальной точки и движением твердого тела. Иметь ясное представление, о том, что вращаться может тело, точка лишь может двигаться криволинейно. Учащийся должен ознакомиться с понятием о передаточном отношении и способах его определения.

Переносное, относительное и абсолютное движение точки: сложение перемещений. Теорема сложения скоростей. Определение абс олютной скорости точки (общие и частные случаи).

Литература: 1, стр.112-116; 6, стр.83-87; 7, стр.153- Учащийся должен усвоить, что любое сложное движение точки нужно разложить на относительное, переносное и абсолютное, уметь найти направления соответствующих скоростей. Всякое решение задачи сопровождать четким рисунком с указанием этих скоростей.

Сложное (поступательно-вращательное) движение твердого тела по плоскости и в пространстве.

Плоскопараллельное движение тела и его разложение на поступательное и вращательное. Определение абсолютной скорости любой точки тела. Мгновенный центр скоростей и способы его определения;

мгновенная угловая скорость. Определение абсолютной скорости точек тела, движущегося плоскопараллельно, с помощью мгновенного центра скоростей.

Литература: 1, стр.112-116; 6, стр.83-87; 7, стр.153- Учащийся должен усвоить, что плоскопараллельное движение необходимо представить состоящим из двух простых движений поступательного и вращательного, и доказать существование мгновенного центра скоростей.

Что изучает кинематика?

Что такое система отсчёта?

Какой смысл имеют в кинематике понятия «покой» и «движение»?

Дайте определение основных понятий кинематики: траектория, расстояние, путь и время?

Как формулируется закон движения точки, и какими способами его можно задать?

Что называется скоростью равномерного движения точки? Что она характеризует?

Как определить среднюю скорость движения точки?

Как направлен вектор скорости точки при криволинейном движении?

Как определить нормальное и касательное ускорение точки?

Как движется точка, если: а) n = 0 и r= 0; б) r= 0, n 0; в) r 0, n= 0;

Имеет ли ускорение точка, равномерно движущая по криволинейной траектории?

Что такое график перемещения, график скорости движения точки?

Какое движение твёрдого тела называется поступательным?

Что можно сказать о траекториях, скоростях и ускорениях точек тела, совершающего поступательное движение?

Дайте определение вращательного движения тела вокруг неподвижной оси? Что называется угловым перемещением тела?

Что называется угловой скоростью?

Какая связь между частотой вращения тела и угловой скоростью вращения?

Какое вращательное движение называется равномерным, а какое – равнопеременным?

Каковы зависимости между угловыми величинами (,, ), характеризующими вращательное движение тела, и линейными величинами (S, V, n, r, ), характеризующими движение какой-либо точки этого тела?

20 Перечислите способы передачи вращательного движения?

21 Что называется передаточным отношением? Как его определить для фрикционной передачи?

22 Чему равна угловая скорость ведомого вала для многоступенчатой передачи?

23 Дайте определение сложного движения точки.

24 Какое движение называется относительным, переносным, абсолютным?

25 Может ли быть равной нулю скорость абсолютного движения точки, если скорости переносного и относительного движения не равны нулю?

26 Сформулируйте теорему сложения скоростей при сложном движении точки.

27 Какое движение твёрдого тела называется плоскопараллельным?

28 Может ли у какой-либо точки тела, находящего в плоскопараллельном движении, абсолютная скорость равняться нулю?

29 Что такое мгновенный центр скоростей?

30 Какими способами можно определить положение мгновенного центра скоростей?

31 Поезд движется по прямолинейному участку со скоростью V=80 км/ч.

Чему равны минимальная и максимальные скорости точек колеса в его абсолютном движении?

1.3.1. Основные понятия и аксиомы динамики Основные понятия: масса, материальная точка, сила (постоянная и переменная); динамический смысл этих понятий.

Аксиомы динамики. Первая аксиома (принцип инерции); вторая аксиома (основной закон динамики материальной точки); масса материальной точки, единицы массы, зависимость между массой и силой тяжести; третья аксиома (закон независимости действия сил); четвертая аксиома (закон равенства действия и противодействия).

Основные задачи динамики (прямая и обратная).

Литература: 1, стр.123-125; 6, стр.93-95; 7, стр.168- Учащийся должен дать четкие и исчерпывающие формулировки аксиом динамики, использовать их при изучении других тем и реш ении задач. Особое внимание уделить понятию массы.

1.3.2. Движение материальной точки. Метод кинетостатики Понятия о свободной и несвободной точках. Сила инерции и общий метод ее определения. Определение направления и модуля силы инерции в зависимости от траектории и ускорения движения материальной точки.

Принцип Д’Аламбера. Метод кинетостатики.

Литература: 1, стр.125-129; 6, стр.95-101; 7, стр.174- Учащийся должен правильно понимать понятие силы инерции, увязать это понятие с принципом Даламбера. Обратить внимание на использование принципа Даламбера при решении задач динамики.

Работа постоянной силы при прямолинейном движении. Теорема о работе равнодействующей силы. Понятие о работе переменной силы при криволинейном движении. Работа силы тяжести. Потенциальная энергия для точки. Работа силы упругости. Работа при качении тела по негладкой плоскости.

Мощность. Понятие о мощности и ее среднем значении, мощность в данный момент времени. Понятие о механическом коэффициенте полезного действия (КПД). КПД системы механизмов (при последовательном и параллельном соединении).

Работа и мощность при вращательном движении тела; окружная сила и вращающий момент. Связь между вращающим моментом, передаваемой мощности и угловой скоростью (частотой вращения).

Литература: 1, стр.129-140; 6, стр.101-106; 7, стр.180- Учащийся должен основное внимание уделить работе постоянной силы и практической стороне вопроса – решению задач. С работой переменной силы целесообразно ознакомить на примере растяжения(сжатия) пружины.

Импульс силы, количество движения материальной точки. Кинетическая энергия точки. Теорема об изменении кинетической энергии материальной точки.

Понятие о механической системе. Основное уравнение динамики вращающегося тела. Моменты инерции однородных тел: прямолинейного стержня, кольца, тонкого круглого диска, цилиндра сплошного и полого.

Кинетическая энергия при поступательном, вращательном и плоскопараллельном движениях твердого тела. Теорема об изменении к инетической энергии для системы.

Уравновешивание сил инерции. Понятие о статической и динамической балансировке вращающихся материальных тел.

Литература: 1, стр.140-150; 6, стр.106-120; 7, стр.195- Учащийся должен освоить основные теоремы динамики точки и тела с применением этих теорем к решению задач. Особое внимание обратить на основное уравнение динамики вращательного движения.

Какова зависимость между силой тяжести тела и его массой?

Сформулируйте две первые аксиомы динамики, две основные задачи динамики.

Как формулируется третья и четвёртая аксиомы динамики?

Дайте определение силы инерции. Как она направлена? К чему приложена?

В чём заключается принцип Даламбера?

Возникает ли сила инерции при равномерном криволинейном движении материальной точки?

Автомобиль весом G (Н) движется по выпуклому мосту со скоростью V (м/с). Радиус кривизны поверхности моста R. Как изменится сила давления автомобиля на мост с увеличением скорости и уменьшением радиуса кривизны поверхности моста в два раза?

Как определяется работа постоянной силы на прямолинейном пути?

Что называется мощностью и каковы её единицы измерения?

Если на тело действуют несколько сил, то каким образом можно найти их общую работу?

Чему равна работа силы тяжести? Зависит ли она от вида траектории?

Что называется вращающим моментом? Механическим КПД?

Как выражается зависимость между вращающим моментом и угловой скоростью при заданной мощности?

Что называется импульсом силы и количеством движения материальной точки?

Сформулируйте закон количества движения.

Что такое кинетическая энергия точки?

Напишите уравнение основного закона динамики поступательно движущегося тела.

Что такое момент инерции тела?

19 Как определяется кинетическая энергия тела при вращательном движении?

20 Каковы единицы измерения кинетической энергии?

РАЗДЕЛ 2.СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ

Основные задачи сопротивления материалов: понятие о расчетах на прочность, жесткость и устойчивость.

Деформируемое тело. Деформации упругие и пластические.

Нагрузки внешние и внутренние. Классификации внешних нагрузок (поверхностные, объемные; статические динамические, переменные).

Основные гипотезы и допущения, применяемые в сопротивлении материалов: о свойствах деформируемого тела (однородность, изотропность, непрерывность строения); о характере деформаций (принцип начальных размеров, линейная зависимость между нагрузками и вызываемыми ими деформациями, принцип независимости действия сил).

Классификация элементов конструкций по геометрическим признакам:

брус, оболочка (пластина), массивное тело.

Внешние и внутренние силовые факторы (нагрузки) в элементах конструкций. Метод сечений и его применение для определения внутренних силовых факторов. Простейшие виды нагружения бруса (растяжение и сжатие, срез, кручение, изгиб) и соответствующие им внутренние силовые факторы (общие уравнения для их определения).

Понятие о напряженном состоянии в точке тела: механическое напряжение. Алгоритмическая формула напряжения. Геометрическая характеристика прочности сечения.

Напряжение: полное, нормальное, касательное.

Литература: 1, стр.150-157; 6, стр.120-127; 7, стр.218- Учащийся должен рассматривая вопрос о принципе независимости действия сил уяснить, что он справедлив лишь для линейно дефо рмируемых систем. Обратить внимание на то, что нельзя говорить о напряжении в данной точке тела, не указывая положения, проведенного через эту точку сечения.

Каковы основные задачи раздела «Сопротивление материалов»?

Что такое деформация?

Какие деформации называют упругими и какие – пластичными?

Какие деформации недопустимы при нормальной работе конструкции?

Что называется прочностью, жесткостью, устойчивостью детали или конструкции?

В чём сущность расчётов на прочность и жёсткость?

В чём сущность метода сечении?

Можно ли установить закон распределения внутренних сил по проведённому сечению методами статики?

В каком деформированном состоянии находится брус, если в его поперечном сечении действует крутящий Мк и изгибающий Ми моменты?

Сколько внутренних факторов может возникнуть в поперечном сечении бруса?

Что называется напряжением в данной точке сечения?

Каковы единицы напряжения?

Можно ли говорить о напряжении в данной точке, не указывая площади (сечения), на которой это напряжение возникает?

Какая существует зависимость между напряжениями p,, ?

Понятие о центральном растяжении и сжатии. Продольные (нормальные) силы и нормальные напряжения в поперечных сечениях бруса (гипотеза плоских сечений) при растяжении (сжатии).

Построение эпюр продольных сил и нормальных напряжений.

Напряжения в наклонных сечениях бруса (максимальные касательные напряжения).

Деформации при растяжении и сжатии (продольные и поперечные, абсолютные и относительные).

Закон Гука. Модуль продольной упругости. Коэффициент Пуассона. Определение абсолютных продольных деформаций и осевых перемещений сечений бруса. Построение эпюр осевых перемещений.

Испытания материалов. Классификация испытаний по виду нагружения и характеру действующих нагрузок во времени. Классиф икация конструкционных материалов (пластичные, хрупкопластичные и хрупкие материалы).

Испытания материалов на растяжение и сжатие при статическом нагружении.

Диаграмма растяжения низкоуглеродистой стали и ее характерные параметры. Характеристики прочности (пределы пропорциональности, текучести, временное сопротивление) и пластичности (относительное остаточное удлинение и относительное остаточное поперечное суж ение) материала. Диаграмма растяжения хрупкопластичного материала;

условный предел текучести. Закон повторного нагружения (наклеп).

Диаграмма растяжения хрупких материалов.

Сравнительная диаграмма сжатия пластичных, хрупкопластичных и хрупких материалов; их механические свойства при сжатии.

Опасные (предельные) и допускаемые напряжения. Коэффициент запаса прочности и факторы, влияющие на его величину и выбор.

Условие прочности при растяжении и сжатии. Расчеты на прочность: проверочный, проектный, определение допускаемой нагрузки.

Учащийся должен усвоить, что вопрос об определении перемещений поперечных сечений бруса целесообразно рассмотреть при решении задач на построение эпюр перемещений, что позволит лучше понять различие между деформациями и перемещениями. Вопросы о предельных и допускаемых напряжениях увязать с результатами лаб ораторных испытаний. Усвоить, что все конструкционные материалы делятся на две группы: пластические и хрупкие. Необходимо четко ра зграничить понятия о действительном и заданном коэффициэнте запаса прочности и их обозначении.

Литература: 1, стр.159-180; 6, стр.134-150; 7, стр.255- В каком случае прямые брусья называют стержнями?

Как нагрузить прямой стержень, чтобы он испытывал только растяжение?

Что называется эпюрой продольных сил бруса?

Как строится эпюра продольных сил?

Как определить нормальное напряжение в поперечном сечении бруса?

Что называется эпюрой нормальных напряжений?

Какие поперечные сечения бруса называют опасными?

Что такое модуль продольной упругости и какова его размерность?

Какая величина в формуле Гука характеризует прочность материала?

Зависит ли нормальное напряжение от материала бруса и формы поперечного сечения?

Зависит ли удлинение бруса от его материала?

Какова цель механических испытаний материалов?

Какой вид имеет диаграмма растяжения образца из низкоуглеродистой стали и серого чугуна?

Что называется пределами пропорциональности, текучести и прочности на условной диаграмме растяжения образца из низкоуглеродистой До какого предельного напряжения, являющегося механической характеристикой пластичного материала, можно нагружать образец, не опасаясь появления пластичной деформации?

В каком случае в пластичных материалах можно получить наклёп?

Что такое фактический коэффициент запаса прочности?

Какие факторы влияют на выбор требуемого коэффициента прочности?

Что такое допускаемое напряжение?

Какие расчёты можно выполнить из условия прочности?

Какие системы называются статически неопределимыми?

Как раскрыть статически неопределимую систему?

Определение механических характеристик стального образца при испытании на растяжение. Испытание на сжатие образца из чугуна Срез и смятие: внутренние силовые факторы и геометрические характеристики прочности (условная площадь при срезе и смятии).

Условия прочности при срезе и смятии. Расчеты на срез и смятие заклепочных, штифтовых и шпоночных соединений.

Литература: 1, стр.177-180; 6, стр.155-158; 7, стр.287- Учащийся должен усвоить, что эти вопросы надо изучать вне связи с законом Гука для сдвига и теории чистого сдвига.

Какова зависимость между допускаемыми напряжениями растяжения, По каким формулам производят расчёт на срез и смятие?

По какому сечению (продольному или поперечному) проверяют на срез призматические шпонки?

На каких допущениях основаны расчёты на смятие?

Как определяется площадь смятия, если поверхность смятия цилиндрическая, плоская?

Что такое чистый сдвиг?

Какой величиной характеризуется деформация сдвига?

Кручение, внутренние силовые факторы при кручении: крутящий момент, построение эпюр крутящих моментов. Чистый сдвиг, угол сдвига, закон парности касательных напряжений. Закон Гука при сдвиге. Модуль сдвига. Зависимость между тремя упругими постоянными для изотропного тела.

Кручение прямого бруса круглого сечения.

Касательные напряжения при кручении, формула для их определения.

Геометрические характеристики сечений и геометрические характеристики прочности при кручении: полярные моменты инерции и сопротивления кручению для круглого и кольцевого сечений бруса.

Деформации при кручении: угол сдвига, угол закручивания (абсолютный и относительный). Формулы для определения угла закручивания.

Характер разрушения при кручении брусьев из различных материалов.

Условия прочности и жесткости при кручении. Расчеты на прочность (проверочный, проектный, определение допускаемой нагрузки) и жесткость (проверочный и проектный) при кручении. Сравнение прочности и жесткости при кручении брусьев круглого и кольцевого сечений, экономический аспект вопроса.

Совместное действие среза (сдвига) и кручения. Расчет цилиндрических винтовых пружин, растяжения и сжатия на прочность и жесткость. Определение расчетных касательных напряжений и изменения длины пружины.

Литература: 1, стр.180-201; 7, стр.236-255, 299- Учащийся должен усвоить понятие о чистом сдвиге и деформации сдвига. При этом необходимо понять, что чистый сдвиг возникает при кручении тонкостенных труб. Расчетные зависимости для пружин должны записываться через диаметры, а не через радиусы. Необходимо усвоить понятие о характеристике пружины и рассмотреть пример на определение основных параметров.

Какая зависимость существует между передаваемой валом мощностью, вращающим моментом и угловой скоростью?

Как определяется крутящий момент в продольном сечении?

Каков закон распределения касательных напряжений по площади поперечного сечения при кручении?

Какая разница между крутящим и вращающим моментами?

Что является геометрическими характеристиками сечения вала при кручении?

Какая существует зависимость между величинами E,G и, характеризующие упругие свойства материала?

По какой формуле определяется деформация при кручении?

Что такое полярный момент инерции сечения бруса? По какой формуле определяется полярный момент инерции круга?

Что такое полярный момент сопротивления? Как он определяется для кольца?

10 Запишите формулу для расчёта на прочность цилиндрической винтовой пружины при осевом нагружении.

11 Каковы геометрические характеристики сечений при деформации среза, кручения и изгиба?

Основные понятия и определения. Классификация видов изгиба:

прямой и косой изгиб, чистый и поперечный изгиб.

Внутренние силовые факторы при прямом изгибе: поперечная сила и изгибающий момент; правила знаков.

Зависимости между изгибающим моментом, поперечной силой и интенсивностью распределенной нагрузки.

Правила построения эпюр поперечных сил и изгибающих моментов по характерным точкам (на примерах статически определимых двухопорных и консольных балок для случаев приложения к ним сосредоточенных сил и моментов, а также равномерно распределенных нагрузок).

Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов для балок, нагруженных плоскими системами параллельных сил.

Чистый изгиб: зависимость между изгибающим моментом и кривизной оси бруса. Нормальные напряжения, возникающие в поперечных сечениях бруса при чистом изгибе, формула для их определения.

Геометрические характеристики сечений при изгибе: осевые моменты инерции и сопротивления. Жесткость сечения при изгибе.

Осевые моменты инерции и моменты сопротивления изгибу простейших сечений (прямоугольного, круглого, кольцевого) и стандартных профилей проката. Связь между осевыми и полярными моментами инерции.

Распространение выводов чистого изгиба на поперечный изгиб.

Условие прочности при изгибе. Расчеты на прочность при изгибе (проверочный, проектный, определение допускаемой нагрузки). Брус равного сопротивления изгибу. Рациональные формы поперечных сечений балок из пластичных, хрупкопластичных и хрупких материалов. Особенности расчета балок из материалов, различно сопротивляющихся растяжению и сжатию. Понятия об армированных и предварительно напряженных балках.

Понятия о касательных напряжениях в поперечных сечениях брусьев при прямом изгибе, формула Журавского. Деформации (линейные и угловые) при прямом изгибе. Определение линейных и угловых перемещений для различных случаев нагружения статически опред елимых балок. Условия жесткости и расчета на жесткость при изгибе.

Литература: 1, стр.201-231; 6, стр.164-172; 7, стр.311- Учащийся должен приобрести навыки построения эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. В качестве основного метода постр оения эпюр должно быть принято построение эпюр по характерным точкам. Необходимо усвоить, что кроме нормальных напряжений при изгибе возникают и касательные напряжения и то, что в подавляющем большинстве случаев влияние этих напряжений не существенно и при расчете на прочность не учитываются.

Что такое статический момент сечения?

Чему равен статически момент сечения относительно центральной оси?

Что такое центробежный момент инерции?

Каковы единицы осевого момента инерции?

Какова связь между моментами инерции относительно параллельных осей, из которых одна является центральной?

Какова зависимость между осевыми и полярными моментами инерции данного сечения?

Какие оси, проведенные к плоскости сечения, называют главными?

Как определяют осевые моменты инерции сложных сечений?

Какие внутренние силовые факторы возникают в поперечных сечениях бруса при его прямом поперечном изгибе?

Как следует нагрузить брус, чтобы получить: а) чистый прямой изгиб;

б) поперечный прямой изгиб?

Что называется поперечной силой в поперечном сечении бруса и чему она численно равна?

Что такое эпюра поперечных сил и как она строится?

Что называется изгибающим моментом в поперечном сечении бруса и чему он численно равен?

Сформулируйте правило знаков для поперечных сил и изгибающих моментов.

Какими дифференциальными зависимостями связаны между собой изгибающий момент, поперечная сила, интенсивность равномерно распределённой нагрузки?

На каких допущениях основаны выводы расчётных формул при изгибе?

Каков характер деформации, возникающих при изгибе?

В чём сущность гипотез и допущений при изгибе?

19 Как меняются нормальные напряжения при изгибе по высоте сечения бруса?

20 Что такое жёсткость сечения при изгибе?

21 Как определяются напряжения в поперечном сечении при прямом изгибе?

22 Что такое осевой момент сопротивления и каковы его единицы?

23 Какие виды расчётов можно производить из условия прочности при изгибе?

24 Какие формы поперечных сечений рациональны для балок из пластичных материалов?

Определение линейных и угловых перемещений поперечных сечений статически определимых балок при изгибе и сравнение с теоретическими расчетами 2.6.Растяжение (сжатие) и изгиб бруса большой жесткости Совместное действие изгиба и растяжения (сжатия) на брусья большой жесткости. Внутренние силовые факторы и нормальные напряжения в поперечных сечениях бруса. Определение суммарных нормальных напряжений в наиболее напряженных точках сечений.

Внецентренное сжатие. Эксцентриситет.

Условие прочности и расчеты на прочность.

Литература: 1, стр.231-235; 6, стр.172-174; 7, стр.354- Учащийся должен усвоить, что изучая эту тему необходимо рассматривать брусья с такими формами поперечных сечений, при которых и без нулевой линии не представляет труда найти опасную точку.

1 Какие внутренние силовые факторы возникают в поперечном сечении деталей, работающих на совместное действие изгиба и кручения?

2 Что такое гипотезы прочности и в каких случаях их применяют?

2.7.Изгиб с кручением; кручение с растяжением (сжатием) Совместное действие изгиба с кручением и кручения с растяжением (сжатием). Внутренние силовые факторы в этих случаях.

Понятие о напряженном состоянии в точке тела. Главные площадки и главные напряжения. Виды напряженного состояния: объемное, плоское, линейное. Эквивалентные (равноопасные напряженные состояния). Эквивалентное напряжение.

Гипотезы прочности и их назначение. Гипотеза наибольших касательных напряжений, гипотеза Мора, гипотеза энергии формоизменения. Области применения и точность гипотез прочности.

Условие прочности при изгибе с кручением по различным гипотезам прочности.. Связь между полярным и осевым моментами сопротивления (на примере круглого и кольцевого сечений).

Расчеты бруса круглого поперечного сечения на изгиб с кручением (проверочный и проектный).

Расчет бруса круглого поперечного сечения при совместном кручении и растяжении (сжатий), применении гипотез прочности в этих случаях.

Литература: 1, стр.235-243; 6, стр.178-181; 7, стр.360- Учащийся должен усвоить, что при изучении гипотез прочности основное внимание должно быть обращено на их значение в практических расчетах и неизбежность их применения при сложном напряже нном состоянии. Рассматривая вопрос о напряженном состоянии в точках бруса, необходимо усвоить, что случай возникновения плоского напряженного состояния является для брусьев наиболее общим.

Как производится расчёт валов на прочность при совместном действии изгиба и кручения?

Что такое эквивалентный момент и как его определяют?

Что такое суммарный изгибающий момент?

Понятие об устойчивости сжатых стержней (устойчивое и неустойчивое упругое равновесие). Внутренние силовые факторы. Критическая сила. Формула Эйлера для определения критической силы. Учет влияния формы сечения и способа закрепления концов стержня. Крит ическое напряжение; гибкость стержня, предельная гибкость. Пределы применимости формулы Эйлера. Эмпирические формулы для критических напряжений (формула Ясинского, случаи сведения расчета на устойчивость к расчету на сжатие). График зависимости критических напряжений (для низкоуглеродистой стали) от гибкости.

Условие устойчивости, коэффициент запаса устойчивости.

Расчеты сжатых стержней на устойчивость (проверочный и проектный).

Рациональные формы поперечных сечений сжатых стержней.

Способы повышения их устойчивости.

Литература: 1, стр.243-257; 6, стр.203-210; 7, стр.365- Учащийся должен усвоить понятие о предельной гибкости как особой характеристике физико-механических свойств материала сжатого стержня. Усвоить, что при повышении прочности стали предельная гибкость уменьшается. Для расчета в области применимости формулы Эйлера следует применять линейные эмпирические зависимости (формулы Ясинского) 1 В каком случае происходит потеря устойчивости сжатого стержня?

2 Какая сила называется критической?

3 Какая зависимость между критическим и допускаемым значениями сжимающей силы?

4 Напишите формулу Эйлера и поясните значение всех входящих в неё величин.

5 Что называется гибкостью стержня?

6 В каких пределах применима формула Эйлера?

7 Как определяют критическое напряжение и критическую силу в случае неприменимости формулы Эйлера?

8 Как определить коэффициент запаса устойчивости сжатого стержня – сущность проверочного расчёта стержня на устойчивость?

9 Как подбирается сечение стержня при расчёте на устойчивость?

10 В каком случае расчёт стойки на устойчивость ведут по формуле Ясинского?

РАЗДЕЛ 3. ДЕТАЛИ МАШИН

Краткие исторические сведения о развитии машиноведения и деталей машин.

Современное состояние и основные тенденции в развитии машиностроения.

Машина и механизм. Классификация машин в зависимости от их назначения. Машины-двигатели, машины-преобразователи, рабочие машины. Классификация (основные типы) механизмов. Детали и сборочные единицы машин, их классификация. Требования, предъявляемые к машинам, сборочным единицам и деталям.

Технико-экономическая и технологическая роль стандартизации в развитии машиностроения. Типы стандартов Конструкция, материалы конструкции. Понятия о технологичности конструкций машин и деталей.

Литература: 1, стр.257-259; 6, стр.210- Учащийся должен знать, что рассматривая требования к машинам, надо указать, что одним из основных является технологичность конструкции, а при конструировании и изготовлении машин экономические соображения должны всегда стоять на одном из первых мест.

1 Чем отличается машина от механизма?

2 Приведите примеры рабочих машин.

3 Какие основные требования предъявляются к машинам и их деталям?

3.2.Условия работы и нагруженность машин и их деталей Нагрузки в машинах и конструкциях. Источники нагрузок в машинах, механическое взаимодействие деталей машин. Классификация машин и деталей в зависимости от условий работы. Нагруженность.

Виды нагруженности деталей машин и их классификация: статическое и переменное (регулярное и нерегулярное) нагружение. Нагрузки и напряжения в деталях. Возникновение переменных напряжений. Ци клы напряжений и их характеристики.

Понятие об учете эксплуатационной нагруженности при проектировании машин и деталей.

Литература: 1, стр.259-264; 6, стр.215- Учащийся должен усвоить, что характер действия нагрузок влияет на прочность деталей, и даже при действии на деталь постоянной нагрузки могут возникнуть переменные напряжения. Изучая различные циклы напряжений обратить внимание на их характеристики.

1 Что является источником нагрузок в машинах?

2 Как классифицируются нагрузки на детали машин?

3 Какие существуют циклы переменных напряжений?

4 Какие параметры характеризуют переменные напряжения?

Усталостные разрушения деталей и его причины. Предел выносливости. Факторы, влияющие на предел выносливости.

Природа усталостного разрушения. Испытания на усталость. Кривая усталости (кривая Велера). Предел выносливости, предел ограниченной выносливости. Степенное уравнение кривой усталости и его характеристики. Коэффициент долговечности. Эмпирические зависимости между пределом выносливости и прочности для металлических материалов, пределами выносливости при симметричном изгибе и симметричном растяжении (сжатии) и кручении. Факторы, влияющие на предел выносливости: концентрация напряжений, абсолютные размеры поперечного сечения, запрессовка деталей (фреттинг-коррозия), шероховатость поверхности, поверхностное упрочнение. Коэффициент снижения предела выносливости детали.

Испытания деталей машин на сопротивление усталости. Понятие о ресурсе деталей по критерию сопротивления усталости.

Конструктивные и технологические способы повышения сопротивления усталости. Расчет на сопротивление усталости при одноо сном и двухосном напряженном состоянии.

Учащийся должен знать природу усталостных разрушений, значение предела выносливости при расчетах на усталость, факторы, влияющие на предел выносливости. При изучении расчетов на усталость можно не рассматривать диаграммы предельных амплитуд, в таком случае отпадают вопросы схематизации этих диаграмм и вывода формул для определения коэффициента запаса прочности.

Литература: 1, стр.246- 1 Что является причиной усталостных напряжений?

2 Какие факторы влияют на предел выносливости?

3 Что такое коэффициент долговечности?

4 Какие характеристики можно определить по кривой усталости?

5 От чего зависит коэффициент снижения предела выносливости?

3.4.Контактные напряжения и контактная прочность Основные понятия и определения. Контакт сферических и цилиндрических тел под нагрузкой. Контактные напряжения и деформации, форма площадок контакта. Определение величины контактных напряжений (формула Герца). Виды и механизмы разрушения рабочих поверхностей тел при действии контактных напряжений (из металлических материалов без смазки). Понятие о контактной усталости. Контактная прочность и пути ее повышения.

Литература: 1, стр.260-262; 6, стр.211- Изучая контактные напряжения следует начинать с рассмотрения начального и точечного контактов двух деталей. Обратить внимание, что эти напряжения хотя и велики, но они носят местный характер.

Учащийся должен иметь понятие о контактной усталости и контактной прочности.

1 Какие напряжения называют контактными?

2 Приведите примеры устройств, где могут возникнуть контактные напряжения.

3 Какими путями можно повысить контактную прочность?

3.5.Основные понятия надежности машин и деталей Надежность детали и машины. Долговечность. Ресурс. Отказ. Ремонтопригодность. Сохраняемость. Показатель надежности (вероятность безотказной работы или вероятность неразрушения при выработке требуемого ресурса). Интенсивность отказов. График зависимости интенсивных отказов от наработки за весь период эксплуатации машины (детали).

Средняя наработка до отказа. Основное уравнение теории надежности.

Определение основных характеристик надежности машины, состоящей из сборочных единиц и деталей.

Литература: 1, стр.263-265; 6, стр.214- Учащийся должен усвоить, что надежность деталей и машин является одной из главных их характеристикой, познакомиться с показателями надежности (вероятность безотказной работы, интенсивность отказов). Должен знать, как определяется научно срок гарантии машины и связь этого показателя с графиком зависимости интенсивных о тказов от наработки.

1 Перечислите основные понятия о надежности.

2 Какими показателями характеризуется надежность машин?

3 Каким путем определяется интенсивность отказов машин и их деталей?

4 Что такое «отказ машины»?

5 Что такое «долговечность»?

3.6.Критерии работоспособности и расчета деталей Прочность, жесткость, износостойкость, виброустойчивость и теплоустойчивость. Проектные и проверочные расчеты деталей машин.

1.3.4.1. Прочность деталей машин и методы ее оценки Классификация и сравнительный анализ методов оценки прочности деталей машин: по допускаемым напряжениям, по запасам прочности (коэффициентам запаса прочности), по вероятности неразрушения.

Рекомендации по применению рассмотренных методов при расчетах и проектировании деталей машин. Общие требования к прочности деталей машин и способы ее повышения (увеличение прочности материала, применение упрочняющих технологий, конструкционная прочность).

1.3.4.2. Жесткость деталей машин и методы ее оценки Основные понятия. Методы оценки жесткости деталей машин.

Удлинение (укорочение), прогибы углы поворота, углы закручивания деталей и действующие нормы на них.

Общие требования к жесткости деталей машин и способы ее повышения (конструктивная жесткость, жесткость материала, повышение жесткости технологическими и комбинированными методами).

Особенности расчетов деталей на жесткость.

1.3.4.3. Трение, износ и износоустойчивость Основные понятия. Виды трения и изнашивания деталей. Сухое, граничное, жидкостное и газовое трение.

Понятие об износоусталостном повреждении; трибофатика. Методы оценки износа деталей и современные способы борьбы с изнашиванием. Понятие о расчете деталей на износоустойчивость.

1.3.4.4. Колебания в машинах и виброустойчивость Основные понятия. Причины колебаний машин и их деталей: динамические нагрузки. Собственные и вынужденные колебания. Понятие о резонансе и о расчете упругих систем на колебания.

Виброустойчивость. Способы предотвращения резонанса (понятие о критической угловой скорости вала), демпфирующие устройства для гашения колебаний. Понятия о виброактивности и виброзащите машин.

1.3.4.5. Влияние температуры на работоспособность деталей машин Основные понятия. Классификация деталей машин в зависимости от температурных условий работы. Изменение физико-математических свойств конструкционных материалов при низких (отрицательных) и повышенных температурах. Морозо- и теплоустойчивость материалов и конструкций, технологические и конструктивные способы ее повышения. Особенности расчетов деталей, работающих при пониженных и повышенных температурах.

Литература: 1, стр.262-265; 6, стр.212- Учащийся должен усвоить методы оценки прочности детали, знать общие требования к прочности деталей и способы ее повышения.

Должен усвоить основные понятия и методы оценки жесткости деталей машин, общие требования к жесткости и методы ее повышения.

1 Что такое «прочность детали»?

2 Что такое «жесткость детали»?

3 Каким образом температура влияет на работоспособность деталей?

4 Что такое «виброустойчивость»?

3.7.Точность изготовления деталей: общие сведения о шероховатости, Основные понятия о взаимозаменяемости и стандартизации деталей машин: шероховатость поверхности, квалитеты точности, допуски и посадки, назначение посадок. Точность геометрической формы деталей.

Литература: 1, стр.264-267; 6, стр.216- Учащийся должен понимать, что основные сведения по этому вопросу он получил при изучении дисциплины “Нормирование точности и технические измерения”. Представлять, на каком этапе изучения ди сциплины “Техническая механика” эти знания понадобятся.

1 Что такое «взаимозаменяемость»?

2 Какими параметрами характеризуется шероховатость поверхности деталей?

Классификация машиностроительных материалов; черные и цветные металлы и их сплавы; пластмассы; композиционные и другие новые материалы. Упрочняющая обработка деталей (термическая, химико-термическая, поверхностное пластическое деформирование, комбинированные методы). Общие критерии выбора материалов и назначение упрочняющей обработки при проектировании деталей машин.

Литература: 1, стр.266-267; 8, стр.34- Учащийся должен понимать, что основные сведения по этому вопросу он получил при изучении дисциплины “Материаловедение и технология материалов”. Представлять, на каком этапе изучения дисциплины “Техническая механика” эти знания понадобятся.

1 Как классифицируются машиностроительные материалы?

2 Какие материалы называются композиционными?

3.9.1.Общие сведения о механических передачах и их классификация Классификация и сравнительная характеристика механических передач. Назначение передач по принципу действия и по принципу п ередачи движения от ведущего звена к ведомому. Основные кинематические и силовые соотношения в передачах.

Механический привод машины, кинематические схемы механических приводов. Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода.

Литература: 1, стр.301-303; 6, стр.243-247; 8, стр.4- Учащийся должен усвоить, что вращательное движение наиболее распространено в технике, так как оно обладает рядом существенных достоинств, что хотя главные валы машин-двигателей и рабочих машин – обычно совершают вращательное движение, непосредственное их соединение не всегда целесообразно. Рассматривая кинематические и силовые соотношения в передачах, следует обратить внимание на определение передаточного числа, способах его определения для однои многоступенчатых передач.

Общие сведения о фрикционных передачах: принцип работы и устройство, классификация фрикционных передач, достоинства и нед остатки, область применения. Фрикционные передачи с нерегулируемым (постоянным) передаточным отношением. Цилиндрическая передача гладкими катками и условие работоспособности (определение требуемой силы прижатия катков), способы прижатия катков. Материалы ка тков.

Виды разрушений рабочих поверхностей катков. Критерии работоспособности и расчет передач на прочность. Вариаторы (передачи с плавным бесступенчатым регулированием передаточного отношения), их кинематические схемы и область применения. Диапазон регулирования вариаторов.

Литература: 1, стр.303-308; 6, стр.294- Учащийся должен усвоить, что фрикционые передачи с нерегулируемым передаточным числом практически применяются редко. Рекомендуется рассматривать устройство и кинематические схемы следующих вариаторов: лобового, торового и клиноременного. Знать практическое значение вариаторов в промышленности и на транспорте.

Общие сведения о зубчатых передачах: принцип работы, достоинства и недостатки, область применения. Классификация зубчатых пер едач. Основы теории эвольвентного зубчатого зацепления, теорема зацепления. Зацепление двух эвольвентных колес: основные геометрические характеристики эвольвентного зацепления.

Зацепление эвольвентного зубчатого колеса с рейкой. Принцип нарезания зубьев методом обкатки. Длительная окружность. Исходный контур зубчатой рейки. Методы изготовления зубчатых колес. Точность зубчатых передач. Подрезание зубьев. Основные понятия о зубчатых колесах со смещением (корригирование зубьев колес).

Основные геометрические и кинематические соотношения цилиндрических (прямозубых, косозубых, шевронных) и конических (прямозубых и непрямозубых) передач.

Виды разрушения зубьев. Критерии работоспособности и расчета зубчатых передач. Материалы зубчатых колес и допускаемые напряжения (учет нагрузочного режима, требуемого ресурса). Упрочнение зубьев колес.

Расчет зубчатых передач на прочность. Выбор точности зубчатых передач.

Расчет зубчатых передач на контактную выносливость (усталостную прочность) активных поверхностей зубьев колес. Формулы проверочного и проектного расчетов. Особенности расчета конических передач. Выбор основных параметров и расчетных коэффициентов.

Расчет зубчатых передач на изгибную выносливость (сопротивление усталости зубьев колес при изгибе). Формулы проверочного и проектного расчетов. Особенности расчета конических передач. Выбор основных параметров и расчетных коэффициентов. Конструкции зубчатых колес. Снижение виброактивности зубчатых передач, самоустанавливающиеся зубчатые колеса.

Планетарные зубчатые передачи. Принцип работы и устройство.

Достоинства и недостатки, область применения. Классификация планетарных зубчатых передач и схема наиболее распространенных механизмов. Определение передаточных отношений. Геометрия и силы в планетарной передаче. Особенности расчета планетарных передач на прочность и конструирование зубчатых колес.

Волновые зубчатые передачи. Принцип работы и устройство. Достоинства и недостатки, область применения. Классификация волновых зубчатых передач и схемы наиболее распространенных механизмов.

Конструкции. Геометрические и кинематические соотношения. Передаточное отношение. Нагрузки и напряжения в элементах передачи. Виды повреждений и критерии расчета. Расчет волновых передач на прочность. Передачи с зацеплением Новикова. Особенности конструкции, геометрии и расчета.

Винтовые и гипоидные зубчатые передачи: конструкция и область применения.

Литература: 1, стр.329-373; 6, стр.243-277; 8, стр.96- Учащийся должен усвоить, что все термины, определения и обозначения должны соответствовать действующим стандартам, знать достоинства эвольвентного зацепления. Рассматривая зацепление двух эвольвентных зубчатых колес, необходимо знать определение основных стандартных элементов и характеристик. Рассматривая зацепление эвольвентного зубчатого колеса с рейкой, усвоить принципиальные основы нарезния зубчатых колес методом обкатки, используя рейку в качестве режущего инструмента. Рассматривая методы расчета зубчатых передач необходимо связать их с видами разрушения зубьев. При выборе рассчетных коэффициентов необходимо усвоить, что при постоянной нагрузке и при твердости хотя бы одного колеса меньше HB350 и окружной скорости колес меньше 15м/c происходит полная приработка зубьев.

Общие сведения о передачах винт-гайка: принцип работы, достоинство и недостатки, область применения. Классификация. Сравнительная характеристика передач с парами скольжения и качения.

Геометрия силы в передачах. Точность передач. Зависимость между моментом, приложенным к гайке, и осевой силой винта. Самоторможение и КПД винтовой пары. Распределение осевой нагрузки винта по виткам резьбы. Решение задач.

Материалы и виды разрушения элементов передач.

Расчет элементов передач скольжения на износостойкость, прочность и устойчивость.

Понятие о расчете элементов передач с парами качения.

Литература: 1, стр. 373-375; 6, стр.301- Учащийся должен усвоить, что при изучении этой темы необходимо опираться на рассмотренные в теме “Резьбовые соединения” с иловые соотношения в винтовой паре. Усвоить, что проектировочный расчет передачи – расчет на износостойкость, который сводится к определению среднего диаметра резьбы винта, а проверочный расчет – это расчет на прочность.

Общие сведения о червячных передачах: принцип работы, устройство, достоинства и недостатки, область применения. Классификация.

Червячная передача с архимедовым червяком. Основные геометрические соотношения, передаточное число. Скорость скольжения в червячных передачах. Изготовление червяков и червячных колес и их конструкции.

Силовые соотношение и КПД червячной передачи.

Критерии работоспособности и расчета элементов передачи: требования к износостойкости и жесткости червяка, виды разрушения зубьев червячных колес. Материалы червяков и червячных колес. Допускаемые напряжения для материалов червячных колес. Расчет зуб ьев колес на циклическую контактную прочность и на сопротивление усталости при изгибе. Формулы проверочного и проектного расчетов. Выбор основных параметров и расчетных коэффициентов.

Тепловой расчет и способы охлаждения червячных передач.

Расчет червяков на жесткость.

Глобоидные червячные передачи, особенности геометрии и расчета.

Литература: 1, стр.377-392; 6, стр.304-315; 8, стр.54- Учащийся должен усвоить, что все термины должны соответствовать действующим стандартам. Усвоить, что расчет червячных передач ведется по вращающему моменту на червячном колесе, знать методику выбора числа витков червяка и числа зубьев червячного колеса, связав ее с передаточным числом и минимальным числом зубьев колеса.

Общие сведения о цепных передачах: принцип работы, устройство, достоинства и недостатки, область применения. Классификация.

Конструкции деталей цепных передач: приводные цепи, звездочки, натяжные устройства. Применяемые материалы. Сравнительная характеристика передач втулочными, роликовыми и зубчатыми цепями. Основные геометрические соотношения в передачах. Передаточное число.

Силовые соотношения в цепных передачах. Критерии работоспособности. Расчеты цепных передач (проверочный и проектный). Методика подбора стандартных цепей. Смазка цепных передач.

Литература: 1, стр. 392-400; 6, стр.289-294; 8, стр.146- Учащийся должен усвоить, что основным критерием работоспособности передач является долговечность работы цепи, определяемая износом шарниров. Усвоить, что расчет на износостойкость шарниров звеньев роликовой и втулочной цепи выполняется как проверочный по среднему давлению в шарнире, а при проектировочном расчете определяется шаг цепи исходя из допускаемого значения среднего давления в шарнирах звеньев цепи.

Общие сведения о ременных передачах: принцип работы, устройства, достоинства и недостатки, область применения. Классификация.

Конструкции деталей ременных передач: приводные ремни, шкивы, натяжные устройства. Применяемые материалы для деталей ременных передач.

Сравнительная характеристика передач плоскими, клиновыми, поликлиновыми зубчатыми ремнями. Основные геометрические соотношения в передачах.

Силовые соотношения в ременных передачах. Напряжения в ветвях ремня. Кинематика передач, скольжение ремня на шкивах. Перед аточное отношение.

Расчет ременных передач по тяговой способности. Выбор основных параметров и расчетных коэффициентов.

Особенности работы и расчета клиноременных передач с поликлиновыми ремнями.

Зубчато-ременные передачи. Критерии работоспособности и особенности расчета зубчато-ременных передач.

Литература: 1, стр. 392-400; 6, стр.289-294; 8, стр.146- Учащийся должен усвоить, что все термины, определения, значения расчетных параметров и коэффициентов должны соответствовать стандартным. Усвоить сравнительную характеристику плоских приводных ремней (резинотканевых, синтетических), а также клиновых, поликлиновых и зубчатых ремней. При изучении методики расчета ременных передач по тяговой способности надо усвоить, что плоскоременные передачи рассчитываются пользуясь понятием о допускаемой удельной окружной силе.

1 Какие профили резьбы применяют для грузовых винтов?

2 Приведите примеры использования винтовых механизмов в гаражном оборудовании?

3 Какой механизм называется редуктором?

4 Для чего часто на ободе одного из катков делают резиновую накладку?

5 Что произойдет, если сила, прижимающая катки друг к другу, окажется недостаточной?

6 Обеспечивает ли фрикционная передача строгое постоянство передаточного отношения?

7 Обеспечивает ли зубчатые передачи постоянство передаточного отношения?

8 Какая величина является основной характеристикой размера зубьев?

Определите полную высоту зуба колеса при модуле 4 мм.

9 Является ли стандартным значение модуля 2,7 мм?

10 От чего зависит контактная прочность и прочность на изгиб зубьев: от межосевого расстояния или от модуля зацепления?

11 Какой модуль в косозубом колесе больше: нормальный или окружной (старый термин «торцовый»)?

12 Какой модуль (окружной или нормальный) в косозубой передаче должен выбираться по стандарту?

13 Габариты какой передачи (прямозубой или косозубой) при прочих равных условиях меньше?

14 Какая зубчатая передача называется планетарной?

15 Постоянна ли высота зуба конического колеса по его длине?

16 Какой модуль, средний или внешний (старый термин «максимальный»), служит для определения геометрических размеров конического колеса?

17 Можно ли, зная только значение передаточного числа, определить углы делительных конусов обоих колес конической передачи?

18 Чем объясняется применение червячной передачи в рулевом механизме?

19 Какое звено червячной передачи (червяк или червячное колесо) обычно бывает ведущим?

20 Правильно ли будет для червячной передачи назвать величину Z1 числом зубьев?

21 Как изменится передаточное число червячной передачи, если, сохранив число зубьев колеса неизменным, изменить с 1 на 4 число витков (заходов) червяка?

22 Как влияет число витков (заходов) червяка на значение КПД червячной передачи?

23 Какую величину помимо модуля выбирают по стандарту при расчете червячной передачи?

24 Из каких материалов изготавливают червяк и венец червячного колеса?

25 Обеспечивает ли ременная передача строгое постоянство передаточного отношения?

26 Влияет ли предварительное натяжение ремня на тяговую способность ременной передачи?

27 К чему может привести недопустимо большое вытягивание ремня в процессе эксплуатации передачи?

28 Какой тип ременных передач применяют в настоящее время наиболее часто при небольших межосевых расстояниях?

29 Какие преимущества дает применение зубчатого ремня в приводе газораспределительного механизма по сравнению с цепной передачей?

30 Какая передача (ременная или цепная) способна передать большую мощность?

31 С какой целью любую цепную передачу следует оснащать натяжным устройством?

32 Как влияют на неравномерность хода цепной передачи число зубьев ведущей звездочки и шаг цепи?

33 Какие виды приводных цепей (роликовые или зубчатые) получили наибольшее распространение?

34 Какую цепь лучше применить если передача должна работать бесшумно?

3.10.Несущие, поддерживающие, корпусные и упругие детали Оси и валы, их назначение и классификация. Конструктивные элементы. Материалы осей и валов.

Критерии работоспособности и расчет валов и осей на статическую и усталостную прочность. Проектный и проверочный расчеты валов. Проектный и проверочный расчеты осей. Конструирование осей и валов, рациональные конструкции. Способы повышения сопротивления усталости на стадии проектирования валов и осей. Понятия о расчетах валов и осей на жесткость и колебания.

Литература: 1, стр. 400-408; 6, стр.315-319; 8, стр.158- Учащийся должен усвоить классификации валов и осей по различным признакам, обратить внимание на достоинства гладких валов по сравнению со ступенчатыми. Усвоить цель проектировочного расчета, который включает расчет на усталость, статическую прочность и жесткость. При расчете на усталость учесть, что коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла напряжений очень малы, поэтому их не следует учитывать.

Общие сведения. Назначение, принцип и условия работы, классификация опор осей и валов. Подшипники скольжения и качения.

1.3.4.6. Подшипники скольжения Подшипники скольжения: устройство, достоинства и недостатки;

классификация, основные типы и область применения. Виды трения и режимы работы подшипников скольжения. Материалы и смазка.

Виды разрушения и основные критерии работоспособности.

Нагрузочная способность, расчет на износостойкость и теплостойкость.

Подшипники скольжения, работающие без смазки и в режиме смеша нного трения.

1.3.4.7. Подшипники качения Подшипники качения: устройство, достоинства и недостатки, сравнительная характеристика подшипников скольжения и качения.

Классификация и маркировка подшипников качения. Основные типы подшипников качения и область их применения. Особенности работы радиально-упорных и шарико- и роликоподшипников. Статическая и динамическая грузоподъемность и подбор подшипников качения. Расчет подшипников качения на долговечность. Монтаж, демонтаж и регулировка подшипников качения.

1.3.4.8. Корпусные детали, направляющие, устройства для смазывания и уплотнения Корпусные детали: назначение, классификация, Область применения. Конструкции корпусов и требования к ним. Способы изготовления и материалы. Основные геометрические параметры для литых и сварных (штампосварных) корпусов и их выбор при конструировании.

Направляющие скольжения и качения: назначение, типы, конструкции, классификация, области применения. Понятие о расчетах несущей способности.

Общие сведения о гидро - и газостатических направляющих.

Уплотнение: назначение, классификация (типы, конструкции), области применения.

Устройства для смазывания: назначение, классификация (типы, конструкции), области применения.

Смазочные материалы, их классификация и выбор. Конструкции смазочных и уплотнительных узлов. Типовые конструкции узлов для подачи, контроля, очистки и охлаждения масла.

1.3.4.9. Упругие детали и сборочные единицы машин Назначение (аккумулирование энергии и демпфирование колебаний в машинах), классификация и области применения упругих д еталей и сборочных единиц машин. Геометрические параметры и рабочие характеристики цилиндрических витых пружин растяжения и сжатия, их расчет и конструирование.

Средства виброзащиты и борьбы с колебаниями в машинах.

Амортизаторы, рессоры и упругие подвески (общие сведения). Схемы и области применения. Несущая и демпфирующая способность. Понятие о расчетах на долговечность (сопротивление усталости).

Резиновые упругие элементы: демпферы и амортизаторы. Устройство. Особенности подбора, конструирования и расчета.

Литература: 1, стр. 408-432; 6, стр.319-331; 8, стр.176- учащийся должен усвоить, что расчет на износостойкость и теплостойкость подшипников скольжения выполняется как проверочный, когда известны диаметр цапфы и ширина вкладыша. Рассматривая ос обенности работы радиально-упорных подшипников качения надо уметь найти положение и определение точки приложения радиальной реакции опоры и знать формулы для их определения с подробным анализом.

Знать методику подбора подшипников по динамической грузоподъемности и долговечности.

Назначение и общая классификация соединений деталей и сборочных единиц машин. Неразъемные и разъемные соединения. Сравнительная характеристика, достоинства, недостатки и области применения различных классов соединений.

Литература: 6, стр.217- Учащийся должен усвоить классификацию соединений деталей машин, сравнительную характеристику, достоинства и недостатки ра зличных соединений, область их применения.

3.10.4.Сварные, заклепочные, паяные и клеевые соединения Сварные соединения: классификация по расположению свариваемых элементов типам сварных швов. Конструктивные варианты сварных соединений. Расчет сварных соединений на срез при постоянной нагрузке. Допускаемые напряжения для сварных соединений. Понятие о расчете сварных соединений при переменном нагружении.

Заклепочные соединения: классификация, конструкции и материалы заклепок. Расчет на прочность заклепок и соединяемых деталей.

Материалы и допускаемые напряжения.

Паяные соединения: конструкции, материалы деталей и припои.

Особенности расчета, допускаемые напряжения.

Клеевые соединения. Виды соединений. Процесс склеивания.

Клеевые материалы. Особенности расчета.

Учащийся должен усвоить основные конструктивные разновидности этих соединений, условные обозначения швов сварных соединений в соответствии со стандартом. Усвоить особенности определения допускаемых напряжений для расчета сварных, заклепочных, паяных и клеевых соединений.

Литература: 1, стр. 268-276; 6, стр.220- 3.10.5.Штифтовые, шпоночные, шлицевые и профильные соединения Штифтовые соединения: конструкции соединений и штифтов.

Применяемые материалы. Особенности расчета штифтов. Материалы и допускаемые напряжения.

Шпоночные соединения. Основные типы стандартных шпонок, их классификация и сравнительная характеристика соответствующих с оединений. Расчет соединений призматическими и сегментными шпонками. Материалы и допускаемые напряжения.

Шлицевые соединения. Классификация по характеру соединения, по форме зубьев, по способу центрирования ступицы относительно вала. Соединения с прямобочными и эвольвентными зубьями и их сравнительная характеристика. Расчет шлицевых прямобочных соединений.

Материалы и допускаемые напряжения.

Профильные соединения. Конструкции. Несущая способность.

Особенности расчета профильных соединений. Материалы и допускаемые напряжения.

Литература: 1, стр. 295-300; 6, стр.238-242; 8, стр.168- Учащийся должен усвоить понятие о напряженном и ненапряженном соединении и какими шпонками создаются эти соединения. Расчет шлицевых прямобоких соединений следует проводить ориентируясь на действующий стандарт.

Общие сведения о резьбовых соединениях. Основные типы резьбы, их классификация; обоснование выбора профиля резьбы. Геометр ические параметры, характеризующие резьбу. Основные типы крепежных деталей и способы стопорения резьбовых соединений.

Силовые соотношения в резьбе; условие самоторможения. Зависимость между усилием затяжки и силой на ключе. Контроль усилия затяжки, динамометрические ключи.

Материалы резьбовых деталей, классы прочности резьб. Способы изготовления резьбы. Допускаемые напряжения при контролируемой и неконтролируемой затяжках.

Расчет на прочность стержня винта (болта, шпильки) при постоянной осевой нагрузке. Основные расчетные случаи: затянутый болт без внешней осевой нагрузки; затянутый болт с дополнительной осевой силой; болт нагружен поперечной силой (2 случая - болт поставлен с зазором и без зазора).

Распределение нагрузки по виткам резьбы. Понятие о расчетах витков резьбы на прочность. Способы повышения прочности и надежности резьбовых соединений (конструктивные и технологические).

Литература: 1, стр. 276-294; 6, стр.225- Учащийся должен усвоить сведения об образовании резьбы, ее классификации. Усвоить выводы основных силовых соотношений в винтовой паре. Подробно рассмотреть конструктивные элементы резьбовых соединений. Усвоить различие между болтом, винтом и шпил ькой, область их применения. Знать выводы расчетных зависимостей для затянутых болтов с дополнительной осевой силой. Усвоить, что при переменных нагрузках необходимо стопорение резьбовых соединений, знать методы стопорения.

Общие сведения. Цилиндрические и конические соединения с натягом, конструкции соединений. Способы сборки. Достоинства и недостатки, область применения. Расчет соединений с натягом в зависимости от передаваемых нагрузок. Выбор стандартной посадки.

Проверка прочности деталей соединения. Проблема повышения сопротивления усталости соединений с натягом.

Муфты: назначение и классификация. Устройство и принцип действия основных типов муфт, их сравнительная характеристика. Методика подбора стандартных муфт по типу и расчетному моменту.

Методические рекомендации учащийся должен усвоить, что получение такого соединения охлаждением вала применяется крайне редко из-за возможности коррозии соединения. Усвоить, что проверка ступиц стальных зубчатых колес необязательна, поскольку во всех реальных случаях эквивалентное напряжение небольшое. Нельзя применять это соединение для посадки на валы чугунных колес, так как напряжения в теле ступицы превышает предел прочности чугуна на разрыв. Следует подробно изучить муфты, применяемые в автомобилестроении.

Литература: 1, стр. 432-440; 6, стр.331-336; 8, стр.268- Общие сведения о редукторах и мотор-редукторах. Назначение, устройство, классификация, конструкции. Основные параметры редукторов. Мотор-редукторы. Методика выбора редукторов и моторредукторов в зависимости от нагрузки. Основные принципы проектирования редукторов и мотор-редукторов.

Литература: 8, стр.9- Учащийся должен усвоить основные сведения о редукторах, назначение, устройство и классификацию. Усвоить основные принципы проектирования редукторов, увязать с выполняемым курсовым проектом.

Изучение конструкции зубчатого цилиндрического редуктора и определение параметров зацепление.

На каких допущениях основан расчет на прочность при срезе?

Как выражается расчетная площадь смятия для контакта деталей по полуцилиндрической поверхности?

3 В чем преимущества сварных соединений перед заклепочными?

4 В каких случаях заклепочные соединения в настоящее время незаменимы?

5 По каким условиям прочности рассчитывают заклепочные соединения?

6 Какие профили резьбы применяют для резьбовых крепежных изделий?

7 Какая резьба более надежна в отношении самоторможения: а) с крупным шагом; б) однозаходная или двухзаходная (при равном ходе резьбы)?

8 Во сколько раз увеличится прочность стержня болта при увеличении его диаметра вдвое (при прочих равных условиях)?

9 Каково назначение шпоночных и шлицевых соединений?

10 Как определяют размер поперечного сечения призматической шпонки?

11 В чем заключаются достоинства шлицевых соединений в сравнении со шпоночным?

12 Какой вид опор (скольжения или качения) следует применить при наличии значительной ударной или вибрационной нагрузке?

13 От каких факторов зависит в основном износ вкладышей подшипников скольжения коленчатого вала?

14 С какой целью на рабочей поверхности вкладыша делают смазочные канавки?

15 Дайте сравнительную оценку подшипников качения и скольжения?

16 В каких случаях применяют самоустанавливающиеся подшипники?

17 Какие подшипники (качения или скольжения) могут нормально работать при бедной смазке?

18 Какие (по форме) тела качения применяют в подшипниках?

19 Какие подшипники (шариковые или роликовые) имеют более высокую грузоподъемность (при прочих равных условиях)?

20 Что гарантирует расчет подшипников на долговечность?

21 Укажите виды несоосности (смещения) валов?

22 Глухой или компенсирующей является втулочная муфта?

23 Какие функции выполняет упругая втулочно-пальцевая муфта? Опишите ее конструкцию.

24 В каких случаях применяют крестово-шарнирную муфту (карданное соединение валов)?

25 Приведите примеры использование муфт в автомобиле.

3.11.Основы проектирования и конструирования деталей машин 3.11.1.Общие принципы проектирования и конструирования деталей Стадии и формы организации проектирования машин и их деталей.

Основы конструирования: принципы и методика конструирования.

Влияние масштаба производства на методы формообразования деталей.

3.11.2.Понятия о численных методах расчета деталей машин Численные методы анализа прочности и жесткости сложных сборочных единиц и деталей машин при простом и сложном напряженном состоянии. Понятия о методах конечных разностей, ортогонализации, минимума полной энергии, конечных элементов, их краткая сравнительная характеристика и рекомендации по использованию.

3.11.3.Понятия о вероятностных методах расчета и прогнозировании Размеры деталей, свойства материалов, точность изготовления, нагруженность машин и деталей как случайные варьирующие величины.

Связь между вероятностью неразрушения детали и запасом ее прочности. Вероятностные диаграммы усталости. Понятие о расчете ресурса (расчете на долговечность) деталей в вероятностном аспекте.

3.11.4.Понятие об оптимальном проектировании деталей машин Основные задачи и проблемы оптимального проектирования деталей машин (ОПДМ), его содержание.

Понятие о математических моделях оптимального проектирования, одно- и многокритериальной задачах оптимизации конструкций.

3.11.5.Понятия об автоматизированном проектировании деталей машин Общие сведения об автоматизированном проектировании. Многовариантность расчетов.

Принципы построения системы автоматизированного проектирования (САПР).

Структура и материально-техническая основа САПР. Виды обеспечения САПР: техническое, методическое, математическое, лингвистическое и программное.

Понятия о системах автоматизированной обработки графической части конструкторской документации Общие представления о связи САПР и автоматизированной системы технологической подготовки производства с автоматизированным производственным процессом.

Учащийся должен иметь понятие о математических моделях проектирования, о расчете ресурса деталей в вероятностном аспекте, должен усвоить принципы и методики конструирования. Учащийся должен иметь общие сведения об автоматизированном проектировании. Усвоить принципы построения автоматизированного проектирования, иметь понятие о системах автоматизированной обработки графической части конструкторской документации.

1 Какие существуют стадии проектирования машин?

2 Сформулируйте принципы построения системы автоматизированного проектирования (САПР).

5 ЗАДАНИЯ ДЛЯ ДОМАШНИХ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ И

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИХ ВЫПОЛНЕНИЮ

По дисциплине предусматривается выполнение двух домашних контрольных работ. Выполнение контрольных работ направлено на получение, углубление, расширение, систематизацию и закрепление теоретических знаний, формирование практических умений и навыков по дисциплине «Техническая механика»: развитие творческого мышления. Контрольные работы дают возможность осуществлять текущий контроль за самостоятельной работой учащихся и координировать их работу над учебным материалом в межсессионный период.

Первая контрольная работа состоит из шести практических заданий, вторая – из одного теоретического вопроса и четырех практических заданий. Все нижеизложенные задания включаемые в контрольную работу, охватывают все программные темы по дисциплине «Техническая механика». Домашняя контрольная работа №1 выполняется после изучения тем 1.1 – 2.10, контрольная работа №2 – после изучения тем 2.11 – 3.11 программы курса.

К написанию контрольной работы учащийся приступает после усвоения теоретического курса, изучения методических указаний и рекомендуемой литературы. Следует учитывать, что список литературы, предложенный преподавателем, носит рекомендательный характер. Он может быть изменен или дополнен автором контрольной работы. Затем следует внимательно прочитать все задания по своему варианту, уяснить их объем и содержание, изучить учебную литературу и действующие стандарты по соответствующим вопросам.

Ответы на теоретические вопросы должны быть конкретные, лаконичные, полные и содержать ссылки на источники, указанные в перечне используемой литературы. Переписывание текста из учебников и учебных пособий не допускается. Условие задачи варианта следует переписать в тетрадь, затем представить ее решение: при необходимости выполнить соответствующие расчеты и дать им пояснения.

Контрольная работа должна быть написана разборчивым почерком в ученической тетради с пронумерованными страницами. Для замечаний и поправок преподавателя оставляются поля в 3…4 см и не менее одной чистой страницы для рецензии. В конце контрольной работы приводится перечень использованной литературы. Работа должна быть датирована и подписана учащимся. На обложку контрольной работы наклеивается бланк установленного образца.

Выполненная согласно заданиям домашняя контрольная работа высылается учащимся в учреждение образования на рецензирование.

Домашняя контрольная работа, представленная после установленного учебным графиком срока ее сдачи, принимается на рецензирование с разрешения зав. заочным отделением.

Учащиеся, получившие контрольную работу после проверки, должны внимательно ознакомиться с рецензией и с учетом замечаний и рекомендаций преподавателя доработать отдельные вопросы. Незачтенная контрольная работа выполняется учащимися повторно с учетом рекомендации рецензии и сдается в колледж вместе с незачтенной работой на проверку преподавателю, при этом правильно выполненная часть задания не переписывается.

Зачтенная контрольная работа предъявляется преподавателю при сдаче экзамена, в противном случае учащийся к экзамену не допускается.

Критерии оценивания домашней контрольной работы № задания задания, Правильно и аккуратно составить расчетную схему. Указать на схеме характерные точки, активные и реактивные силы, упростить нагрузку.

Правильно составить уравнения равновесия, определить реакции опор. Выполнить проверку Правильно и оптимально выбрать алгоритм решения задачи с применением необходимых форм, кратким описанием решения и соответствующими выводами.

Правильно и оптимально выбрать алгоритм решения задачи с применением необходимых формул, кратким описанием решения и соответствующими выводами. Привести необходимые рисунки и схемы.

Полное и правильное решение задачи с необходимыми формулами, рисунками, схемами, необходимыми пояснениями, выводами и анализом решения. Правильно и аккуратно построить эпюры продольных сил и нормальных напряжений.

Полное и правильно решение каждой части задачи с необходимыми формулами, рисунками, схемами, необходимыми пояснениями, выводами и Правильно и аккуратно составить расчетную схему. Указать на схеме характерные точки, активные и реактивные силы. Для полученной правильно составить уравнения равновесия, определить реакции опор. Правильно и аккуратно построить необходимые для решения эпюры, определить, указанные в задании параметры, сделать соответствующие выводы.

Критерии оценивания домашней контрольной работы № задания задания, Аккуратно и правильно составить кинематическую схему привода с обозначением элементов схемы. Правильно и оптимально выбрать алгоритм решения, применить необходимые формулы, определить требуемые параметры, сделать соответствующие выводы.

Правильно и оптимально выбрать алгоритм решения задач и с применением необходимых формул, кратким описанием решения и определением требуемых параметров.

Полное и правильное решение задачи с необходимыми формулами, рисунками, схемами, краткими пояснениями и выводами.

Аккуратно и правильно построить эпюру крутящих моментов, сделать анализ эпюры, определить При проверке работы учащегося учитывается характер (существенные и несущественные) и количество допущенных ошибок.

К существенным ошибкам относятся ошибки, свидетельствующие о том, что учащимся не усвоен основной учебный материал, не умеет оперировать им и применять к выполнению задания, допущена грубая арифметическая ошибка при решение задачи, неполный ответ на вопрос, отсутствие пояснения к решению задачи, грубые ошибки в составлении и решении уравнений равновесия, отсутствуют необходимые рисунки и схемы.

К несущественным ошибкам относятся грамматические ошибки в терминах, неточность формулировок определений, утверждений, отсутствие или неправильные единицы измерения величин, небрежное выполнение записей, рисунков, схем, недостаточная точность вычислений, отсутствие ответа.

Количество баллов за выполнение задания снижается не менее чем на 50 процентов, если в нем допущена существенная ошибка, и не менее чем на 10 процентов, если в нем допущена несущественная ошибка.

Результат выполнения домашней контрольной работы оценивается отметкой «зачтено», если по всем заданиям сумма баллов составляет 75 и более, и отметкой «не зачтено», если по всем заданиям сумма баллов составит менее 75.

Не засчитывается и возвращается учащемуся на доработку с подробной рецензией работа, если в ней не раскрыты теоретические вопросы, задания или ответы на них полностью переписаны с учебной литературы, без адаптации к конкретному заданию, если имеются грубые ошибки в решении задач, практических заданий, выполнении графического задания и т.д. Не засчитывается также работа, если полностью отсутствует ответ или решение хотя бы одного из заданий.

Контрольная работа, оформленная небрежно, написанная неразборчивым почерком, а также выполненная по неправильно выбранному варианту, возвращается учащемуся без проверки с указанием причин возврата для надлежащего оформления. В случае выполнения работы по неправильно выбранному варианту учащийся должен выполнить работу согласно своему варианту задания.