УТВЕРЖДАЮ Директор металлургического института В.Б. Чупров _2011 г. . РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) ДЕТАЛИ МАШИН Направление подготовки: 151000.62 Технологические машины и оборудование Профиль подготовки:

Главная >> Программы

[ СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ ДОКУМЕНТА .pdf ]

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Липецкий государственный технический университет»

Металлургический институт

УТВЕРЖДАЮ

Директор

металлургического института

В.Б. Чупров

«_»2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

«ДЕТАЛИ МАШИН»

Направление подготовки: 151000.62 «Технологические машины и оборудование»

Профиль подготовки: «Металлургические машины и оборудование»

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная г. Липецк – 2011 г.

Содержание 1. Цели и задачи освоения учебной дисциплины

2. Место учебной дисциплины в структуре ООП бакалавриата

3. Формирование компетенций обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

4. Структура дисциплины

4.1. Объем дисциплины и виды учебной работы

4.2. Содержание и виды учебных занятий

4.3. Содержание дисциплины

5. Образовательные технологии

6. Оценочные средства

6.1. Примеры вопросов к экзамену по курсу «Детали машин»

6.2. Примеры задач по курсу «Детали машин»

6.3.Итоговый контроль…………………

6.4.Примеры экзаменационных билетов

6.5. Примеры заданий на самостоятельную работу

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины........ 7.1. Литература

7.2. Программное и коммуникационное обеспечение

8. Материально-техническое обеспечение

1. Цели и задачи освоения учебной дисциплины Целью изучения дисциплины является формирование знаний и умений у будущих специалистов в области расчетов узлов и деталей машин на прочность и жесткость, а также конструирования простейших механизмов и механических передач.

Задачами курса являются:

- изучение методики расчетов на прочность и жесткость, геометрии и кинематики различных механизмов, освоение основ их проектирования;

- изучение типов, конструкции, принципов действия и основ расчета механических передач, валов, подшипников, муфт, соединений, основ расчета и проектирования узлов и деталей машин общего назначения;

- приобретение навыков владения основными приемами и методами решения прикладных задач с использованием законов физики, механики и современного математического аппарата;

- получение знаний и навыков в решении технических задач в будущей производственной и хозяйственной деятельности.

2. Место учебной дисциплины в структуре ООП бакалавриата Данная учебная дисциплина входит в раздел «Б.2. Профессиональный цикл.

Базовая часть» ФГОС-3 по направлению подготовки 151000. «Технологические машины и оборудование»

Для изучения дисциплины необходимы компетенции, сформированные у обучающихся в результате обучения в средней общеобразовательной школе и в результате освоения дисциплин ООП подготовки бакалавра: «Математика», «Физика», «Теоретическая механика», «Компьютерная графика», «Инженерная графика», «Сопротивление материалов», «Теория механизмов и машин».

Данная дисциплина обеспечивает взаимосвязь изучаемых дисциплин названного цикла и предваряет изучение таких профильных дисциплин направления 151000.62 «Подъемно- транспортные машины», «Динамика машин», «Эксплуатация металлургического оборудования», «Сборка металлургических машин», и т.д.

3. Формирование компетенций обучающегося, формируемые в Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО по направлению 151000. «Технологические машины и оборудование»

а) общекультурных (ОК):

- осознание социальной значимости своей будущей профессии, обладание высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-8);

- использование основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применение методов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК- 10);

б) профессиональных (ПК):

-умение применять стандартные методы расчета при проектировании деталей и узлов изделий машиностроения (ПК-21);

- способность принимать участие в работах по расчету и проектированию узлов и деталей машин машиностроительных конструкций в соответствии с техническими заданиями и использованием стандартных средств автоматизации проектирования (ПК-22);

- способность разрабатывать рабочую проектную и техническую документацию, оформлять законченные проектно- конструкторские работы с проверкой соответствия разрабатываемых проектов и технической документации стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам (ПК-23);

- умение проводить анализ причин нарушений технологических процессов в машиностроении и разрабатывать мероприятия по их предупреждению(ПКВ результате изучения дисциплины студент должен:

- основные типы соединений деталей машин (резьбовые, сварные, с натягом, шпоночные, шлицевые, зубчатые);

- основные типы и характеристики механических передач – зубчатых, ременных, цепных, винтовых;

- основные типы и область применения подшипников качения и скольжения, муфт;

- способы смазки и смазочные материалы узлов машин, типичные виды отказов;

методы расчета и проектирования узлов и деталей машин общего назначения;

Уметь:

– составлять расчетные схемы нагружения узлов;

– определять усилия, моменты, напряжения и перемещения, действующие на детали машин;

– рассчитывать конструктивные параметры деталей машин из условия прочности и жесткости;

– разрабатывать компоновочные схемы, сборочные чертежи и чертежи общего вида типовых редукторов и механических передач;

– разрабатывать рабочие чертежи типовых деталей – валов, осей, зубчатых колес;

– пользоваться программными методами и типовыми программами расчета деталей машин;

Владеть:

– навыками расчета на прочность и долговечность узлов и деталей машин ;

– навыками эскизного, технического и рабочего проектирования узлов машин.

Данная дисциплина изучается в течение двух семестров. Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных единиц, 216 часов.

Экзаменационный билет содержит 3 теоретических вопроса и две задачи из числа тех, которые изучались на практических занятиях.

Задание энергокинематический расчет привода зубчатых передач на обслуживающие вращательное Задание ориентировочный Задание предварительный выбор подшипников и расчет элементов эскизной компоновки п/п Разработка второго Разработка рабочих № Наименование Содержание раздела дисциплины п/п раздела дисциплины деталей машин- общеинженерными и специальными дисциплинами.

Механические 2.1.Общие сведения о передачах. Назначение и расчета и конструирования опор.

2.3. Конические зубчатые передачи – 1 ч.

Общие сведения о конических передачах. Область классификация. Основные геометрические и кинематические параметры, усилия в зацеплении и расчет на прочность. Гипоидные передачи, особенности их расчета.

2.4. Червячные передачи – 2 ч.

Область применения и классификация. Основные геометрические и кинематические параметры по ГОСТ 18498-73, 2144-76. Выбор допускаемых напряжений и расчет на прочность. Тепловой расчет червячных передач.

2.5. Планетарные и волновые передачи 1ч.

Назначение и область применения. Принцип работы, достоинства и недостатки. Расчет на прочность Классификация и обозначение типоразмера по ГОСТ 20313-80, ГОСТ 16182-85. Компоновка и основные схемы редукторов.

Общие сведения о цепных передачах, область характеристики и параметры приводных цепей и

ГОСТ ГОСТ

работоспособности, материалы и расчет цепных передач. Способы натяжения и смазки цепей.

движение основные конструктивные параметры. Материалы – 6 часов валов и осей. Расчет на статическую и усталостную трения. Гидродинамические и гидростатические подшипники. Расчет подшипников скольжения.

классификация и основные параметры. Маркировка статической и динамической грузоподъемности по Муфты- 2часа Общие сведения о муфтах. Назначение, область напряжений. Правила конструирования шлицевых и Технология сборки соединений. Расчет величины способах нагружения. Правила конструирования Общие сведения о резьбовых соединениях.

Классификация резьб по назначению и форме.

резьбовых соединений, способы стопорения.

5.4 Заклепочные соединения - 0,5 ч соединениях, виды заклепочных швов. Расчет на прочность 5.5.Сварные, паяные и клеевые соединения – 2 ч., Общие сведения о сварных соединениях. Типы сварных швов. Расчет на прочность при статических и переменных нагрузках. Выбор допускаемых напряжений. Правила конструирования сварных Применяемые материалы, виды швов, методы расчета на прочность.

Рекомендуемые образовательные технологии: лекции, практические занятия, самостоятельная работа студентов.

Используются активные и интерактивные формы обучения (разбор конкретных ситуаций, обсуждение отдельных разделов дисциплины, разбор примеров расчета). В сочетании с внеаудиторной работой это способствует формированию и развитию профессиональных навыков и соответствующих компетенций у обучающихся.

Для закрепления знаний студентов по отдельным разделам курса «Детали машин» проводятся практические занятия, целью которых является формирование навыков самостоятельной работы по решению задач. Для практических занятий обязательным является изучение основных разделов дисциплины.

Метод деловых игр используется косвенно в виде модели научного обсуждения. Это развивает способность студента к коллективному мышлению и совместной выработке решения. В качестве темы обсуждения рекомендуется установление соответствия между хорошо знакомым явлением и изученным законом.

а) объяснить с точки зрения закона Гука работу упругих элементов конструкций;

б) как влияют форма и размеры на прочность деталей машин;

в) зачем в тяговых и транспортных машинах устанавливается коробка передач;

г) почему в современных приводах подшипники качения имеют преимущественное распространение и т.д.

Метод моделирования проблемных ситуаций можно использовать так же, как и предыдущий. В качестве обсуждаемой проблемы здесь используется ситуация, имевшая место при решении практической задачи или при эксплуатации рассматриваемого привода технологического оборудования.

Вместе с тем такие приемы рекомендуются применять только с наиболее успевающими студентами (прежде всего для выявления склонности к научной работе), в порядке индивидуального собеседования и во время консультаций.

Метод компьютерных технологий является высокоэффективным даже при наиболее простом использовании - машинном контроле полученного ответа, т.к. является наиболее объективным. Этот метод также эффективен при решении оптимизационных или многовариантных задач, например, выборе материала для расчета зубчатых передач на прочность, при подборе подшипников по статической и динамической грузоподъемности и т.д.

При изучении дисциплины «Детали машин» планируется применение следующих образовательных технологий:

- применение технических средств обучения – проекторов с показом учебных кинофильмов, слайдов, применение наглядных пособий в виде плакатов, схем механизмов, которые имеются по всем разделам изучаемой дисциплины, а также натурных образцов узлов и деталей машин.

- применение в учебных лабораториях кафедры макетов всех типов передач, образцов узлов и деталей машин, редукторов различных типов, а также действующих макетов и стендов, демонстрирующих работу механизмов различных схем и исполнений.

- для оптимизации конструкции отдельных узлов приводов возможно применение типовых программ расчета, имеющихся в компьютерном классе кафедры ( например, подпрограмм типа «SHAFT», «GEAR», «BEARING»

лицензионной программы «КОМПАС»).

Кроме этого, на практических занятиях рассматриваются правила конструирования механизмов и их составных частей, типичные ошибки при проектировании, методы рационального выбора параметров и видов нагружения узлов и деталей различных механизмов.

Оценочные средства составляются преподавателем самостоятельно при ежегодном обновлении банка этих средств. Количество вариантов зависит от числа обучающихся.

6.1.Примеры вопросов к экзамену и зачету по курсу «Детали машин»

1. Дать определение детали.

2. Что такое сборочная единица? Привести пример.

3. Дать понятие узла и привести пример.

4. Что такое механизм, дать определение и пример механизма.

5. Прочность и способы оценки прочности.

6. Жесткость конструкций. Пути повышения жесткости.

7. Устойчивость конструкций.

8. Теплостойкость деталей машин.

9. Вибростойкость деталей и конструкций.

10.Дать схему и определение механического привода.

11.Классификация приводов по способу передачи энергии.

12.Сравнительная оценка приводов машин.

13.Назначение передач в составе привода.

14.Основные параметры передач.

16. Что такое механическая передача?

17. Основные функции механических передач 18. Основные параметры механических передач 19. Какая передача называется редуктором?

20. Какая передача называется мультипликатором?

21. Основные геометрические параметры зубчатых передач 22. Классификация зубчатых передач.

23. Какие передачи называются передачами зацеплением?

24. Какие передачи называются передачами трением?

25. Почему в механических передачах используется преимущественно вращательный вид движения?

41. К какому типу передач относятся зубчатые передачи? Достоинства и недостатки зубчатых передач.

42. К какому типу передач относятся червячные передачи? Достоинства и недостатки червячных передач.

43. К какому типу передач относятся цепные передачи? Достоинства и недостатки цепных передач.

44. Требования, предъявляемые к цепным передачам. Виды цепей.

45. К какому типу передач относятся ременные передачи? Достоинства и недостатки ременных передач.

46. Классификация ременных передач. Виды ремней.

47. Требования, предъявляемые к ременным передачам.

48. Валы и оси. Чем отличается вал от оси?

49. Материалы для валов и осей. Виды разрушений и причины выхода из стоя.

50. Расчет валов и осей на статическую прочность и жесткость.

51. Расчет валов и осей на усталостную прочность.

52. Факторы, влияющие на усталостную прочность валов и осей.

53. Опоры валов и осей. Требования. предъявляемые к опорам валов.

54. Подшипники качения. Достоинства и недостатки подшипников качения.

55. Подшипники скольжения. Достоинства и недостатки подшипников скольжения.

56. Классификация подшипников качения. Серии подшипников качения.

57. Маркировка подшипников качения 57. Материалы, используемые для изготовления подшипников качения.

58. Подбор подшипников по статической и динамической грузоподъемности.

59. Смазка и уплотнение подшипниковых узлов.

60. Муфты и их назначение в составе привода.

61. Основные параметры муфт. Что такое компенсирующая способность муфт?

62. Соединения деталей машин. Виды соединений.

63. Резьбовые соединения. Достоинства и недостатки резьбовых соединений.

64. Заклепочные соединения. Достоинства и недостатки заклепочных соединений.

65. Сварные соединения. Достоинства и недостатки сварных соединений.

66. Соединения с натягом. Достоинства и недостатки соединений с натягом.

67. Шпоночные и шлицевые соединения. Достоинства и недостатки шлицевых соединений.

68. Какие материалы применяют для изготовления зубчатых колес?

69. Какие материалы применяют для изготовления червячных колес?

70. Какие материалы применяют для изготовления подшипников качения?

71. Какие материалы применяют для изготовления подшипников скольжения?

72. Виды повреждений и разрушений зубчатых колес.

73. Виды циклов нагружения деталей машин. Основные параметры циклов нагружения.

78. Коэффициенты запаса прочности. От каких факторов зависит выбор коэффициентов запаса прочности?

79.Влияние качества поверхности на усталостную прочность деталей.

80. Влияние размеров на усталостную прочность деталей.

81. Влияние термообработки на усталостную прочность деталей.

82. Какие факторы влияют на усталостную прочность деталей?

83. Что называется узлом? Приведите пример узла.

84. Что называется агрегатом? Приведите пример агрегата.

85. Что называется машиной? Приведите пример машины.

6.2. Примеры задач по курсу «Детали машин»:

Определить мощность приводного электродвигателя, если вращающий момент на выходном валу привода равен 3460 Нм, а передаточное число редуктора равно 56,0.

Определить угловую скорость выходного вала привода, если электродвигатель имеет мощность 4,0 кВт, а вращающий момент на выходном валу равен 830 Нм Требуется определить вращающий момент на валу приводного электродвигателя, если мощность на выходном валу равна 5,2 кВт, а передаточное число редуктора равно 20.

Можно ли нарезать прямозубое цилиндрическое зубчатое колесо с модулем m=4мм и числом зубьев Z=52, если имеется заготовка диаметром 220мм?

Вычислить модуль однозаходной червячной передачи, если их в делительном диаметре десять, а межосевое расстояние при передаточном числе 80 равно 225мм.

Определить диаметры валов одноступенчатого редуктора с передаточным числом ip=4,0. если мощность на ведомом валу равна 10,5кВт, а ведущий вал вращается с частотой 1420об/мин.

Экзаменационный билет содержит 3 теоретических вопроса и две задачи, из числа тех, которые решались на практических занятиях.