Методические указания к самостоятельной работе по изучению дисциплины «прикладная механика и основы конструирования»




НазваниеМетодические указания к самостоятельной работе по изучению дисциплины «прикладная механика и основы конструирования»
страница1/7
Дата публикации03.06.2014
Размер0.69 Mb.
ТипМетодические указания
uchebilka.ru > Химия > Методические указания
  1   2   3   4   5   6   7


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

Донбасская государственная машиностроительная академия

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к самостоятельной работе по изучению дисциплины

«ПРИКЛАДНАЯ МЕХАНИКА И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ»
для студентов специальности АПП, ЭСА


Утверждено

на заседании кафедры

«Основы конструирования

механизмов и машин»

Протокол № 11 от 23.06.09

Перезатверджено на засiданнi методичноi ради факультету ПiМОТ протокол

№6 вiд 20.02.2012


Краматорск 2009

УДК 620.10
Методические указания к самостоятельной работе по изучению дисциплины «Прикладная механика и основы конструирования» для студентов специальности АПП, ЭСА / Сост.: В.Е. Шоленинов. – Краматорск: ДГМА, 2009. – 40 с.

Методические указания содержат базовые требования к изучению учебного материала, вопросы для самопроверки, список рекомендуемой литературы, информацию о практических занятиях, расчетно-графических работах и вопросах курса, вынесенных для самостоятельного изучения.


Составители: Владислав Евгеньевич Шоленинов, ассист.
Отв. за выпуск Сергей Григорьевич Карнаух, доц.
Редактор




СОДЕРЖАНИЕ
Введение 4

1 Теория механизмов и машин 5

1.1 Структура и классификация механизмов 5

1.2 Кинематический анализ плоских рычажных механизмов 7

1.3 Динамика машин 9

1.4 Кинематический анализ рядовых и планетарных зубчатых механизмов.

Основы синтеза планетарных механизмов, волновые передачи 11

1.5 Основы теории эвольвентного зубчатого зацепления,

синтез эвольвентных зубчатых колес, другие системы зацепления 13

1.6 Кинематика кулачковых механизмов и условия передачи движения в них

Основы синтеза кулачковых механизмов, профилирование кулачков 15

1.7 Классификация и циклограммы машин и автоматов 16

2 Сопротивление материалов (СМ) 17

2.1 Основные понятия сопротивления материалов. Растяжение-сжатие. Срез 17

2.2 Геометрические характеристики сечений. Кручение валов 19

2.3 Изгиб балок 21

2.4 Плоское и объемное напряженные состояния.

Расчет прочности и жесткости плоских рам 23

2.5 Сложные нагружения 25

3 Детали машин 26

3.1 Основные понятия о проектировании и конструировании машин 26

3.2 Резьбовые соединения. Шпоночные, клиновые и

шлицевые соединения 27

3.3 Механические передачи. Зубчатые передачи. Ременные передачи 29

3.4 Валы. Оси. Подшипники. Муфты 31

Состав модулей дисциплины «прикладная механика и основы

конструирования», распределение часов 33

Общие рекомендации 36

Вопросы к защите расчетно-графической работы № 1 39

Вопросы к защите расчетно-графической работы № 2 40

Вопросы к защите расчетно-графической работы № 3 41

Задания для выполнения расчетно-графической работы № 4 42

Пример выполнения расчетно-графической работы № 4 48

Список теоретических вопросов вынесенных на экзамен 52

Список рекомендуемой литературы 55




ВВЕДЕНИЕ
“Прикладная механика и основы конструирования” – первая инженерная дисциплина, с которой встречаются студенты специальностей АПП, ЭСА. Знание основ общего машиноведения необходимо каждому современному инженеру, оно поможет ему понимать общие методы исследования и проектирования механизмов и машин. Учебная дисциплина "Прикладная механика и основы конструирования" базируется на механико-математической подготовке студентов, обеспечиваемой предшествующими курсами: "Высшая математика", "Физика", "Теоретическая механика".

Являясь научной основой специальных курсов по проектированию машин отраслевого назначения, она решает следующие задачи:

- учит студентов общим методам исследования и проектирования механизмов машин и приборов;

- учит студентов понимать общие принципы реализации движения с помощью механизмов, взаимодействие механизмов и машин, обуславливающее кинематические и динамические свойства механической системы;

- учит студентов системному подходу к проектированию машин и механизмов, нахождению оптимальных параметров механизмов по заданным условиям работы;

- прививает навыки использования измерительной аппаратуры для определения кинематических и динамических параметров механизмов.

Самостоятельная работа студентов – важнейшее дополнение к лекциям и практическим занятиям. Только систематическое самостоятельное овладение теоретическим курсом и решение задач позволяют студенту приобрести необходимые знания, умения и навыки.

Для самоконтроля усвоения изученного материала после каждой темы приведен список вопросов для самопроверки.

В конце методических указаний представлены: список вопросов курса, вынесенных для самостоятельного изучения, план практических занятий, общие рекомендации студенту и рекомендуемая литература.
^ БАЗОВЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИЗУЧЕНИЮ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

1 ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН

1.1 Структура и классификация механизмов

Усвоить и знать

Уметь

  1. Понятие о механизме и машине.

  2. Понятие о звене.

  3. Понятие о названиях звеньев: стойка, входное и выходное звено, кривошип, кулиса, ползун, шатун, коромысло, камень, кулачок, зубчатое колесо и т.д.

  4. Понятие о кинематических парах и их классификации.

  5. Понятие о числе степеней свободы (подвижности) механизма.

  6. Принцип образования механизмов по Л.В.Ассуру.

  7. Примеры простейших механизмов и основных исполнительных механизмов машин.

  8. Проворачиваемость звеньев: условия существования кривошипа для механизмов шарнирного четырехзвенника, кривошипно-ползунного и кривошипно-кулисного.

  9. Условия передачи сил в механизмах шарнирного четырехзвенника и кривошипно-ползунных.

  10. Углы давления и передачи движения µ.

  11. Условия незаклинивания механизмов.

  12. Синтез по коэффициенту изменения средней скорости выходного звена.

  1. По данной модели механизма построить его кинематическую схему.

  2. По кинематической схеме механизма определить его строение: указать стойку, подвижные звенья и кинематические пары; звенья и пары назвать.

  3. По схеме механизма определить вид движения каждого из звеньев, определить вид кинематических пар.

  4. По схеме механизма определить необходимое и достаточное число входных звеньев, указать эти звенья.

  5. Изобразить схемы простейших механизмов: кривошипно-ползунного, шарнирного четырехзвенника и кривошипно-кулисного (в промежуточном и крайних положениях).

  6. По схеме механизма манипулятора определить его подвижность и маневренность.

  7. Определить, будет ли звено механизма шарнирного четырехзвенника или кривошипно-ползунного, принимаемое за входное, кривошипом.

  8. Выяснить, удовлетворяет ли проектируемый механизм шарнирного четырехзвенника или кривошипно-ползунный условию незаклинивания.





Литература: [1] c. 4-59, 122-124; [2] c. 11-63; [3] c. 3-42.

Вопросы для самопроверки

  1. Каково назначение механизма?

  2. Что понимают под кинематическими парами, что определяет их вид?

  3. Каково отличие высших кинематических пар от низших?

  4. Чем отличается плоская кинематическая пара от пространственной?

  5. Сделайте вывод формул подвижности плоских и пространственных механизмов. Каков физический смысл числовых коэффициентов этих формул?

  6. Как определить число обобщенных координат механизма?

  7. Каково соотношение подвижности механизма и числа его входных звеньев?

  8. Какие звенья рычажных механизмов называют кривошипом, ползуном, коромыслом, шатуном, кулисой и кулисным камнем?

  9. Изобразите простейшие механизмы – кривошипно-ползунный, шарнирный четырехзвенник и кривошипно-кулисный в промежуточных и крайних положениях.

  10. Чем отличается замкнутая кинематическая цепь от незамкнутой (открытой)?

  11. Что показывает подвижность манипулятора?

  12. Записать аналитические условия существования кривошипа в механизмах шарнирного четырехзвенника.

  13. Записать условие существования кривошипа в кривошипно-ползунных механизмах.

  14. Как графически выяснить, будет ли одно из звеньев шарнирного четырехзвенника кривошипом?

  15. Какие углы принимают за угол давления и угол передачи движения ?

  16. В чем физический смысл явления заклинивания для кривошипно-ползунного механизма?

  17. В чем физический смысл явления заклинивания для механизма шарнирного четырехзвенника?

  18. Как выглядят условия незаклинивания?

  19. В каком положении шарнирного четырехзвенника и кривошипно-ползунного механизма угол давления =max?




1.2 Кинематический анализ плоских рычажных механизмов

Усвоить и знать

Уметь

  1. Задачи и методы кинематического анализа рычажных механизмов.

  2. Графоаналитический метод планов скоростей и ускорений.

  3. Метод замкнутых контуров для определения скоростей и ускорений.

  4. Три вида движения звена в плоскости.

  5. Скорости и ускорения точек при вращательном движении.

  6. Разложение сложного движения на два простых – поступательное и вращательное.

  7. Типы векторных уравнений, связывающих скорости и ускорения двух точек: первый – точки принадлежат одному и тому же звену; второй – точки принадлежат разным звеньям, соединенным поступательной парой, и совпадают друг с другом.

  8. Свойство подобия планов скоростей и ускорений.

  9. Аналитический метод кинематического анализа.

  10. Функции положения и их нахождение способом замкнутого векторного контура.

  11. Аналоги скоростей и ускорений.

  12. Определение скоростей и ускорений точек и угловых скоростей и ускорений звеньев через первую и вторую производные от функций положения.

  13. Метод замкнутых контуров.

  1. Построить планы механизма в заданных положениях.

  2. По заданной кинематической схеме механизма написать уравнения скоростей.

  3. По заданной кинематической схеме механизма записать векторные уравнения скоростей и решить их графически, построив план скоростей.

  4. Написать векторные уравнения ускорений и решить их графически, построив план ускорений.

  5. По плану ускорений определить ускорения точек и величину и направление угловых ускорений звеньев.

  6. Определить функцию положения выходного звена простейшего четырехзвенного механизма.





Литература: [1] c. 59-72, 75-109; [2] c. 68-130; [3] c. 42-62, 187-213.

Вопросы для самопроверки

  1. Что называется масштабным коэффициентом?

  2. Как построить план механизма методом засечек?

  3. Задачи кинематического анализа механизмов. Какими методами можно решить эти задачи?

  4. Какие виды движения может совершать звено в плоскости?

  5. Какие формулы определяют скорость и ускорение точки звена, совершающего вращательное движение?

  6. Что называют планами скоростей и ускорений?

  7. Сформулируйте теоремы подобия планов скоростей и ускорений. Какая между ними разница?

  8. Как определить величину и направление угловой скорости звена?

  9. Запишите формулы для определения нормального, тангенциального и кориолисового ускорений.

  10. Как определить величину и направление углового ускорения звена?

  11. Постройте план скоростей и план ускорений кривошипно-ползунного механизма и найдите скорость и ускорение ползуна и величину и направление угловой скорости и углового ускорения шатуна.

  12. Постройте план скоростей и план ускорений шарнирного четырехзвенника и найдите линейные скорости и ускорения точек и величину и направление угловых скоростей и ускорений шатуна и коромысла.

  13. Что называют функцией положения? Какие функции положения нужны для аналитического нахождения скорости и ускорения ползуна и угловой скорости и углового ускорения шатуна кривошипно-ползунного механизма?

  14. Для кривошипно-ползунного механизма методом замкнутого векторного контура найдите функции положения ползуна и шатуна.

  15. Какие дифференциальные зависимости существуют между аналогами скоростей и ускорений?

  16. Как определить крайнее положение для рычажного механизма по графику зависимости аналога скорости от угла поворота кривошипа?

  17. Что называется обобщенной координатой механизма? Как определить их количество?

  18. Что такое передаточная функция механизма?




1.3 Динамика машин

Усвоить и знать

Уметь

  1. Две основные задачи динамики.

  2. Простейшая динамическая модель механизма и ее характеристики.

  3. Приведение масс звеньев.

  4. Приведение внешних нагрузок.

  5. Уравнение движения машин в интегральной форме.

  6. Уравнение движения машин в дифференциальной форме.

  7. Режимы и коэффициент неравномерности движения машин.

  8. Определение момента инерции маховика и выбор электродвигателя.

  9. Особенности динамики машин по обработке металлов давлением.

  10. Уравновешивание машин на фундаменте.

  11. Балансировка роторов.

  12. Трение и износ в машинах. Углы и круги трения. КПД механизмов, самоторможение.

  13. Силовой расчет механизмов. Метод кинетостатики.

  14. Силовой расчет структурных групп II класса и первичного механизма без учета трения.

  15. Учет при силовом расчете сил трения методом последовательных приближений и методом углов и кругов трения.

  16. Теорема Н.Е.Жуковского о "жестком рычаге".

  17. Определение уравновешивающего момента методом Н.Е.Жуковского.

  1. Записать выражение для работы силы и вывести из него формулу мощности силы.

  2. Записать выражение для работы момента и вывести из него формулу мощности момента.

  3. Записать формулы кинетической энергии звеньев, совершающих поступательное, вращательное или сложное плоское движение и объяснить все параметры формул.

  4. Записать и объяснить формулу силы инерции звена.

  5. Записать и объяснить формулу момента сил инерции звена.

  6. Определить приведенный к кривошипу момент инерции механизма.

  7. Определить приведенный к кривошипу момент внешних нагрузок на механизм.

  8. Определить общий КПД механической системы, состоящей из последовательно и параллельно соединенных механизмов.

  9. По заданной диаграмме технологической нагрузки машины с использованием каталога выбрать для нее электродвигатель.

  1   2   3   4   5   6   7

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Методические указания к самостоятельной работе по изучению дисциплины «прикладная механика и основы конструирования» iconМетодические указания к самостоятельной работе по изучению дисциплины...
Методические указания к самостоятельной работе по изучению дисциплины «Прикладная механика и основы конструирования» для студентов...

Методические указания к самостоятельной работе по изучению дисциплины «прикладная механика и основы конструирования» iconМетодические указания к контрольным и расчетно-графическим работам...
Перезатверджено на засiданнi методичноi ради факультету Пiмот протокол №6 вiд 20. 02. 2012

Методические указания к самостоятельной работе по изучению дисциплины «прикладная механика и основы конструирования» iconМетодические указания конспект лекций по дисциплине «прикладная механика...
...

Методические указания к самостоятельной работе по изучению дисциплины «прикладная механика и основы конструирования» iconМетодические указания по организации самостоятельной работы студентов при изучении дисциплины
Методические указания по организации самостоятельной работы студентов при изучении дисциплины “Основы конструирования и детали машин...

Методические указания к самостоятельной работе по изучению дисциплины «прикладная механика и основы конструирования» iconРабочая программа, методические указания и контрольные задания к...
Рабочая программа, методические указания и контрольные задания к изучению дисциплины «Теоретическая механика» для студентов немеханических...

Методические указания к самостоятельной работе по изучению дисциплины «прикладная механика и основы конструирования» iconМетодические указания к проведению экзамена и контрольной работы...
Наука «Теория механизмов и машин». Основные положения. Вопросы, решаемые наукой «Теория механизмов и машин»

Методические указания к самостоятельной работе по изучению дисциплины «прикладная механика и основы конструирования» iconМетодические указания к проведению экзамена и контрольной работы...
Наука «Теория механизмов и машин». Основные положения. Вопросы, решаемые наукой «Теория механизмов и машин»

Методические указания к самостоятельной работе по изучению дисциплины «прикладная механика и основы конструирования» iconМетодические указания к изучению дисциплины «Основы экономики строительства»
Методические указания к изучению курса «Основы экономики строительства» (для студентов 4 курса дневной формы обучения специальности...

Методические указания к самостоятельной работе по изучению дисциплины «прикладная механика и основы конструирования» iconМетодические указания к выполнению контрольных заданий по курсу «Прикладная...
Методические указания к выполнению контрольных заданий по курсу «Прикладная механика». / Составитель С. И. Катаржнов. Сумы: Изд-во...

Методические указания к самостоятельной работе по изучению дисциплины «прикладная механика и основы конструирования» iconМетодические рекомендации по самостоятельной работе студентов и изучению...
Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям)

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<