36

УДК – 621.81.001

_________________________________________________________________

Учебно методический комплекс обсуждена и одобрен на заседании кафедры «Теоретическая механика и инженерная графика» Московского государственного университета технологий и управления (протокол № 11 от

Утвержден на заседании Совета института «Управления и информатизации» Московского государственного университета технологий и

Составитель

Колосов Александр Леонидович – кандидат технических наук, доцент кафедры «Теоретическая механика и инженерная графика»

Рецензенты:

Харитонов Александр Олегович – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Теоретическая механика и инженерная графика"

Учебно – методический комплекс дисциплины «Прикладная механика составлен в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности 220301.65 «Автоматизация технологических процессов и производств», предназначен для студентов всех форм обучения.

Московский государственный университет технологий и управления, 2010. 109004, Москва, Земляной вал, 73.

©Колосов Александр Леонидович

СОДЕРЖАНИЕ

1.Организационно-методический раздел………………………………….5

1.1.Цели и задачи изучения дисциплины………………………………….5

1.2.Содержание дисциплины……………………………………………….6

1.3.Объем часов по видам учебной нагрузки……………………………..8

1.4. Тематические планы изучения дисциплины………………………….9

2.Учебно-методическое обеспечение дисциплины……………………....10

2.1.Методические указания по выполнению контрольной работы……10 2.2 Задания для самостоятельной работы студентов……………………...12

2.3.Основная литература………………………………………………… .18

2.4.Дополнительная литература…………………………………………..18

1.Организационно-методический раздел

1.1Цели и задачи изучения дисциплины

"Прикладная механика" - дисциплина, представляющая собой основу общетехнической подготовки инженеров не машиностроительных направлений.

Целями освоения дисциплины «Прикладная механика» являются: -освоить основы теории механизмов и машин, теорию работы, расчета и конструирования деталей и узлов общего назначения, широко используемых в пищевых машинах и оборудовании.

-приобрести новые знания и сформировать умения и навыки, необходимые для изучения специальных дисциплин;

-формирование у студентов навыков производственно-технологической, организационно-управленческой и проектно-конструкторской деятельности.

Задачами дисциплины являются:

-изучение общих принципов проектирования и конструирования, построения моделей и алгоритмов расчетов изделий машиностроения по главным критериям работоспособности, что необходимо при оценке надежности действующего оборудования отрасли в условиях эксплуатации, а также в процессе его модернизации или создания нового.

-научить студента основам проектирования машин и механизмов, рациональному выбору типа привода машины и составляющих его узлов, грамотному подходу к эксплуатации механизмов.

-изучение общих принципов расчета типовых изделий машиностроения;

-приобретение навыков проектирования и конструирования, обеспечивающих рациональный выбор материалов, форм, размеров и способов изготовления типовых изделий машиностроения.

5

1.2. Содержание дисциплины

1.2.1. Структура и классификация механизмов.

Основные понятия и определения: машина, механизм, звено, стойка, входное и выходное, ведущее и ведомое звенья, начальное звено, кинематическая пара, кинематическая цепь, замкнутая и разомкнутая кинематические цепи, кинематическая схема.

Структурный анализ и синтез механизмов. Обобщенные координаты механизма. Число степеней свободы, структурная формула механизма. Понятие структурной группы (группы Ассура). Свойства структурной группы. Применение понятия структурной группы при анализе и синтезе механизмов.

1.2.2 Кинематический Анализ механизмов

Задачи и методы кинематического анализа. Кинематический анализ рычажных механизмов:

-аналитический метод преобразования координат;

-аналитический метод замкнутого векторного контура;

-графоаналитический метод с построением планов скоростей и ускорений;

-графический метод с применением графического дифференцирования

(интегрирования).

Кинематический анализ зубчатых механизмов:

-аналитический метод;

-графический метод - построение планов линейных и угловых скоростей.

1.2.3 Динамический анализ механизмов и машин.

Основные задачи динамического исследования механизмов. Силы, действующие на звенья механизма.

Силовой анализ плоских рычажных механизмов:

-основные задачи силового анализа;

-статическая определимость структурных групп;

-порядок и методика силового анализа механизмов: разложение на структурные группы, применение принципа Даламбера, применение метода планов сил;

-определение уравновешивающей силы методом Н.Е. Жуковского.

Анализ движения плоских рычажных механизмов:

-задачи анализа движения механизмов;

-метод приведения сил (моментов сил), масс (моментов инерции);

-формы записи уравнений движения механизмов (дифференциальная форма записи, уравнения в форме кинетической энергии, уравнения Лагранжа 2-го рода.

6

1.2.4 Растяжение и сжатие прямого стержня.

Основные понятия и определения. Задачи проектного и проверочного расчетов. Прочность, жесткость, устойчивость. Классификация внешних силовых факторов. Напряжения. Деформация и ее виды. Механические характеристики конструкционных материалов.

Диаграммы деформирования. Закон Гука при растяжении и при сдвиге. Коэффициент запаса прочности и допускаемые напряжения. Понятие о напряженном и деформированном состояниях. Потенциальная энергия деформации (Формоизменения). Растяжение и сжатие прямого стержня. Одноосное (линейное) напряженное состояние.

1.2.5 Плоское напряженное состояние.

Сложное напряженное состояние. Виды напряженного состояния. Напряжения в наклонных площадках при осевом нагружение. Главные площадки. Главные напряжения. Обобщенный закон Гука. Относительное изменение объема. Потенциальная энергия при плоском напряженном состоянии. Теории прочности. Совместное действие изгиба и кручения. Усталость материала. Виды циклических нагрузок. Кривая усталости. Предел выносливости.

1.2.6 Кручение вала (стержня).

Чистый сдвиг. Закон Гука при сдвиге. Модуль сдвига. Кручение круглого стержня. Напряжения. Расчет на прочность. Деформации при кручении. Построение эпюр крутящих моментов и углов закручивания.

1.2.7 Изгиб

Изгиб. Деформации при изгибе. Чистый и поперечный изгиб. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Напряжения при изгибе. Расчеты на прочность.

1.3.8 Механические передачи.

Критерии работоспособности: прочность, жесткость, износостойкость, теплостойкость и виброустойчивость деталей машин. Надежность и долговечность типовых деталей машин.

Классификация механических передач по способу передачи движения Параметры механических передач. Зубчатые передачи. Виды передач, их преимущества. Передаточное отношение. Цилиндрические и конические передачи. Прямозубые, косозубые и передачи. Расчет основных параметров передач. Червячные передачи. Конструкции передач преимущества и недостатки. Передаточное отношение. Прочностной расчет червячной передачи. Тепловой расчет.

Ременные передачи. Конструкции ременных передач. Области применения. Типы стандартных ремней. Расчет кинематических и силовых параметров передач. Расчет ремней на долговечность по тяговой способности. Фрикционные передачи и вариаторы. Конструкции передач. Области применения. Фрикционные вариаторы. Виды. Области применения.

7

1.2.9 Валы и оси.

Валы и оси. Общие сведения, типы конструктивного исполнения. Построение расчетных схем. Расчет осей. Расчет валов передач на выносливость.

1.2.10 Опоры валов и муфты

Опоры. Подшипники и направляющие. Подшипники скольжения. Область применения, материалы, смазывание, виды разрушения и критерии работоспособности. Расчет на износо- и теплостойкость. КПД. Подшипники качения. Классификация, условные обозначения и основные типы. Подбор подшипников и определение их ресурса. Смазывание. Муфты. Классификация, область применения, конструктивные особенности различных типов муфт.

1.2.11 Соединения деталей и узлов машин.

Сварные соединения. Расчет основных типов сварных швов. Соединения типа «вал-ступица». Шпоночные и шлицевые соединения. Типы стандартных шпонок. Расчет соединений сегментными и призматическими шпонками. Классификация и проверочный расчет шлицевых соединений. Разъемные соединения. Резьбовые соединения. Классификация и геометрические параметры резьб. Способы стопорения резьбовых соединений. Силовые соотношения в винтовых парах. Самоторможение резьбы. Коэффициент полезного действия (КПД) винтовой пары. Расчет резьбовых соединений на прочность.

1.3. Объем часов по видам учебной нагрузки

8

1.4. Тематический план дисциплины Заочная форма обучения

9