36
.pdfОчная форма обучения
№ |
Название темы |
Всего |
Аудиторные часы |
Самост. |
|
|
|
часов |
Лекции |
практ. |
работа |
1 |
Структура и |
10 |
1 |
1 |
8 |
|
классификация |
|
|
|
|
|
механизмов |
|
|
|
|
2 |
Кинематический Анализ |
14 |
2 |
2 |
10 |
|
механизмов |
|
|
|
|
3 |
Динамический анализ |
10 |
1 |
1 |
8 |
|
механизмов и машин |
|
|
|
|
4 |
Растяжение и сжатие |
12 |
2 |
2 |
8 |
|
прямого стержня |
|
|
|
|
5 |
Плоское напряженное |
12 |
2 |
2 |
8 |
|
состояние |
|
|
|
|
6 |
Кручение вала (стержня) |
12 |
2 |
2 |
8 |
7 |
Изгиб |
14 |
2 |
2 |
10 |
8 |
Механические передачи |
18 |
2 |
4 |
12 |
9 |
Валы и оси |
12 |
2 |
2 |
8 |
10 |
Опоры валов и муфты |
14 |
2 |
2 |
10 |
11 |
Соединения деталей и |
12 |
2 |
2 |
8 |
|
узлов машин |
|
|
|
|
|
Итого |
140 |
20 |
22 |
98 |
2.Учебно-методическое обеспечение дисциплины
2.1.Методические указания по выполнению контрольной работы.
Контрольная работа выполняется в отдельной тетради. Выписывается условие задачи, дается схема. Решение задач сопровождается краткими пояснениями, эскизами и расчетными схемами, которые выполняются карандашом, с помощью чертежных инструментов. Все расчеты выполняются в Международной системе единиц (СИ).
При решении задач используется методика расчета отдельных элементов и механизмов грузоподъемных машин, рекомендованная в основной литературе.
При проверке контрольного задания преподаватель делает замечания по ходу расчетов, а также в рецензию в конце работы. Если работа возвращена на доработку, то после внесения исправлений на повторную проверку вместе с исправленной (если в соответствии с замечаниями контрольная работа полностью переделана) должна быть представлена и ранее проверенная работа.
10
Темы контрольных заданий
Задача 1. Для заданной структурной схемы (рис.1.6) определить число звеньев, число и тип кинематических пар, структурные группы и их класс, число степеней свободы механизма.
|
|
C |
|
|
|
|
○ |
|
|
B |
|
|
○E |
|
○ |
ω |
|
|
|
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
|
A ○ |
D○ |
○ |
G |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.1 |
|
Задача 2 Для механизма, структурная схема которого показана на схеме рис.2.4 , определить крайние положения ползуна и, начиная от крайнего левого положения ползуна, построить 12 планов положений механизма при неизменных положениях неподвижных точек. Линейные размеры: АВ=0,2м,
ВС=0,6м, а=0,1м.
B
○
C а
A ○ |
φ |
D ○ |
Рис.2 Задача 3. Для заданной схемы нагружения стальной балки (рис. 5.1)
подобрать двутавровое поперечное сечение, если задано: q = 10 кН/м,
М = 30кН м, F = 35 кН, а = 1м, 
=120 МПа.
|
q |
M |
|
|
|
A |
|
D |
C |
B |
|
|
|
||||
|
|
||||
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
|
|
2a |
a |
a |
||
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Рис. 3 Схема нагружения балки
11
2.2. Задания для самостоятельной работы студентов
Задача №1
Для заданной схемы нагружения круглого вала (рис. 2)
-построить эпюры крутящих моментов,
-найти опасное сечение,
-определить диаметры вала, внутренний и наружный по заданному их соотношению, τ=(0,6...0,7)[σ];
-определить углы закручивания на участках вала;
-определить диаметры вала на условия жесткости [θ] =1 град/м;
-определить диаметр вала, считая его сечение сплошным;
-определить экономию материала, сравнив веса вала сплошного
икольцевого сечений.
Данные для решения задачи приведены в таблице 2. [σ] даны в таблице 1.
Таблица 1
№ п/п |
Вари- |
l, m |
a, m |
b,m |
M1,kH |
M2,kH |
M3,kH |
с=d/D |
|
ант |
|
|
|
м |
м |
м |
|
|
схемы |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
2 |
0,8 |
0,6 |
2,0 |
4,0 |
3,0 |
0,7 |
2 |
2 |
3 |
1 |
1 |
3,0 |
6,0 |
4,0 |
0,75 |
3 |
3 |
4 |
3 |
3 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
0,8 |
4 |
4 |
5 |
2 |
1,6 |
5,0 |
7,0 |
8,0 |
0,6 |
5 |
5 |
6 |
2 |
2 |
6,0 |
8,0 |
10,0 |
0,5 |
6 |
6 |
2,4 |
0,8 |
1 |
7,0 |
9,0 |
10,0 |
0,75 |
7 |
7 |
2,8 |
1,0 |
0,8 |
7,2 |
10,0 |
9,0 |
0,8 |
8 |
8 |
4,2 |
1,2 |
2,5 |
8,0 |
4,0 |
6,0 |
0,6 |
9 |
9 |
3,6 |
1 |
1,2 |
4,0 |
6,0 |
10,0 |
0,5 |
10 |
0 |
4,8 |
2 |
1,2 |
5,0 |
7,0 |
12,0 |
0,8 |
Примечание: в схемах 6…0 М4= Мi = M1+M2+M3
12
ЗАДАЧА № 2
Для схемы нагружения стальной балки заданного двутаврового сечения
(рис.3):
- построить эпюры поперечных сил и моментов, выраженные через q, F или M;
13
- определить величины заданных внешних нагрузок (q, F и M) из условия
σmax=[σ].
Величины, необходимые для решения задачи, даны в таблице 3
Таблица 2
№ п/п |
№ |
F/ qa |
M/qa |
[σ] |
a, м |
№ двутавра |
|
схемы |
|
|
|
|
по |
|
|
|
|
|
|
сортименту |
1 |
1 |
1,0 |
0,4 |
120 |
1,0 |
10 |
2 |
2 |
0,75 |
0,35 |
130 |
1,0 |
12 |
3 |
3 |
0,5 |
0,2 |
14 |
1,1 |
14 |
4 |
4 |
2,0 |
0,25 |
160 |
1,1 |
16 |
5 |
5 |
2,5 |
0,3 |
150 |
1,2 |
18 |
6 |
6 |
0,8 |
0,15 |
170 |
1,2 |
18а |
7 |
7 |
0,9 |
0,16 |
180 |
0,9 |
20 |
8 |
8 |
1,1 |
0,1 |
190 |
0,8 |
20а |
9 |
9 |
1,2 |
0,14 |
160 |
0,9 |
22 |
10 |
0 |
1,4 |
0,18 |
140 |
1,0 |
24 |
14
Вопросы для самоконтроля знаний студентов.
1.Основные понятия теории механизмов и машин. Звено, кинематическая пара, цепь. Механизм.
2.Кинематическая схема механизма. Основные типы механизмов. Число степеней свободы звена, пары, механизма. Формулы Чебышева.
3.Силы действующие на звенья механизмов (машин). Трение. Износ.
15
4.Основные задачи теории механизмов и машин. Основы кинематического и силового анализа и синтеза механизмов.
5.Машина. Деталь, сборочная единица (узел). Основные требования. Критерии работоспособности и расчета деталей машин.
6.Механические передачи. Виды передач. Область применения. Кинематические и энергетические параметры передач. Редуктор.
7.Геометрия эвольвентного зацепления. Основной закон зацепления. Модуль.
Делительный |
диаметр, диаметры выступов, впадин. Коэффициент |
перекрытия. |
|
8.Прямозубые цилиндрические передачи. Силы в зацеплении. Расчет по контактным напряжениям.
9.Прямозубые цилиндрические передачи. Расчет зубьев на изгиб.
10.Особенности расчета косозубых и шевронных цилиндрических зубчатых передач. Передачи с зацепления Новикова.
11.Планетарные, волновые передачи. Область применения. Передаточные отношения.
12.Конические зубчатые передачи с прямыми зубьями. Расчет на прочность.
13.Материал и термообработка зубчатых колес. Вид циклических нагрузок, действующих на зубья.
14.Червячные передачи. Виды. Область применения. Геометрические соотношения в червячной передаче. Скольжение в зацеплении. Силы в зацеплении. Коэффициент полезного действия. Материалы. Расчет на прочность. Тепловой расчет редуктора.
15.Плоскоременные передачи. Конструкция. Силы в передаче. Расчет на прочность.
16.Клиноременные передачи. Конструкция. Расчет по передаваемой мощности.
17.Цепные передачи. Приводные цепи. Расчет на долговечность.
18.Валы, оси. Конструкция и расчет на прочность. Соединение «вал-ступица».
19.Подшипники скольжения. Конструкция и расчет.
20.Подшипники качения. Классификация. Подбор по статической и динамической грузоподъемности.
21.Муфты: конструкция, назначение. Подбор стандартных муфт.
Тестовые задания
1. Чему равна степень подвижности механизма рис.1.1?
а)-1; б) 0; в) 1; г) 2
|
○ |
○ |
○ |
|
Рис.1.1 |
16
2.Какая структурная группа из изображенных на рис.1.2 входит в структуру кривошипно-ползунного механизма?
|
|
|
|
|
|
|
|
а) |
б) |
|
|
|
|
|
в) |
|
|
|
|||||
Рис.1.2
3.Укажите класс структурной группы, входящей в механизм, схема которого приведена на рис.1.3
а) первый; б) второй; в) третий; г) нулевой
○○
|
○ |
○ |
|
|
|
|
|
○ |
○ |
○ |
|
|
Рис.1.3 |
||
|
|
|
4.Эпюры строят для нахождения опасных сечений? а) да; б) нет;
5.Что опаснее при анализе эпюр величина продольных сил или напряжений? а) максимальная продольная сила; б) максимальное нормальное напряжение; в) и то, и другое.
3.Что означает скачок на эпюре продольных сил? а) изменение сечения; б) наличие сосредоточенного момента;
в) приложение сосредоточенной силы.
6.Для защемленного с одного конца стержня необходимо определить в начале реакции опор, а затем строить эпюры?
а) да; б) нет;
в) это зависит от конструкции стержня.
5. Знак продольной силы зависит от ее направления к плоскости сечения? а) нет; б) да;
17
в) при наличии сосредоточенного момента.
6. Из перечисленных деталей назовите детали, которые относятся к группе
“детали соединения”: |
|
а) Муфты |
г) Подшипники |
б) Шпонки |
д) Валы |
в) Заклепки |
|
7.Какой способ сварки рекомендуется применить для соединения толстых стальных листов внахлестку?
А) Газовую б) Электродуговую
в) Контактную
8.Укажите наиболее простую конструкцию сварного соединения: а) Внахлестку б) Стыковое в) Тавровое г) Угловое
д) С накладками
9.Где применяются заклепочные соединения? а) В корпусах судов б) В фермах железнодорожных мостов в) В авиастроении
г) В автомобилестроении
10.Какой вид неразъемного соединения стальных деталей имеет в настоящее время наибольшее распространение
а) Заклепочное б) Сварное
Литература
Основная
1. Сурин В.М. Прикладная механика. Новое знание, 2011, 392с
Дополнительная
1. Балдин В.А. Галевко В.В. Детали машин и основы конструирования. Передачи. Академкнига, 2006, 336с.
18
2.Махова Н.С., Поболь О.Н., Семин М.И. Основы теории механизмов и машин.
Владос, 2006, 288с.
3.Иванов М.Н., Финогенов В.А. Детали машин. Высшая школа, 2002, 408с.
19