300
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Мыльников В.В.
ТЕОРИЯ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ
Учебно-методическое пособие по подготовке к лекционным и практическим занятиям (включая
рекомендации по организации самостоятельной работы) по дисциплине «Теория машин и механизмов»
для обучающихся по направлению подготовки 20.03.01 Техносферная безопасность, профиль «Безопасность технологических процессов и
производств»
Нижний Новгород ННГАСУ
2016
1
УДК 69.002.5
Мыльников В.В. Теория машин и механизмов [Электронный ресурс]: учеб. - метод. пос. / В. В. Мыльников; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород : ННГАСУ, 2016. – с. 11. 1 электрон. опт. диск (CD-RW).
В учебно-методическом пособии комплексно изложен материал по теории и машин и механизмов применяемых в строительстве – описаны методы структурного и кинематического анализа рычажных, кулачковых и зубчатых механизмов, приведена их классификация. Рассмотрены вопросы силового анализа и уравновешивания механизмов, синтеза передаточных механизмов и даны основные понятия по оптимизации проектирования.
Предназначено обучающимся в ННГАСУ для подготовки к лекционным и практическим занятиям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы) по направлению подготовки 20.03.01 Техносферная безопасность, профиль «Безопасность технологических процессов и производств».
© Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, 2016
|
2 |
|
|
СОДЕРЖАНИЕ |
|
Введение........................................................................................................................................................................... |
4 |
|
1 |
Рекомендации обучающимся по подготовке к лекциям..................................................... |
5 |
2 |
План проведения практических занятий........................................................................................ |
6 |
3 |
Общие рекомендации по организации самостоятельной работы................................ |
5 |
4 |
Вопросы для подготовки к экзамену................................................................................................. |
7 |
Библиографический список................................................................................................................................ |
8 |
|
3
Введение
Теория механизмов и машин – наука об исследовании и проектировании механизмов и машин по их кинематическим и динамическим свойствам. В теории механизмов и машин классифицируются механизмы, рассматриваются строение и связи между их частями, изучаются кинематика и динамика механизма. Если кинематика как раздел теории механизмов и машин включает в себя изучение связи между скоростями и ускорениями звеньев, то в разделе «Динамика механизмов» изучаются силы, действующие на механизм, даётся их анализ и классификация, производится силовой расчет механизма. Изучение кинематики и динамики предлагается осуществлять на основе типовых механизмов, т. е. простых механизмов, имеющих при различном функциональном назначении широкое применение в машинах и приборах. Для таких механизмов разработаны типовые методы и алгоритмы синтеза и анализа.
Данный курс является базовым для специальностей, связанных с проектированием и конструированием механизмов, машин, приборов, таких как
«Детали машин и основы конструирования», «Основы автоматизированного проектирования» и т. п. Программа дисциплины предполагает предварительное освоение курсов физики, математики, информатики и теоретической механики.
4
1. Рекомендации обучающимся по подготовке к лекциям
Целями освоения учебной дисциплины являются изучение типовых конструкций машин и механизмов, а также правил и норм проектирования сборочных единиц и составления технической документации.
Методы изучения материала – активная работа на лекциях и практических занятиях, самостоятельная работа студентов с различными источниками информации, выполнение курсовой работы.
Основные виды учебных занятий – лекции, практические занятия, курсовая работа, экзамен.
Учебные задачи – ознакомление студентов со структурой, кинематикой и динамикой механизмов и машин при их анализе и синтезе:
∙Раздел 1: Введение. Основные понятия теории механизмов и машин:
звено, кинематическая цепь.
∙Раздел 2: Механизмы: шатунные, кулачковые, прерывистого движения,
кулисные.
∙Раздел 3: Кинематический анализ механизмов. Планы скоростей и ускорений.
∙Раздел 4: Динамика механизмов. Силы, действующие на звенья механизмов. Основные понятия динамики.
∙Раздел 5: Конструкционные материалы. Технологические требования к деталям. Взаимозаменяемость деталей. Таблицы допусков.
∙Раздел 6: Механические передачи. Передачи зубчатые, цилиндрические
иконические, планетарные, червячные, ременные и цепные. Кинематический и прочностной расчеты.
∙Раздел 7: Валы; расчет валов на прочность, выносливость и жесткость.
∙Раздел 8: Подшипники скольжения и качения.
∙Раздел 9: Муфты: жесткие, упругие, компенсирующие, фрикционные,
обгонные. Расчет на прочность.
5
∙Раздел 10: Соединения деталей: резьбовые, сварные, шпоночные,
шлицевые, штифтовые. Соединения с натягом.
Рекомендуемая литература для изучения дисциплины представлена в библиографическом списке к настоящему пособию.
2. План проведения практических занятий
Основное назначение практических занятий – более глубокая проработка и осмысление материала, изученного на лекциях и в процессе самостоятельной работы с целью успешной подготовки к экзамену. Активная работа на практических занятиях учитывается при сдаче экзамена.
Основные темы практических занятий включают:
1.Структурный анализ и классификация механизмов.
2.Кинематический анализ механизмов.
3.Трение в механизмах.
4.Силовой анализ механизмов.
5.Динамический анализ механизмов.
6.Синтез зубчатого зацепления. Определение геометрических параметров зубчатой передачи, вычерчивание эвольвентных профилей зубъев, расчет планетарного механизма.
Рекомендуемая литература для изучения дисциплины представлена в
библиографическом списке к настоящему пособию.
3. Общие рекомендации по организации самостоятельной работы
Для эффективного освоения дисциплины «Теория машин и механизмов» предлагается следующий алгоритм ее изучения:
− подробное ознакомление с рабочей программой учебной дисциплины с целью уточнения ее структуры, а также определения объема учебного материала,
выносимого на самостоятельную проработку;
6
−изучение лекционного материала, учебной литературы и действующего законодательства для подготовки к практическим занятиям;
−подготовка курсовой работы;
−выполнение домашних заданий;
−подготовка к экзамену.
При подготовке к практическим занятиям на основании лекционного материала и учебной литературы прорабатывается теоретическая часть дисциплины к наиболее важным темам, которые выносятся на эти практические занятия. Кроме этого в процессе подготовки к практическому занятию могут выполняться домашние задания в форме решения конкретных задач, которые могут быть рекомендованы к некоторым разделам.
Рекомендуемая литература для изучения дисциплины представлена в библиографическом списке к настоящему пособию.
4. Вопросы для подготовки к экзамену.
При подготовке к экзамену в процессе проработки лекционного материала,
изучения источников дополнительной информации необходимо в первую очередь определить варианты правильных ответов на вопросы, которые рекомендованы для сдачи:
1.Машиностроительные материалы;
2.Допускаемые напряжения и коэффициенты запаса прочности в машиностроении;
3.Шероховатость поверхностей деталей машин;
4.Взаимозаменяемость, допуски и посадки, таблицы допусков;
5.Основные виды механизмов;
6.Основные понятия теории механизмов;
7.Классификация механизмов;
8.Кривошипно-ползунный механизм;
9.Кулисный механизм;
10.Многозвенные механизмы;
7
11.Кулачковый механизм; 12.Динамика механизмов; силы, действующие на звенья механизмов;
13.Определение давлений в шарнирных соединениях звеньев;
14.Планы скоростей кривошипно-шатунного механизма;
15.План ускорений кривошипно-шатунного механизма;
16.Соединение с гарантированным натягом, расчет допусков;
17.Передача винт-гайка;
18.Силовые соотношения в винтовом механизме;
19.Резьба метрическая и дюймовая; 20.Конструкции винтов, болтов, гаек, шпилек, шайб;
21.Расчет болта при действии осевой растягивающей силы;
22.Расчет болта при действии осевой растягивающей силы и скручивающего момента;
23.Расчет болта при действии переменных нагрузок;
24.Расчет клеммового соединения рычага с осью;
25.Фрикционные передачи с постоянным передаточным отношением;
26.Ременные передачи с плоскими и клиновыми ремнями;
27.Фрикционные передачи с переменным передаточным отношением-
вариаторы; 28.Кинематический и силовой расчет ременных передач; 29.Ременные вариаторы;
30.Зубчатые цилиндрические и конические передачи; 31.Кинематический и силовой расчеты зубчатой передачи. Понятие о
передаточном числе, межосевом расстоянии, модуле; 32.Расчет на прочность зубьев эвольвентных передач; 33.Планетарные зубчатые передачи; 34.Волновые зубчатые передачи;
35.Червячные передачи. Конструкции червяков и червячных колес; 36.Расчет червячных передач с цилиндрическим червяком; 37.Расчет червячных передач с глобоидным червяком;
8
38.Передачи винт-гайка;
39.Силовой расчет передачи винт-гайка;
40.Цепные передачи;
41.Дифференциальные передачи;
42.Механизмы прерывистого движения;
43.Валы, конструкции и материалы;
44.Расчет валов на статическую прочность;
45.Расчет валов на выносливость;
46.Подшипники скольжения, конструкции, смазка;
47.Расчет подшипников скольжения при жидкостном трении; 48.Подшипники качения, конструкция, установка, уплотнения; 49.Расчет подшипников качения по ГОСТУ; 50.Муфты, конструкции, подбор, установка;
Библиографический список
1. Фролов, К.В. Теория механизмов и механика машин: учебник для втузов /
К.В. Фролов, С.А. Попов и др. ; под ред. К.В. Фролова. – М.: Высш. шк., 2005. – 496 с.
2. Артоболевский, И.И. Теория механизмов и машин: учебник для втузов /
И.И. Артоболевский. – 4- е изд. перераб. и доп. – М.: Наука, 1988. – 640 с.
3.Тимофеев, Г.А. Теория механизмов и машин: курс лекций / Г.А. Тимофеев.
–М.: Высшее образование, 2009. – 352 с.
4.Воробьев, Ю.В. Теория механизмов и машин химических и других производств: лекции к курсу / Ю.В. Воробьев, Л.Х. Никитина, М.А. Промтов. –
Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2003. – 164 с.
5. Баранов, Г. Г. Курс теории механизмов и машин / Г.Г. Баранов – М.:
Машиностроение, 1974.
6. Левитский, Н. И. Теория механизмов и машин / Н.И. Левитский — Изд. 2-
е; перераб. и доп. – М.: Наука, 1990.
9
7.Попов, С. А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин /С.А. Попов; под ред. К. В. Фролова. — М.: Высш. шк., 1986.
8.Кожевников, С. Н. Теория механизмов и машин / С.Н. Кожевников — М.:
Машиностроение, 1972.
9.Теория механизмов и машин /К. В. Фролов [и др.]; под ред. К. В. Фролова.
—М.: Высш. шк., 1987.
10.Юдин, В. А. Теория механизмов и машин / В.А. Юдин, Л.В. Петрокас. —
Изд. 2-е; перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 1977.
11. Зиновьев, В. А. Курс теории механизмов и машин / В.А. Зиновьев — М.:
Наука, 1972.
12. Теория механизмов и машин. Проектирование / под ред. О.И.
Кульбачного. — М.: Высш. шк., 1970.
13. Теория механизмов и машин: метод, указания и контр. задания для студентов-заочников инженерно-технических специальностей вузов / Н.И.
Левитский [и др.]. — М.: Высш. шк., 1989.
14. Сборник задач по теории механизмов и машин / В.А. Юдин [и др.]; — М.:
Высш. шк., 1982.