МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
"Чувашский государственный аграрный университет"
(ФГБОУ ВО Чувашский ГАУ)
Математики, физики и информационных технологий
Проректор по учебной
и научной работе
Теория механизмов и машин
Направление подготовки 23.03.03 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов
Направленность (профиль) Автомобильный сервис
рабочая программа дисциплины (модуля)
Распределение часов дисциплины по семестрам
Семестр
(<Курс>.<Семестр на курсе>)
канд. техн. наук, доц., Дмитриев Ю.П.
1. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - бакалавриат по направлению подготовки 23.03.03 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов (приказ Минобрнауки России от 07.08.2020 г. № 916).
При разработке рабочей программы дисциплины (модуля) "Теория механизмов и машин" в основу положены:
2. Учебный план: Направление подготовки 23.03.03 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов
Направленность (профиль) Автомобильный сервис, одобренный Ученым советом ФГБОУ ВО Чувашский ГАУ от 17.04.2025 г., протокол № 14.
Рабочая программа дисциплины (модуля) проходит согласование с использованием инструментов электронной информационно-образовательной среды Университета.
Заведующий кафедрой Максимов А.Н.
Заведующий выпускающей кафедрой Гаврилов В.Н.
Председатель методической комиссии факультета Гаврилов В.Н.
Директор научно-технической библиотеки Викторова В.А.
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
изучение основных принципов построения механизмов, анализа и синтеза механизмов и машин; наделение студентов навыками надлежащей механико-математической культуры необходимой в исследовательской и проектно-конструкторской деятельности; научить использовать общие и частные методы анализа и синтеза машин и механизмов применительно к техническим устройствам, с которыми ему придется иметь дело в практической деятельности.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП
Требования к предварительной подготовке обучающегося:
Основы проектной деятельности
Психология личности и профессиональное самоопределение
Русский язык и культура речи в транспортной сфере
Социальная адаптация и основы социально-правовых знаний
Учебная практика, ознакомительная практика
Начертательная геометрия и инженерная графика
Студенты в среде электронного обучения
Дисциплины и практики, для которых освоение данной дисциплины (модуля) необходимо как предшествующее:
Гидравлические и пневматические системы транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования (ТиТТМО)
Компьютерное моделирование
Метрология, стандартизация и сертификация
Обслуживание и ремонт автоматических коробок передач
Электроника и электрооборудование ТиТТМО
Детали машин и основы конструирования
Контроль и диагностика ТиТТМО
Надежность технических систем
Основы технологии производства и ремонта ТиТТМО
Цифровые технологии в техническом сервисе
Производственная практика, эксплуатационная практика
Типаж и эксплуатация технологического оборудования
Организация сервиса ТиТТМО
Технология восстановления деталей ТиТТМО
Вторичный рынок транспортных средств
Организация и технология фирменного сервиса
Производственная практика, преддипломная практика
Ремонт силовых агрегатов и трансмиссий
Тюнинг транспортных средств
Управление техническими системами
3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
УК-1. Способен осуществлять поиск, критический анализ и синтез информации, применять системный подход для решения поставленных задач
УК-1.1 Знает: методики поиска, сбора и обработки информации, метод системного анализа
УК-1.2 Умеет: применять методики поиска, сбора, обработки информации, системный подход для решения поставленных задач и осуществлять критический анализ и синтез информации, полученной из актуальных российских и зарубежных источников
УК-1.3 Имеет навыки: поиска, сбора и обработки, критического анализа и синтеза информации, для решения поставленных задач
ОПК-1. Способен применять естественнонаучные и общеинженерные знания, методы математического анализа и моделирования в профессиональной деятельности;
ОПК-1.1 Демонстрирует знание основных законов математических и естественных наук, необходимых для решения типовых задач профессиональной деятельности
ОПК-1.2 Использует знания основных законов математических и естественных наук для решения стандартных задач в области эксплуатации транспортных и транспортно-технологических машин
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
основные типы механизмов и их составляющие;
методы структурного, кинематического и силового анализа механизмов;
методы синтеза (проектирования) механизмов;
анализировать работоспособность механизмов;
синтезировать основные типы механизмов по заданным требованиям;
выполнять балансировку неуравновешенных масс;
Иметь навыки и (или) опыт деятельности:
владения методами анализа и синтеза механизмов;
опыта проведения теоретических и экспериментальных исследований машин и механизмов
Наименование разделов и тем /вид занятия/
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Раздел 1. Структура механизмов
Основные понятия теории механизмов и машин /Лек/
Проблемная лекция. Опрос по теме.
Основные понятия теории механизмов и машин /Пр/
Основные понятия механизмов и машин /Ср/
Структурный анализ и синтез. Классификация плоских шарнирно-рычажных механизмов /Лек/
Проблемная лекция. Опрос по теме.
Структурный анализ и синтез. Классификация плоских шарнирно-рычажных механизмов /Лаб/
Структурный анализ и синтез. Классификация плоских шарнирно-рычажных механизмов /Пр/
Учебная дискуссия. Защита ЛР
Структурный анализ и синтез. Классификация плоских шарнирно-рычажных механизмов /Ср/
Раздел 2. Кинематический анализ и синтез плоских механизмов с низшими парами
Синтез плоских рычажных механизмов по заданным кинематическим свойствам /Лек/
Проблемная лекция. Опрос по теме.
Синтез плоских рычажных механизмов по заданным кинематическим свойствам /Пр/
Синтез плоских рычажных механизмов по заданным кинематическим свойствам /Лаб/
Синтез плоских рычажных механизмов по заданным кинематическим свойствам /Ср/
Кинематический анализ плоских рычажных механизмов /Лек/
Кинематический анализ плоских рычажных механизмов /Пр/
Учебная дискуссия. Защита ЛР.
Кинематический анализ плоских рычажных механизмов /Лаб/
Кинематический анализ плоских рычажных механизмов /Ср/
Кинематический анализ зубчатых механизмов /Лек/
Проблемная лекция. Опрос по теме.
Кинематический анализ зубчатых механизмов /Лаб/
Кинематический анализ зубчатых механизмов /Ср/
Раздел 3. Динамика машин и механизмов
Силовой (кинетостатический) анализ рычажных механизмов /Лек/
Силовой (кинетостатический) анализ рычажных механизмов /Пр/
Силовой (кинетостатический) анализ рычажных механизмов /Ср/
Динамический анализ механизмов. Анализ движения машинного агрегата /Лек/
Динамический анализ механизмов. Анализ движения машинного агрегата /Пр/
Динамический анализ механизмов. Анализ движения машинного агрегата /Лаб/
Динамический анализ механизмов. Анализ движения машинного агрегата /Ср/
Виброзащита механизмов и машин. Уравновешивание механизмов и машин /Лек/
Виброзащита механизмов и машин. Уравновешивание механизмов и машин. /Пр/
Виброзащита механизмов и машин /Лаб/
Виброзащита механизмов и машин. Уравновешивание механизмов и машин. /Ср/
Раздел 4. Синтез механизмов
основы геометро-кинематического синтеза механизмов с высшими парами /Лек/
Основы геометро-кинематического синтеза механизмов с высшими парами /Пр/
Основы геометро-кинематического синтеза механизмов с высшими парами /Лаб/
Основы геометро-кинематического синтеза механизмов с высшими парами /Ср/
Раздел 5. Основы теории машин-автоматов, манипуляторов
Манипуляторы и промышленные роботы /Ср/
5. ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ
5.1. Примерный перечень вопросов к зачету
Не предусмотрено учебным планом.
5.2. Примерный перечень вопросов к экзамену
1. Основные проблемы и понятия ТММ (механизм, машина, звено, кинематическая пара, кинематическая цепь. Вклад отечественных и зарубежных ученых в развитие ТММ
2. Дифференциальное уравнение движения механизмов
3. КПД механизма. Определение КПД машинного агрегата при различных схемах соединений механизмов
4. Приведение сил в плоских механизмах
5. Задачи и методы силового анализа. Порядок силового расчета структурной группы 2 класса 3 вида
6. Основная теорема зацепления
7. Динамическая модель машинного агрегата (пример)
8. Эвольвента и её свойства, уравнения в параметрической форме
9. Классификация механизмов и кинематических пар. Низшие и высшие пары. Кинематические цепи. Замена высших пар низшими
10. Основное уравнения динамического синтеза. Особенность расчета маховика методом Мерцалова
11. Структурная формула кинематической цепи общего вида
12. Силовой расчет механизма методом Жуковского (пример)
13. Проектирование механизма с качающейся кулисой и его кинематиче-ский анализ
14. Особенности роботизации отраслей с/х производства
15. Основной принцип образования рычажных механизмов. Формула группы Ассура. Структурная классификация плоских кинематических цепей
16. Кинематический анализ плоского шарнирного четырехзвенника (зада-чи, порядок, исходные данные)
17. Задачи и методы кинематического анализа рычажных механизмов.
18. Пример построения планов скоростей и ускорений для плоского ме-ханизма
19. Силы инерции звеньев рычажных механизмов. Частные случаи
20. Синтез и кинематический анализ кривошипно-ползунного механизма графоаналитическим методом.
21. Основные понятия теории машин-автоматов, роботов и манипуляторов. Основные виды систем управления.
22. Кинематический анализ кривошипно-кулисного механизма графоаналитическим методом.
23. Структура плоских механизмов. Избыточные связи. Лишние степени свободы.
24. Кинематический анализ кривошипно-ползунного механизма (задачи, исходные данные, порядок, основные правила).
25. Эвольвентное зацепление, его характеристика и основные свойства
26. Приведение сил в плоских механизмах (пример)
27. Классификация кулачковых механизмов. Задачи и этапы синтеза ку-лачковых механизмов (пример)
28. Особенности кинематики и определение передаточных отношений дифференциальных передач
29. Основная теорема зацепления
30. Силы инерции звеньев в плоских механизмах. Частные случаи
31. Геометрические и качественные характеристики прямозубой эволь-вентной зубчатой передачи
32. Основное уравнение динамического синтеза
33. Определение центра масс плоских механизмов методом главных век-торов
34. Определение реакций в кинематических парах структурных групп 2 класса (1 и 2 вида)
35. Условие отсутствия подрезания и минимальное число зубьев. Основ-ные качественные параметры эвольвентных зубчатых передач
36. Трение на наклонной плоскости
37. Метод нарезания зубчатых колес. Основные размеры колеса изготов-ленного методом обкатки
38. Трение в механизмах. Виды трения. Трение в поступательной паре. Потери мощности на трение
39. Приведение масс в плоских механизмах (пример)
40. Характеристики установившегося движения. Понятия о коэффициен-те неравномерности вращения. Расчет маховика методом Виттенбауэра
41. Аналитический метод определения передаточных отношений много-ступенчатой зубчатой передачи и планетарного механизма
42. Виды неуравновешенности звеньев. Статическое уравновешивание ротора
43. Уравнения движения механизмов в форме интеграла энергии.
44. Силовой расчет ведущего звена механизма. Определение уравновешивающей силы методом Жуковского
45. Графический метод определения передаточных отношений планетарных и дифференциальных механизмов (пример)
46. Сущность метода многопараметрической оптимизации при синтезе механизмов. Ограничения
47. Статическое уравновешивание плоского четырехзвенного механизма
48. Трение во вращательной кинематической паре
49. Типы пространственных зубчатых механизмов. Общие сведения о винтовых и гипоидных зубчатых колесах.
Особенности конструкции и кинема-тики червячных передач
50. Задачи и этапы синтеза механизмов. Проектирование шарнирного четырехзвенника по двум положениям коромысла
51. Динамическое уравновешивание вращающихся звеньев
5.3. Тематика курсовых работ (курсовых проектов)
Не предусмотрено учебным планом.
Тематика рефератов
1. Колебания в механизмах
2. Линейные уравнения в механизмах
3. Нелинейные уравнения движения в механизмах
4. Колебания в рычажных и кулачковых механизмах
5. Вибрационные транспортеры
6. Вибрация
7. Динамическое гашение колебаний
8. Динамика приводов
9. Электропривод механизмов
10. Гидропривод механизмов
11. Пневмопривод механизмов
12. Выбор типа приводов
13. Синтез рычажных механизмов
14. Методы оптимизации в синтезе механизмов с применением ЭВМ
15. Синтез механизмов по методу приближения функций
16. Синтез направляющих механизмов
5.4. Фонд оценочных средств для проведения текущего контроля
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Елисеев Ю. В., Голубев В. В.
Теория механизмов и машин (с примерами расчетов): учебное пособие
Тверь: Тверская ГСХА, 2024
Теория механизмов и машин: учебное пособие
6.1.2. Дополнительная литература
Теория механизмов и машин: учебное пособие
Санкт-Петербург: Лань, 2022
6.3.1 Перечень программного обеспечения
Комплект программ AutoCAD
6.3.2 Перечень информационных справочных систем
Электронный периодический справочник «Система ГАРАНТ». Полнотекстовый, обновляемый. Доступ по локальной сети академии
Электронная библиотечная система издательства «Лань». Полнотекстовая электронная библиотека. Индивидуальный неограниченный доступ через фиксированный внешний IP адрес академии неограниченному количеству пользователей из любой точки, в которой имеется доступ к сети Интернет.http://e.lanbook.com
7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Помещение для самостоятельной работы
Компьютерная техника с возможностью подключения к сети "Интернет" и обеспечением доступа в электронную информационно-образовательную среду организации (персональные компьютеры) (3 шт.). Стол ученический 2-х местный (5 шт.), стул ученический (7 шт.)
Помещение для самостоятельной работы
Столы (28 шт.), стулья (48 шт.), шкаф и стеллажи с литературой, компьютерная техника с возможностью подключения к сети "Интернет" и обеспечением доступа в электронную информационно-образовательную среду организации(4 шт.).
Демонстрационное оборудование (экран Lumien Eco Picture LEP-100102 180*180 см (1 шт.), проектор Acer X127H DLP3600Lm(1204*768) (1 шт.), ноутбук Lenovo (1 шт.) и учебно-наглядные пособия, доска ученическая настенная трехэлементная (1 шт.), осветитель доски (1 шт.), скамейка 4-х местная на металлокаркасе (17 шт.), стол ученический 4-х местный (17 шт.), кафедра лектора настольная (1 шт.), стол преподавательский однотумбовый (1 шт.), стул полумягкий (1 шт.)
Доска ученическая настенная трехэлементная (1 шт.), демонстрационное оборудование (экран с электроприводом СЕНА EcMaster Electric 180*180 (1 шт.), ноутбук, проектор) и учебно-наглядные пособия, стол преподавательский (1 шт.), кафедра лектора настольная (1 шт.), стол ученический 4-х местный на металлокаркасе (26 шт.), стул полумягкий (1 шт.), скамейка 4-х местная на металлокаркасе (27 шт.)
Станок для динамической балансировки ТММ-1А (2 шт.), установка для уравновешивания вращающихся масс ТММ-39А (1 шт.), модель шарнира Гука ТММ-13 (1 шт.), модель кривошипно-ползунного механизма А-1-560 (1 шт.), комплект приборов для построения зубьев ТММ-42 (1 шт.), комплекты моделей «кулачковые механизмы» и «зубчатые механизмы»
Прибор ТМК-05 (1 шт.), металлический шкаф (сейф) (1 шт.), стол преподавательский однотумбовый (1 шт.), стул ученический (30 шт.), стол ученический на металлокаркасе (15 шт.), стол компьютерный (2 шт.), кафедра лектора (1 шт.), стул полумягкий (1 шт.), шкаф книжный с остекленными дверцами (1 шт.), металлический шкаф раздевальный (1 шт.), доска ученическая настенная 3-хэлементная (1 шт.), демонстрационный материал (1 шт.), информационный стенд (3 шт.), осветитель доски (1 шт.)
8. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ОСВОЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Методика изучения курса предусматривает наряду с лекциями, практическими и лабораторными занятиями, организацию самостоятельной работы студентов, проведение консультаций, руководство докладами студентов для выступления на научно-практических конференциях, осуществление текущего, промежуточного форм контроля.
Для освоения дисциплины студентами необходимо:
обязательное посещение обучающимися всех видов аудиторных занятий;
ведение конспекта в ходе лекционных занятий;
качественная самостоятельная подготовка к практическим и лабораторным занятиям, активная работа на них;
активная, ритмичная самостоятельная аудиторная и внеаудиторная работа студента в соответствии с планом-графиком;
своевременная сдача преподавателю отчетных документов по ауди-торным и внеаудиторным видам работ;
в случае наличия пропущенных обучающимся занятиям, необходимо получить консультацию по подготовке и оформлению отдельных видов заданий.
Для успешного освоения курса, студенту предлагаются учебно-информационные источники в виде учебной, учебно-методической литературы по всем разделам.
Лекции.
Написание конспекта лекций: кратко, схематично, последовательно фиксировать основные положения, выводы, формулировки, обобщения; помечать важные мысли, выделять ключевые слова, термины. Проверка терминов, понятий с помощью энциклопедий, слова-рей, справочников с выписыванием толкований в тетрадь. Обозначить вопросы, термины, материал, который вызывает трудности, пометить и попытаться найти ответ в рекомендуемой литературе. Если самостоятельно не удается разобраться в материале, необходимо сформулировать вопрос и задать преподавателю на консультации, на практическом занятии. Уделить внимание следующим понятиям и др.
Практические занятия.
Проработка рабочей программы, уделяя особое внимание целям и задачам, структуре и содержанию дисциплины. Конспектирование источников. Работа с конспектом лекций, подготовка ответов к контрольным вопросам, просмотр рекомендуемой литературы, работа с текстом. Проведение тестов по темам лекций.
Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол № ___ от _____________________
Заведующий выпускающей кафедрой _________________________________
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ
в 20___ /20___ учебном году
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ
в 20___ /20___ учебном году
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ
в 20___ /20___ учебном году
Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол № ___ от _____________________
Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол № ___ от _____________________
Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол № ___ от _____________________
Заведующий выпускающей кафедрой _________________________________
Заведующий выпускающей кафедрой _________________________________
Заведующий выпускающей кафедрой _________________________________
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ
в 20___ /20___ учебном году
Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол № ___ от _____________________
Заведующий выпускающей кафедрой _________________________________
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ
в 20___ /20___ учебном году
Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол № ___ от _____________________
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ
в 20___ /20___ учебном году
Заведующий выпускающей кафедрой _________________________________