Главная | Обратная связь

Курс, специальность «Материаловедение» семестр осенний, 2 кредита

Физический факультет

Кафедра физики твердого тела и нелинейной физики

СИЛЛАБУС

ДЕТАЛИ МАШИН

курс, специальность «Материаловедение» семестр осенний, 2 кредита

Ф.И.О. преподавателя: Манабаев Нурлан Касенович

телефон: моб.: 87071120277

е-mail: nurlan.manabaev@kaznu.kz

кабинет: 404

Пререквизиты: Курс базируется на общенаучных и общетехнических дисциплинах: математике, физике, теоретической механике, инженерной графике, материаловедении, технологии материалов, сопротивлении материалов, теории механизмов и машин, метрологии.

Постреквизиты: Студент, изучивший курс "Детали машин", должен знать:

1. Основные требования работоспособности деталей машин и виды отказов деталей.

2. Типовые конструкции деталей и узлов машин, их свойства и области применения.

3. Принципы расчета и конструирования деталей и узлов машин.

4. Основы автоматизации расчетов и конструирования деталей и узлов машин, элементы оптимизации проектирования.

Студент по окончании изучения курса должен уметь:

1. Конструировать узлы машин общего назначения в соответствии с техническим заданием.

2. Подбирать справочную литературу, стандарты, а также прототипы конструкций при проектировании.

3. Учитывать при конструировании требования прочности, надежности , технологичности, экономичности, стандартизации и унификации , охраны труда, промышленной эстетики.

4. Выбирать наиболее подходящие материалы для деталей машин и рационально их использовать.

5. Выполнять расчеты типовых деталей и узлов машин, пользуясь справочной литературой и стандартами.

Цели и задачи курса:Предмет дисциплины - теоретические основы расчета, конструирования и надежной эксплуатации изделий машиностроения общетехнического назначения.

Структура курса:

Недели	Название темы	Часы	Темы СРС
Модуль 1 Введение.
	Лекция 1. Общие вопросы конструирования деталей и узлов машин.		Критерии работоспособности. Износ деталей и основные понятия трибоники
Семинар 1 Общие сведения о проектировании машин. ЕСКД
Модуль 2 Соединения
	Лекция 2. Резьбовые соединения		Клепаные соединения
Семинар 2. Расчет резьбовых соединений
	Лекция 3. Шпоночные, зубчатые и штифтовые соединения		Паяные соединения
Семинар 3. Расчет соединений.
	Лекция 4. Соединения деталей посадкой с натягом		Клиновые, шлицевые соединения.
Семинар 4. Расчет соединений.
	Лекция 5. Сварные соединения
Семинар 5. Расчет соединений.
Модуль 2 Механические передачи
	Лекция 6. Зубчатые передачи		Планетарные передачи
Семинар 6.Расчет зубчатых передач
	Лекция 7. Червячные передачи
Семинар 7.Расчет червячныхпередач
	Лекция 8. Цепные передачи
Семинар 8. Практический расчет цепной передачи
	Лекция 9.Ременные передачи		Передачи с зацеплением Новикова
Семинар 9. Методика расчета передачи
	Лекция 10. Фрикционные передачи
Семинар 10. Основы расчета прочности фрикционных пар
	Лекция 11. Передача винт-гайка		Волновые передачи
Семинар 11. Особенности расчета резьбы винтовых механизмов
Модуль 3
	Лекция 12. Валы и оси
Семинар 12. Конструкция и проектный расчет валов и осей
	Лекция 13. Подшипники качения		Уплотнения и смазывающие устройства
Семинар 13. Основные критерии работоспособности и расчета
	Лекция 14. Подшипники скольжения		Корпусные детали
Семинар 14. Расчет подшипников
	Лекция 15. Муфты.		Стандарты на муфты
Семинар 15. Назначение муфт и методика их подбора

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ

1. Общие вопросы конструирования деталей

1. Охарактеризуйте этапы нового конструирования деталей.

2. Критерии работоспособности - перечислите и приведите примеры конструкций, где тот или иной критерий является главным.

3. Объясните понятие номинальной и расчетной нагрузки.

4. Конструкционные материалы – факторы, которые учитывают при выборе материала.

5. Какими методами осуществляется оптимизация конструкций? Приведите примеры.

Соединения

1. Классификация, типы и основные требования к соединениям.

2. Основные типы резьб и их геометрические параметры.

3. Основные типы крепежных резьб и деталей. Способы стопорения.

4. Как распределяется нагрузка по виткам резьбы гайки?

5. По каким напряжениям рассчитывают резьбу? Какое напряжение является главным для крепежных и ходовых резьб?

6.. По какому условию определяют стандартную высоту гайки?

7. Как рассчитываются болты, установленные без затяжки и нагружаемые осевой силой, и затянутые болты без последующей нагрузки?

8. Как рассчитывают болты, поставленные с зазором и без зазора в соединениях при сдвигающей нагрузке?

9. Как определяют расчетную нагрузку на болт, если внешняя нагрузка раскрывает стык деталей?

10. Какими средствами обеспечивают надежность соединения по условию нераскрытия стыка?

11. Конструкция и расчет сварного соединения встык, где находится расчетное сечение и при действии растягивающей силы?

12. Конструкция и расчет сварного соединения внахлестку. Почему не рекомендуется применять длинные фланговые швы?

13. Какие факторы влияют на прочность сварных швов?

14. Виды шпонок, геометрические размеры и конструкция. Напряжения, возникающие в шпонках.

15. Конструкция и классификация зубчатых соединений, геометрические параметры.

16. Расчет зубчатых соединений: упрощенный по обобщенному критерию и по ГОСТ 21425-75.

17. Как образуется прессовое соединение и за счет каких сил оно передает нагрузку?

18. Расчет прочности прессового соединения при действии осевой силы или крутящего момента.

Передачи

1. Типы механических передач, их назначение и характеристики.

2. Основные геометрические параметры зубчатых передач. Как они между собой связаны?

3. Как распределяется удельная нагрузка по длине зубьев в прямозубых и косозубых передачах?

4. Коэффициент торцового перекрытия зубьев. Причины плавности и бесшумности работы косозубых передач.

5. Понятие о степенях точности зубчатых передач и их влияние на качественные характеристики передач.

6. Понятие о контактных напряжениях. Какие виды разрушений зубьев связаны с этими напряжениями?

7. Понятие о коэффициентах нагрузки зубчатых передач. Основные факторы, влияющие на коэффициент концентрации нагрузки и динамической нагрузки.

8. Силы в зацеплении цилиндрической прямозубой и косозубой (шевронной) передач.

9. Расчет прочности зубьев цилиндрической прямозубой передачи по контактным напряжениям.

10. Как влияют модуль, число зубьев и ширина колеса на контактные напряжения и почему ограничивают ширину колеса?

11. Расчет прямозубой цилиндрической передачи по напряжениям изгиба.

12. Особенности расчета косозубых передач по контактным напряжениям. Чем объясняется повышение их нагрузочной способности по сравнению с прямозубыми?

13. Особенности расчета косозубых передач по напряжениям изгиба. Как учитывается многопарность зацепления и наклона линии контакта к основанию зуба?

14. Конические передачи, их оценка по сравнению с цилиндрическими. Основные геометрические параметры конической передачи.

15. Силы в зацеплении прямозубой конической передачи.

16. Особенности расчета конической передачи по контактным напряжениям и изгиба.

17. По каким критериям распределяют передаточное отношение по ступеням многоступенчатой передачи?

18. Какие материалы и виды термической обработки применяют при изготовлении зубчатых колес для повышения прочности и долговечности?

19. Определение допускаемых контактных напряжений и изгиба. Какие характеристики влияют на их величину?

20. Геометрические параметры червячной передачи.

21. Кинематические параметры и КПД червячной передачи.

22. Силы в зацеплении червячной передач.

23. В каких случаях и почему целесообразно применять червячную передачу?

24. Чем отличаются расчетные зависимости червячной передачи для контактных напряжений и изгиба по сравнению с зубчатой?

25. Какие материалы применяют для червяка и червячного колеса? Как учитывается скольжение в червячной передаче при выборе материала?

25. Принцип действия и классификация фрикционных передач.

26. Основные типы фрикционных передач и вариаторов.

27. Принцип действия ременных передач, типы ремней. Достоинства и недостатки.

28. Геометрические параметры ременных передач.

29. Силы в передаче и напряжения в ремне при работе передачи.

30. Цепные передачи. Конструкция цепей, основные геометрические параметры.

Валы и оси

1. Почему расчет вала разделяют на два этапа: проектный и проверочный?

2. Как выполняют проектный расчет вала и почему при этом уменьшают допускаемые напряжения?

3. Как схематизируют реальную работу вала, его конструкцию, опоры и нагрузки при разработке расчетной схемы?

4. Какие факторы учитывают при определении запаса сопротивления усталости вала и по каким напряжениям его рассчитывают?

5. Зачем нужна проверка жесткости вала и какие параметры при этом определяют?

6. Что может быть причиной колебаний валов? Что является собственной и вынужденной частотой колебаний вала и какого соотношения этих частот следует избегать?

Подшипники

1. Как классифицируют подшипники по виду трения и воспринимаемой нагрузке?

2. Что такое жидкостное и полужидкостное трение в подшипниках скольжения?

3. Какие основные условия необходимы для образования жидкостного трения?

4. Какие материалы применяют для подшипников скольжения?

5. Почему подшипники качения получили преимущественное распространение?

6. Основные типы подшипников качения.

7. Как распределяется радиальная нагрузка по телам качения подшипника?

8. Подбор подшипников по динамической грузоподъемности.

9. Подбор подшипников по статической грузоподъемности.

10. Где больше контактные напряжения: у наружного или внутреннего кольца радиального подшипника и почему выгоднее вращение внутреннего кольца?

Муфты

1. Для чего используют муфты?

2. На какие группы и по каким признакам классифицируют муфты?

3 Достоинства и недостатки глухих муфт, примеры конструкций.

4. Виды несоосности валов. Какие муфты компенсируют их вредное влияние?

5. Какие функции выполняют упругие муфты?

8. Какие упругие муфты наиболее распространены?

9. Какие функции выполняют сцепные муфты? Их разновидности.

Список литературы:

Основная:

1. Иванов М.Н. Детали машин. М. Высшая школа, 1998. – 383с.

2. Иосилевич Г.Б. Детали машин. М., Машиностроение, 1988.- 367с.

3. Кудрявцев В.Н. Детали машин. Л., Машиностроение, 1980.- 464с.

4. Решетов Д.Н. Детали машин. М., Машиностроение,1989.- 496с.

Дополнительная:

1. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчеты на прочность деталей машин. М., Машиностроение, 1993.- 639с.

2. Воробьев И.И. Ременные передачи. М., Машиностроение, 1979.-168с.

3. Гаркунов Д.Н. Триботехника. М., Машиностроение, 1989.- 327с.

4. Иванов М.Н. Волновые зубчатые передачи. М., Высшая школа, 1981.- 184с.

5. Орлов П.И. Основы конструирования. Справочно-методическое пособие. В 2х кн. 1, 2 . М., Машиностроение., 1988. – Кн1 – 580с.. – Кн 2 –542с.

6. Основы расчета и конструирования деталей и механизмов летательных аппаратов. Под ред. В.Н.Кестельмана и Г.И.Рощина, М., Машиностроение, 1989.- 455с.

 

Формы контроля знаний:

2 рубежных контроля в семестр

Своевременная сдача 5 практических задании

СРС: 5 задании в семестр

Итоговый экзамен: в период экзаменационной сессии

Критерии оценки знаний:

Рубежный контроль: 20 баллов

Практические задания: 20 баллов

СРС: 20 баллов

Итоговый экзамен: 40 баллов

Рубежный контроль проводится по теоретическим и практическим вопросам, изученных на лекциях и лабораторных занятиях. Рубежный контроль (РК) проводится на 6 и 14 неделях. Итоги РК и текущего контроля проставляются в ведомости по накопительному принципу и являются основанием допуска.

При оценке работы студента в течении семестра учитывается следующее:

-посещаемость занятий;

-активное участие на практических занятиях;

-изучение основной и дополнительной литературы;

-выполнение и своевременная сдача заданий и СРС;

Политика курса:

Недопустимы подсказывание и списывание во время сдачи СРС, рубежного контроля и финального экзамена, пользование мобильными телефонами во время занятий, опоздание и уход с занятий, обман и плагиат