Программа учебной дисциплины техническая механика

1. Паспорт программы учебной дисциплины 

стр.

4

6

3. Условия реализации программы учебной дисциплины 

18

4. Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины 

19

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

120

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

80

в том числе:

лабораторные работы

практические занятия

16

контрольные работы

зачетное занятие

Другие формы и методы организации образовательного процесса в соответствии с требованиями современных производственных и образовательных технологий:

• лекционные занятия

• семинарские занятия

64

Самостоятельная работа студента (всего)

40

в том числе:

Составление схем, таблиц

Подготовка презентаций

Разработка опорных конспектов

Выполнение упражнений

Решение задач

2

1

-

7

30

Итоговая аттестация в форме зачета

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работа (проект)

Объем часов

Уровень освоения

1

2

3

4

Теоретическая механика

45

Раздел 1.Статика

Тема 1.1. Введение. Основные понятия и аксиомы статики. Плоская система сходящихся сил

Содержание учебного материала

3

Семинар 1

2

1

Введение.

2

2

Задачи теоретической механики

4

Понятие о силе и системе сил.

5

Аксиомы статики.

6

Связи и реакции связей.

Самостоятельная работа студента:

Выполнение упражнений по определению направления реакций идеальных связей.

1

Тема 1.2.Плоская система сходящихся сил. Определение равнодействующей геометрическим способом.

Плоская система сходящихся сил. Определение равнодействующей аналитическим способом.

Содержание учебного материала

6

Семинар 2

2

1

Плоская система сходящихся сил.

3

2

Порядок построения многоугольника сил.

3

Условие равновесия плоской системы сходящихся сил.

4

Решение задач на равновесие геометрическим способом.

5

Проекция силы на ось.

Практические занятия №1 «Плоская система сходящихся сил. Определение равнодействующей аналитическим способом».

2

Семинар №3

1. Проекция силы наось

2. Определение равнодействующей системы сил аналитическим способом.

3. Условия равновесия плоской системы сходящихся сил в аналитической форме

2

Самостоятельная работа студента:

Решение задач по составлению уравнений равновесия плоской системы сходящихся сил.

2

Тема 1.3 Пара сил и момент силы относительно точки.

Содержание учебного материала

3

Снминар №4

2

1

Пара сил, момент пары сил.

2

2

2

Момент силы относительно точки.

3

Решение задач на определение моментов пары сил.

Самостоятельная работа студента:

Решение задач на пару сил и момент силы относительно точки.

2

Тема 1.4. Плоская система произвольно расположенных сил.

Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления.

Содержание учебного материала

8

Семинар №5

2

1

Теорема Пуансо о параллельном переносе сил.

2

2

2

Приведение к точке плоской системы произвольно расположенных сил.

3

Влияние точки приведения.

Семинар №6

4

Условия равновесия произвольной плоской системы сил.

5

Виды нагрузок и разновидности опор.

Практические занятия №2 «Балочные системы. Определение реакций опор. Одноопорная балка.»

2

Самостоятельная работа студента:

Решение задач балочных систем иопределению опор и моментов защемления.

2

Тема 1.5 Пространственная система сил.

Содержание учебного материала

4

Семина №7

2

1

Момент силы относительно точки.

2

2

Пространственная сходящаяся система сил.

3

Произвольная пространственная система сил.

Самостоятельная работа студента:

Решение задач по пространственной системе сил.

2

Тема 1.6 Центр тяжести.

Содержание учебного материала

6

Семинар

2

1

Сила тяжести.

2

2

Точка приложения силы тяжести.

3

Центр тяжести однородных плоских тел (плоских фигур).

4

Определение координат центра тяжести плоских фигур.

Практические занятие №3 «Определение положения центра тяжести»

2

Самостоятельная работа студента:

Выполнение упражнения на решение задач по определению центра тяжести.

2

Кинематика

Тема 1.7; 1.8 Основные понятия кинематики. Кинематика точки.

Содержание учебного материала

4

Семинар

2

1

Основные кинетически параметры.

2

2

Скорость движения.

3

Ускорение точки.

4

Анализ видов и кинематических параметров движений.

5

Равномерное движение.

6

Неравномерное движение.

7

Равнопеременное движение.

8

Кинематические графики.

Самостоятельная работа студента:

Решение задач по кинематике точки.

2

Тема 1.9 Простейшие движения твердого тела.

Содержание учебного материала

2

Семинар

2

1

Поступательное движение.

2

2

Частные случаи вращательного движения.

3

Скорость и ускорение точек вращающегося тела.

Тема 1.10 Сложное движение точки. Сложное движение твердого тела.

Содержание учебного материала

2

Семинар

2

1

Основные определения.

2

2

Плоскопараллельное движение твердого тела.

Динамика

Тема 1.12 Основные понятия и аксиомы динамики. Понятие о трении

Содержание учебного материала

4

Семинар

2

1

Содержание и задачи динамики.

2

Аксиомы динамики.

3

Понятие о трении. Виды трения.

Самостоятельная работа студента выполнение упражнений по основным аксиомам динамики.

2

Тема 1.13 Движение материальной точки. Метод кинетостатики.

Содержание учебного материала

4

Семинар

2

1

Свободная и несвободная точки.

2

2

Сила инерции.

3

Принцип кинетостатики (принцип Даламбера).

Самостоятельная работа студента: решение задач по движению материальной точке.

2

Тема 1.14 Работа и мощность. Коэффициент полезного действия.

Содержание учебного материала

4

Семинар

2

1

Работа постоянной силы на прямолинейном пути.

2

Работа постоянной силы на криволинейном пути.

3

Работа силы тяжести.

4

Работа равнодействующей силы.

5

Мощность.

6

Коэффициент полезного действия.

Самостоятельная работа студента: решение задач по работе и мощности. Расчет КПД.

2

Тема 1.15

Общие теоремы динамики.

Содержание учебного материала

4

Семинар

2

1

Теорема об изменении количества движения.

2

Теорема об изменении кинетической энергии.

3

Основы динамики системы материальных точек.

Самостоятельная работа студента: решение задач по динамике.

2

Сопротивление материалов

Тема2.1 Основные положения. Гипотезы и допущения.

Содержание учебного материала

4

Семинар

2

1

Основные требования к деталям и конструкциям и виды расчетов в сопротивлении материалов.

2

2

Основные гипотезы и допущения.

3

Классификация нагрузок и элементов конструкции.

Самостоятельная работа студента: выполнить материала

2

Тема 2.2 (1)Растяжение и жатие. Внутренние силовые факторы, напряжения. Построение эпюр.

.

Содержание учебного материала

4

Семинар

2

1

Растяжение и сжатие.

2

2

Напряжения при растяжении и сжатии.

Самостоятельная работа студента: решение задач по определению внутренних силовых факторов, напряжению. Порядок построения эпюр.

2

Тема 2.2 (2) Растяжение и сжатие. Продольные и поперечные деформации. Закон Гука.

Содержание учебного материала

6

Семинар

2

1

Деформации при растяжении и сжатии.

2

Формулы для расчета перемещений поперечных сечений бруса при растяжении и сжатии.

Практические занятия№4 «Растяжение и сжатие. Внутренние силовые факторы, напряжения. Продольные и поперечные деформации.

2

Самостоятельная работа студента: решение задач на продольные и поперечные деформации. Закон Гука.

2

Тема 2.2 (3) Механические испытания, механические характеристики. Продольные и допускаемые напряжения.

Содержание учебного материала

4

Семинар

2

1

Механические испытания. Статические испытания на растяжение и сжатие.

2

2

Механические характеристики.

3

Предельные и допустимые напряжения.

4

Расчеты на прочность при растяжении и сжатии. Практические расчеты на срез и смятие

Самостоятельная работа студента: решение задач на механические испытания. Продольные допускаемые напряжения.

2

Тема 2.4 Геометрические характеристики плоских сечений.

Содержание учебного материала

4

Семинар

2

1

Статический момент площади сечения.

2

2

Центробежный момент инерции.

3

Осевые моменты инерции.

4

Моменты инерции простейших сечений.

5

Моменты инерции относительно параллельных осей.

Самостоятельная работа студента: решение задач на геометрические характеристики плоских сечений.

2

Тема 2.5(1) Кручение. Внутренние силовые факторы при кручении. Построение эпюр крутящих моментов.

Содержание учебного материала

4

Семинар

2

2

1

Деформации при кручении.

2

Гипотезы при кручении.

3

Внутренние силовые факторы при кручении.

4

Эпюры крутящих моментов.

Самостоятельная работа студента: решение задач на построение эпюр крутящих моментов.

2

Тема 2.5 (2) Кручение. Напряжение и деформации при кручении.

Содержание учебного материала

4

Семинар

2

Напряжение при кручении.

2

Напряжение в любой точке поперечного сечения.

Максимальное напряжение при кручении.

Виды расчетов на прочность.

Расчет на жесткость.

Самостоятельная работа студента: решение задач на деформации при кручении.

2

Тема 2.5 (3) Кручение. Расчеты на прочность и жесткость при кручении.

Содержание учебного материала

6

Семинар

2

1

Кручение. Расчеты на прочность и жесткость при кручении.

2

Практические занятия №5 «Напряжения и деформации при кручении». Расчеты на прочность и жесткость.

2

Самостоятельная работа студента: выполнение расчетов на прочность и жесткость при кручении.

2

Тема 2.6 (1) Изгиб. Классификация видов изгиба. Внутренние силовые факторы при изгибе.

Содержание учебного материала

6

Семинар

2

1

Основные определения.

2

2

Внутренние силовые факторы при изгибе.

3

Знаки поперечных сил и изгибающих моментов.

4

Дифференциальные зависимости при прямом поперечном изгибе.

Практические занятия №6 «Расчет на прочность при изгибе. Одноопорная балка».

2

Самостоятельная работа студента: Составление таблиц «Виды неразъемных соединений»

2

Тема 2.6 (2) Изгиб. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Приложенные сосредоточенные и распределенные нагрузки.

Содержание учебного материала

4

Семинар

2

1

Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Приложенные сосредоточенные и распределенные нагрузки.

2

Самостоятельная работа студента: решение задач на построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Приложенные сосредоточенные и распределенные нагрузки.

2

Тема 2.7 Устойчивость сжатых стержней. Расчеты на устойчивость..

Содержание учебного материала

2

Семинар

2

1

Порядок выполнения расчетов на устойчивость.

2

Тема 2.8 Сопротивление

усталости.

Содержание учебного материала

2

Семинар

2

1

Усталостное разрушение, его причины, характер разрушений.

2

2

Кривая усталости, предел выносливости. Факторы, влияющие на предел выносливости.

Детали машин

Раздел 3. Передачи

Тема 3.1.Фрикционные передачи.

Содержание учебного материала

4

Семинар

2

2

1

Требования к машинам и деталям. Надежность машин

2

Проектировочный и проверочный расчеты.

3

Общие сведения о передачах.

4

Классификация фрикционных передач.

5

Достоинства, недостатки, применение.

6

Материалы катков.

7

Виды разрушения рабочих поверхностей фрикционных катков.

8

Цилиндрическая фрикционная передача.

9

Вариаторы.

10

Расчет на прочность и к.п.д. передач.

Самостоятельная работа студента: Выполнение упражнений по расчету деталей машин на прочность.

2

Тема 3.2.

Цилиндрические

прямозубые передачи.

Содержание учебного материала

4

Семинар

2

2

Образование зубчатого зацепления. Геометрия зацепления.

3

Зацепление эвольвентного зубчатого колеса с рейкой.

4

Цилиндрическая прямозубая передача.

5

Общие сведения. Геометрический расчет.

6

Силы в зацеплении прямозубых передач.

7

Основные критерии работоспособности и расчета.

8

Расчет на контактную прочность.

9

Расчет на изгиб.

10

Цилиндрическая прямозубая передача.

Лабораторные занятия

-

Практические занятия №7

Расчет геометрии зацепления прямозубой цилиндрической передачи.

2

Тема3.3

Цилиндрические косозубые передачи.

Содержание учебного материала

6

Семинар

2

1

Косозубые цилиндрические передачи. Общие сведения. Геометрический расчет.

2

2

Силы, действующие в зацеплении.

3

Расчет передачи на контактную прочность и изгиб.

4

Шевронные передачи.

5

Косозубые цилиндрические передачи. Общие сведения. Геометрический расчет.

6

Силы, действующие в зацеплении.

7

Расчет передачи на контактную прочность и изгиб.

8

Шевронные передачи.

Практические занятия №8

«Определение параметров зубчатых колес по их замерам».

2

Самостоятельная работа студента: Подготовка презентаций по теме «Планетарные передачи»

2

Тема 3.4. Конические

зубчатые передачи.

Содержание учебного материала

2

Семинар

2

1

Конические прямозубые передачи. Общие сведения.

2

2

Основные геометрические соотношения.

3

Силы в зацеплении.

4

Расчет конических прямозубых передач на контактную прочность и на изгиб.

5

Конические передачи с круговым зубом.

Тема 3.5. Расчет червячной передачи.

Содержание учебного материала

2

Семинар

2

1

Классификация червячных передач.

2

Достоинства, недостатки, применение.

3

Нарезание червяков и червячных колес.

4

Основные геометрические соотношения.

5

Скорость скольжения. Передаточное число.

6

Силы в зацеплении.

7

Материалы червячной пары.

8

Виды разрушения зубьев червячных колес.

Тема 3.6. Расчет передачи винт-гайка.

Содержание учебного материала

2

Семинар

2

1

Устройство и принцип действия передачи. Материалы винта и гайки.

2

2

Передачи с трением скольжения и трением качения, к.п.д. передаточное число.

3

Виды разрушения.

4

КПД передачи.

Тема 3. 7 Передачи гибкой связью.

Содержание учебного материала

2

Семинар

2

1

2

2

3

4

Общие сведения. Приводные цепи.

5

Звездочки.

6

Геометрические соотношения в цепных передачах.

Тема 3.8 Валы и оси.

Содержание учебного материала

4

Семинар

2

1

Общие сведения, назначение, классификация.

2

2

Конструктивные элементы.

3

Материалы валов и осей.

Самостоятельная работа студента: Выполнение упражнений по расчету осей.

2

Тема 3.9 Подшипники скольжения.

Содержание учебного материала

2

Семинар

2

2

1

Общие сведения. Конструкции, достоинства, недостатки, применение.

2

Виды смазки.

3

Материалы вкладышей.

4

Смазочные материалы.

5

Виды разрушения вкладышей.

6

Расчет подшипников скольжения.

Тема 3.10 Подшипники качения.

Содержание учебного материала

2

Семинар

2

Общие сведения.

2

Классификация и условные обозначения подшипников.

Основные типы подшипников.

Тема 3.11. Муфты.

Содержание учебного материала

2

Сериал

2

1

Общие сведения.

2

2

Глухие муфты.

3

Компенсирующие муфты.

4

Управляющие муфты.

5

Самоуправляемые муфты.

Соединения

Тема 3.12 Неразъемные соединения.

Содержание учебного материала

2

Семинар

2

1

Клепаные соединения.

2

2

Сварные соединения.

3

Паяные соединения.

4

Клееные соединения.

5

Соединения с натягом.

Тема 3.13 Резьбовые соединения.

Содержание учебного материала

2

Семинар

2

1

Общие сведения.

2

2

Основные типы резьб.

3

Стандартные крепежные детали.

4

Способы стопорения резьбовых деталей.

5

Расчет резьбовых соединений на прочность.

1

Шпоночные соединения. Общие сведения.

2

2

Расчет шпоночных соединений.

3

Шлицевые соединения. Общие сведения.

4

Расчет шлицевых соединений.

Всего:

120

Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

Освоенные умения:

- читать кинематические схемы;

- проводить расчет и проектировать детали и сборочные единицы общего назначения;

- определять напряжения в конструкционных элементах;

- производить расчеты элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость;

Самооценка.

Оценка преподавателя в ходе проведения лабораторных работ и практических занятий.

Наблюдение.

Контрольные работы.

Зачет.

Усвоенные знания:

- основы теоретической механики;

- виды машин и механизмов, принцип действия, кинематические и динамические характеристики;

- типы соединений деталей и машин;

- основные сборочные единицы и детали;

- характер соединения деталей и сборочных единиц;

- виды движений и преобразующие движения механизмы;

- виды передач, их устройство, назначение, преимущества и недостатки, условные обозначения на схемах;

- передаточное отношение и число;

- соединения разъемные, неразъемные, подвижные, неподвижные;

- общие схемы и схемы по специальности;

- методику расчета элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость при различных видах деформации.