Примерная программа дисциплины




НазваниеПримерная программа дисциплины
Дата09.11.2012
Размер150 Kb.
ТипПримерная программа
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


УТВЕРЖДАЮ

Руководитель Департамента

образовательных программ и стандартов

профессионального образования

_______________ Л.С.Гребнев

«____»______________ 2001 г.


ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА



Рекомендуется Минобразованием России

для специальности 200500 ЭЛЕКТРОННОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ

направления подготовки дипломированных специалистов

654100 ЭЛЕКТРОНИКА И МИКРОЭЛЕКТРОНИКА


1. Цели и задачи дисциплины.

Техническая механика является фундаментальным курсом в системе подготовки инженеров (конструкторов, исследователей, технологов) электронной техники.

Надежность оборудования, высокая точность современных приборов, новые технологии производства материалов определяют особые требования к конструированию механических систем и устройств, работающих совместно с электронными, особенно в условиях высокого вакуума.


2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

В результате изучения дисциплины студенты должны:

1. Знать основы теории механизмов и машин-автоматов, их характеристики и параметры работоспособности, основы расчета различных элементов конструкций на прочность жесткость, основы проектирования схем механизмов с учетом износа применяемых материалов.

2. Уметь строить математические модели структуры, кинематики, динамики механизмов, применять векторные и аналитические методы определения основных параметров, производить расчеты на прочность и жесткость элементов конструкций, оценивать КПД механизмов.

3. Иметь представление об особенностях синтеза механизмов электронной техники.


3. Объем дисциплины и виды учебной работы.


Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

Общая трудоемкость дисциплины


100

4










Аудиторные занятия

51













Лекции

32

4










Практические занятия (ПЗ)

12

4










Семинары (С)
















Лабораторные работы (ЛР)

7

4










и (или) другие виды аудиторных занятий
















Самостоятельная работа

49

4










Курсовой проект (работа)

40

4










Расчетно-графические работы

9

4










Реферат
















и (или) другие виды самостоятельной работы
















Вид итогового контроля

(зачет, экзамен)

зач.

экз.

4










При обучении используются или ПЗ или ЛР.


4. Содержание дисциплины.


4.1. Разделы дисциплины и виды занятий.


№ п/п

Раздел дисциплины

Лекции

ПЗ

(или С)

ЛР

1.

Введение










2.

Структурный анализ механизмов











3.

Кинематический анализ механизмов










4.

Силовой анализ механизмов











5.

Динамический анализ механизмов










6.

Синтез механизмов










7.

Основы теории машин-автоматов, промышленных роботов и манипуляторов











8.

Введение в основы расчета на прочность










9.

Центральное растяжение (сжатие)










10.

Основы теории напряженного состояния










11.

Чистый сдвиг. Кручение










12.

Теория изгиба бруса










13.

Сложное сопротивление. Теории прочности










14.

Расчет пластин и оболочек










15.

Расчеты на устойчивость










16.

Динамика










17.

Местные напряжения при сжатии двух упругих тел











4.2. Содержание разделов дисциплины.

Введение



Предмет технической механики и ее задачи. Виды механизмов, применяемых в электронном машиностроении. Основные понятия и определения: машина, механизм, звено, кинематические пары, кинематические цепи.

Типы приводов в механизмах: электромеханические, электромагнитные, пьезоэлектрические, пневматические, гидравлические, L - координатные приводы параллельной структуры.

Особенности работы механизмов в вакууме.

Тема 1. Структурный анализ механизмов



Механизм как преобразователь движения. Классификация звеньев. Обобщенные координаты механизма. Классификация кинематических пар по относительной подвижности и по характеру контакта звеньев.

Строение механизмов. Структурные группы и их классификация. Классификация кинематических цепей и плоских механизмов. Избыточные связи и местные подвижности.

Тема 2. Кинематический анализ механизмов



Основные зависимости, подлежащие определению при кинематическом анализе, методы его проведения. Метод численного дифференцирования. Графо-аналитический метод планов скоростей и ускорений для плоских механизмов. Угловые параметры движения звеньев.

Аналоги скоростей и ускорений. Аналитические методы. Метод замкнутого векторного контура. Кинематика открытых кинематических цепей роботов и манипуляторов матричным методом преобразования координат. Кинематика передач. Фрикционные и зубчатые передачи. Передачи с неподвижными осями. Дифференциальные и планетарные передачи. Метод обращения движения. Эвольвентные зубчатые передачи, разновидности, достоинства и недостатки. Параметры эвольвентных колес.

Тема 3. Силовой анализ механизмов



Обзор сил, действующих в механизмах. Силы внешние и внутренние, движущие и силы сопротивления. Инерционные нагрузки. Условие статической определимости кинематических цепей. Способы определения реакций в кинематических парах. Кинетостатика входного звена. Применение теоремы Н.Е.Жуковского “о жестком рычаге” для определения движущих сил и моментов в механизме.

Учет сил трения в механизмах. Основные виды трения. Коэффициенты трения скольжения и качения. Трение в низших и высших кинематических парах. Мощность, затрачиваемая на трение. Механический КПД механизма, последовательного и параллельного соединений механизмов.

Трение в условиях вакуума. Процесс изнашивания элементов кинематических пар. Классификация и параметры процесса изнашивания. Методы повышения износостойкости. Расчеты на износ типовых узлов машин.

Тема 4. Динамический анализ механизмов



Динамические модели механизмов. Приведение масс и сил. Строение машинного агрегата и стадии его движения. Коэффициент неравномерности в установившемся движении. Энергетические соотношения и уравнения движения механической системы. Метод Виттенбаура оценки маховых масс. Проблемы уравновешивания быстро вращающихся масс, экологические аспекты. Статическая и динамическая балансировка.

Тема 5. Синтез механизмов



Основные методы и этапы синтеза механизмов. Входные и выходные параметры, основные и дополнительные условия синтеза. Целевые функции, ограничения. Методы оптимизации при синтезе механизмов с применением ЭВМ. Структурный синтез. Выбор базовой схемы. Метрический синтез механизмов с низшими парами. Некоторые варианты синтеза шарнирного четырехзвенного механизма и его модификаций. Синтез кулачковых механизмов. Законы движения выходного звена. Основные типы кулачковых механизмов. Влияние ограничений по углу давления, по выпуклости кулачка, по контактным напряжениям на размеры кулачков и роликов толкателя. Алгоритм метрического синтеза дисковых кулачков. Конструктивный профиль как эквидистанта центрового профиля в механизмах с роликовым толкателем. Расчет характеристики пружины для силового замыкания высшей кинематической пары кулачок толкатель. Механизмы прерывистого действия. Синтез мальтийских механизмов.

Тема 6. Основы теории машин-автоматов, промышленных


роботов и манипуляторов


Машина-автомат. Системы управления. Роботы, автооператоры и манипуляторы, их определения и классификация. Структура и подвижность кинематических цепей, захватные устройства промышленных роботов. Рабочий объем манипулятора и классификация движений захвата. Маневренность, зона обслуживания, угол и коэффициент сервиса манипулятора.


Тема 7. Введение в основы расчета на прочность


Основы расчета на прочность. Основные понятия: прочность, жесткость, устойчивость, расчетная схема. Классификация сил: внешние, внутренние; поверхностные, объемные, распределенные, сосредоточенные. Основные гипотезы: однородность, изотропность и сплошность материалов; и принципы: независимость действия сил, принцип Сен-Венана, принцип начальных размеров. Классификация элементов конструкций по геометрическим размерам (брус, нить, оболочка, пластина, объемное тело). Метод разреза. Типы нагружений: растяжение, сдвиг, кручение, изгиб; сложное - как сочетание простых нагружений. Понятие о напряжениях: полном, нормальном и касательном.


Тема 8. Центральное растяжение (сжатие)


Правило определения внутренних продольных сил при центральном растяжении (сжатии) прямого бруса. Напряжения при центральном растяжении (сжатии). Условие прочности. Допускаемые напряжения. Закон Гука. Коэффициент поперечной деформации (Пуассона). Перемещения сечений бруса при центральном растяжении (сжатии). Работа сил при центральном растяжении (сжатии). Потенциальная энергия упругих сил. Статически неопределимые конструкции. Порядок их решения. Учет температуры, неточности изготовления элементов конструкции, различия в физико-механических свойствах материалов. Механические характеристики и испытания материалов. Испытание на растяжение. Диаграмма растяжения. Основные точки диаграммы. Диаграмма "напряжение-деформация" истинная и условная. Мера пластичности. Деление материалов на хрупкие и пластичные. Выбор допускаемого напряжения.


Тема 9. Основы теории напряженного состояния

Виды напряженного состояния в точке тела. Одноосное напряженное состояние. Закон парности касательных напряжений. Плоское напряженное состояние. Напряжения на наклонных площадках при двухосном напряженном состоянии. Главные площадки и главные напряжения. Наибольшие касательные напряжения. Трехосное напряженное состояние. Обобщенный закон Гука. Объемная деформация. Удельная потенциальная энергия при 3-х осном напряженном состоянии.


Тема 10. Чистый сдвиг. Кручение


Чистый сдвиг. Закон Гука при чистом сдвиге. Потенциальная энергия при чистом сдвиге. Объемная деформация. Связь между тремя упругими постоянными. Чистое кручение вала круглого поперечного сечения. Правила определения внутренних усилий при кручении. Определение касательных напряжений при кручении вала круглого поперечного сечения. Определение углов поворота сечений вала при кручении. Условие прочности при кручении. Условие жесткости при кручении. Определение угловых перемещений при кручении бруса.


Тема 11. Теория изгиба бруса


Типы балок и опор. Прямой изгиб. Правила построения эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Основные дифференциальные зависимости при изгибе, теорема Журавского. Нормальные напряжения при чистом изгибе. Условие прочности. Формула Журавского для касательных напряжений. Определение перемещений при изгибе. Дифференциальное уравнение изогнутой оси балки, примеры интегрирования дифференциального уравнения изогнутой оси.


Тема 12. Сложное сопротивление. Теории прочности


Назначение теорий прочности. Понятие об эквивалентном напряжении. Теория прочности наибольших касательных напряжений. Теория прочности удельной энергии формоизменения. Расчет вала круглого поперечного сечения при одновременном действии изгибающего и крутящего моментов по теории наибольших касательных напряжений и энергии формоизменения.


Тема 13. Расчет пластин и оболочек


Изгиб пластин. Основные определения и гипотезы. Нормальные и касательные напряжения. Дифференциальное уравнение изгиба пластин. Граничные условия. Круглая пластинка. Расчет оболочек и сосудов. Основные положения теории оболочек. Формула Лапласса. Примеры расчета оболочек (цилиндрической, конической и сферической).


Тема 14. Расчеты на устойчивость


Понятие об устойчивости упругих конструкций. Формула Эйлера для определения критической силы для сжатого стержня. Понятие о гибкости стержня. Формула Ясинского. Расчет на устойчивость по коэффициенту снижения основного допускаемого напряжения.


Тема 15. Динамика


Виды динамических нагрузок. Учет сил инерции при расчетах на прочность. Удар продольный и поперечный. Колебания. Определение частоты собственных колебаний. Вынужденные колебания. Резонанс. Прочность при переменных напряжениях. Понятие усталости материалов. Основные характеристики цикла. Понятие предела выносливости. Кривая усталостной прочности. Коэффициент запаса прочности. Влияние концентрации напряжений, размеров детали, состояния ее поверхности на коэффициент запаса усталостной прочности.


Тема 16. Местные напряжения при сжатии двух упругих тел


Напряжения в зоне контакта двух упругих тел. Формула Герца. Частные случаи контакта двух тел.


5. Лабораторный практикум.


№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

1.

1

Структурный анализ механизмов.

2.

6

Кинематика манипуляторов.

3.

8

Диаграмма растяжения стали.

4.

8

Определение модуля упругости для стали.

5.

8

Определение коэффициента Пуассона.

6.

10

Опытная проверка теории кручения.

7.

11

Опытная проверка теории изгиба.



6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.


6.1. Рекомендуемая литература.


а) основная литература:


1. Аpтоболевский И.И. Теоpия механизмов и машин. М.: Наука, 1988. 639 с.

2. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1974, 1986.

3. Аpтоболевский И.И., Эдельштейн Б.В. Сбоpник задач по теоpии механизмов и машин. М.: Наука, 1978.

4. Лихарев К.К., Сухова Н.А. Сборник задач по курсу Сопротивление материалов. М.: Машиностроение, 1980.


б) дополнительная литература:


1. Левитская О.Н., Левитский Н.И. Куpс теоpии механизмов и машин. М.: Высшая школа, 1978. 269 с.

2. Теоpия механизмов и машин: Учебник для втузов / Под pед. К.В. Фpолова. М.: Высшая школа, 1987. 496 с.

3. Кpайнев А.В. Словаpь-спpавочник по механизмам М.: Машиностpоение, 1987. - 560 с.

4. Иосилевич Г.Б., Лебедев П.А., Стреляев В.С. Прикладная механика. М.: Машиностроение, 1985. 576 с.

5. Степин П.А. Сопротивление материалов, М: Высшая школа, 1979.

6. Заблонский К.И. и др. Прикладная механика. – Учебное пособие для вузов. – Киев: Вища школа. Головное изд-во. 1979. –280 с.


Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированных специалистов 654100 – Электроника и микроэлектроника


Программу составили:


Виноградов А.Н., доцент МИЭМ (ТУ)

Ершов В.С., доцент МИЭМ (ТУ)


Программа одобрена на заседании учебно-методического совета по специальности 200500 электронное машиностроение, протокол № 3 от 25 октября 2000 г.


Председатель Совета УМО

по образованию в области

автоматики, электроники,

микроэлектроники и радиотехники Д.В. Пузанков





Похожие:

Примерная программа дисциплины iconПримерная программа учебной дисциплины «Основы алгоритмизации и программирования»
Примерная программа служит основой для разработки рабочей программы учебной дисциплины в образовательном учреждении
Примерная программа дисциплины iconПримерная программа учебной дисциплины
Примерная программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальностям...
Примерная программа дисциплины iconПримерная программа учебной дисциплины
Примерная программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальности...
Примерная программа дисциплины iconПримерная программа учебной дисциплины
Примерная программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальности...
Примерная программа дисциплины iconПримерная программа учебной дисциплины
Примерная программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее фгос)...
Примерная программа дисциплины iconПримерная программа учебной дисциплины
Примерная программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – фгос)...
Примерная программа дисциплины iconПримерная программа учебной дисциплины
Примерная программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – фгос)...
Примерная программа дисциплины iconПримерная программа учебной дисциплины
Примерная программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – фгос)...
Примерная программа дисциплины iconПримерная программа учебной дисциплины
Примерная программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее фгос)...
Примерная программа дисциплины iconПримерная программа учебной дисциплины
Примерная программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – фгос)...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница