Содержание, теоретические основы и основные понятия дисциплины

Основы геометрического моделирования и

инженерная графика

Лекции 18 часов

Практические занятия 36 часов

Самостоятельная работа 74 часа

Основными задачами курса является изучение способов построения изображений пространственных форм на плоскости и методам решения задач геометрического характера по заданным изображениям; получают при этом навыки в оформлении конструкторской документации, в том числе, и с применением машинной графики.

Введение

(л.2/с.8)

Методы проекций. Точка и ее проекции. Краткие сведения о развитии методов изображений. Центральное и параллeльноe проецирование. Проeкции точки на две и три плоскости. Прямоyгольные координаты.

Прямая. Проекции прямой

(л.2/с.8)

Задание и изображение на комплексном чертеже. Плоскости общего и частного положения. Следы прямых и их построение. Определение натуральной величины отрезка. Взаимное расположение двух прямых. Определение видимости геометрических элементов.

Плоскость. Проекции плоскости

(л.2/с.8)

Задание плоскости на комплексном чертеже. Прямые общего и частного пoложения. Прямая и точка в плоскости. Главные линии плоскости. Взаимное располoжение двух плоскостей, прямой и плоскости.

Метрические свойства прямоyгольных проекций

(л.2/с.8)

Перпендикулярность. Пpoeкции плоских углов. Теорема о проецировании прямого угла. Перпендикулярность прямых. Определение расстояний.

Способы преобразования чертежа

(л.2/с.8)

Способ замены плоскостей проекций. Способы вращения. Решение метрических задач этими способами.

Кривые линии и поверхности

(л.2/с.8)

Определение, задание на чертеже кривых линий. Определение и образование поверхностей, классификация. Поверхности гранные, линейчатые вращения и общего вида (краткий обзор). Точки и линии на поверхности.

Взаимное пересечение поверхностей

(л.2/с.8)

Частные случаи пересечения поверхностей. Построение линии пересечения поверхностей способом секущих плоскостей и сфер.

Аксонометрические проекции

(л.2/с.8)

Образование аксонометрии и виды ее, коэффициенты искажения. Прямоугольные изометрические и диаметрические проекции. Стандартная аксонометрия.

Стандарты ЕСКД и их требования, предъявляемые к графическому оформлению и выполнению чертежей

(л.2/с.10)

Понятие о развёртках, методика их выполнения. Примеры построения развёрток многогранников, цилиндрических и конических поверхностей.

Практические занятия

(36 часов)

1. Проекции точки на две и три плоскости.

2. Проекции прямой. Определение натуральной величины отрезка и углов наклона его к плоскостям проекции.

3. Проекции плоскости. Взаимное пересечение плоскостей. Пересечение прямой с плоскостью.

4. Метричecкиe свойства прямоугольных проекций. Перпендикулярность. Определение расстояний.

5. Решение метрических задач способами преобразования проекций. Определение натуральной величины треугольника.

6. Кривые линии и поверхности. Точки и линии на поверхности.

7. Взаимное пересечение поверхностей.

8. Стандарты ЕСКД и их требования, предъявляемые к графическому оформлению и выполнению чертежей, форматы, масштабы, шрифты, нанесение размеров на чертежах. Основная надпись.

9. Изображение – виды, разрезы, сечения. Построение по двум заданным третьего изображения. Аксонометрия деталей.

10. Выполнение эскизов, рабочих чертежей и технического рисунка деталей

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

(для студентов заочного обучения)

1. Центральное и параллельное проецирование

2. Следы прямых и их построение

3. Взаимное расположение прямой и плоскости

4. Взаимное расположение двух плоскостей

5. Определение видимости геометрических элементов

6. Решение метрических задач способом замены плоскостей проекций

7. Решение метрических задач способом вращения

8. Построение линии пересечения поверхностей способом секущихся плоскостей и сфер

9. Прямоугольные изометрические и диаметрические проекции

10. Пример построения развертки многогранников

11. Пример построения развертки цилиндрических поверхностей

12. Пример построения разверток конических поверхностей

лИТЕРАТУРА

Основная

1. Гордон B.О. Краткий курс начертательной геометрии. – М.: Высшая школа, 2002.

2. Чекмарев А.А. Инженерная графика. – М.: Высшая школа, 2002.

Дополнительная

1. Гocyдарственныe стандарты система ЕСКД.

2. Кореев Ю.И. Начертательная геометрия. - СПб., 1995.

3. Кузнецова А.Д. Рабочая тетрадь по основам начeртaтельной геометрии. – СПб.: СПбГИСЭ, 1999.

4. Кузнецова А.Д. Инженерная графика. / Методические указания. – СПб.: СПбГИСЭ, 2000.

5. Попова Г.Н., Алексеев С.Ю. Машиностроительное черчение. - СПб., 1995.

6. Романычева Э. Т. Инженерная и компьютерная графика. - М., 1996.

7. Федоренко B.А., Шошин А.И. Справочник по машиностроительному черчению. - М., 1994.

Программу составили:	д.т.н., профессор кафедры «Технологии обслуживания бытовых машин и приборов» Лепеш Г.В.
	Ст. препод. кафедры «Технологии обслуживания бытовых машин и приборов» Кузнецова А.Д.

Основы проектирования и конструирования

Лекции 34 часа

Практические занятия 34 часа

Самостоятельные работы 98 часов

Дисциплина посвящена изучению методов прикладной механики, положенных в основы проектирования и конструирования различных технических устройств.

При этом основное внимание уделяется изучению:

- основных разделов теоретической механики: статики и динамики твердых тел;

- методов расчета на прочность и жесткость типовых конструкций;

- методов расчета основных узлов и деталей машин;

- основных правил проектирования деталей машин;

- правил оформления рабочей конструкторской документации.

В результате изучения курса студент должен знать:

- основные аксиомы статики и способы приведения сил к простейшим системам;

- способы составления условий равновесия твердых и решения статически определимых и статически неопределимых задач;

- основные методы решения дифференциальных уравнений поступательного и вращательного движения твердых тел;

- способы определения внутренних силовых факторов и решения задач на прочность и жесткость типовых конструкций типа балка и оболочка;

- методы расчета основных деталей машин (валов, резьбовых соединений, подшипников, зубчатых передач, муфт и др.);

- правила оформления рабочей конструкторской документации.

Студент должен уметь:

- выполнять основные этапы проектирования простейших приводов машин на основе зубчатых редукторов;

- проводить проектировочные и проверочные расчеты типовых деталей машин.

Студент должен иметь представление:

Об устройстве и методах конструирования основных элементов механических передач и современных методах автоматизированного проектирования машин.

Изучение дисциплины базируется на знании студентами высшей математики, физики и обеспечивает приобретение ими необходимых знаний и навыков для освоения курсов экономических дисциплин, изучаемых студентами в циклах специальных дисциплин.

Содержание, теоретические основы и основные понятия дисциплины

(л.2/с.10)

"Основы проектирования и конструирования машин". Ее содержание и место в системе изучаемых дисциплин и экономических знаний будущих специалистов экономики и управления сферы сервиса. Основные разделы и рекомендуемая литература. Основные этапы правила выполнения курсовой работы. Задание на проектирование и конструирование привода машины.

Основные понятия и аксиомы статики

(л.4/с.12)

Материальная точка, механическая система, система сил, условия равновесия системы сил. Моменты силы относительно точки и оси; поры сил; приведение произвольной системы сил к паре сил; условия равновесия. Статически определимые и статически неопределимые задачи. Геометрические характеристики плоских фигур и сечений; моменты инерции твердых тел.

Поступательное и вращательное движение твердого тела

(л.4/с.10)

Кинематика точки; скорость и ускорение в декартовых, полярных и цилиндрических системах координат. Уравнения поступательного и вращательного движения твердого тела; определение скоростей и ускорений точек тела при поступательном и вращательном движении.

Основные положения динамики твердых тел

(л.4/с.12)

Теорема об изменении кинетического момента; работа внешних сил; теорема об изменении кинетической энергии.

Основы механики деформируемого твердого тела

(л.4/с.12)

Основные гипотезы механики деформируемого твердого тела. Понятие о внешних и внутренних силах. Напряжения и деформации. Основы расчета прочности деталей машин.

Основы расчета и проектирования деталей и узлов машин

(л.4/с.10)

Основные правила проектирования. Связь проектирования с технологическими процессами. Выбор материалов и способов термообработки деталей машин. Выбор размеров деталей и соединений. Правила оформления рабочих чертежей деталей и сборочных единиц.

Расчет основных элементов механических передач

(л.4/с.10)

Требования, предъявляемые к кинематической схеме приводов. Кинематический расчет привода; определение мощности и выбор электродвигателя. Проектирование основных параметров зубчатого зацепления; проверочный расчет зубьев на выносливость.

Основы конструирования механических передач

(л.4/с.12)

Конструирование валов редуктора; расчет муфт; расчет прочности шпоночных соединений; уточненный расчет вала. Конструирование корпусных деталей, установочных плит и рам. Конструирование узлов с подшипниками качения. Смазочные и уплотнительные устройства; расчет механических передач на нагрев.

Оформление рабочей конструкторской документации

(л.4/с.10)

Допуски и посадки. Размерные цепи. Шероховатость поверхности. Технические условия.

Практические занятия

(34 часа)

1. Равновесие плоской системы сходящихся сил.

2. Равновесие тела под действием системы сил.

3. Движение центра масс и вращение тела относительно оси.

4. Плоско параллельное движение твердого тела.

5. Кинетическая энергия системы тел.

6. Прочность стержня при растяжении и сжатии.

7. Прочность круглого вала при кручении.

8. Прочность одно- и двух- опорной балки при изгибе.

9. Изучение механических свойств материалов, применяемых в машиностроении и сфере обслуживания машин.

10. Изучение конструкций узлов машин и выявление влияния конструктивных и технологических факторов на прочность деталей.

11. Расчет основных элементов механических передач (кинематический расчет привода; определение мощности на приводном валу и выбор электродвигателя).

12. Основы конструирования механических передач (расчет основных параметры зубчатых колес, шпоночных соединений и зубчатой муфты).

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

(для студентов заочного обучения)

1. Содержание, теоретические основы и основные понятия дисциплины «Основы проектирование и конструирования»

2. Материальная точка, механическая система, система сил, условия равновесия системы сил.

3. Момент силы относительно точки и оси.

4. Приведение произвольной системы сил к паре сил; условие равновесия сил.

5. Систематические определенные и статические неопределенные задачи.

6. Кинематические точки в полярных и цилиндрических системах координат. Кинематика точки, скорость и ускорение в декартовых системах координат.

7. Определение скоростей и ускорений точек тела при поступательном и вращательном движении.

8. Геометрическая характеристика плоскостных фигур и сечений, моменты инерции твердых тел.

9. Теорема об изменении кинетического момента, работа внешних сил.

10. Теорема об изменении кинетической энергии.

11. Основные правила проектирования.

12. Связи проектирования с технологическими процессами.

13. Выбор материалов и способов термообработки деталей машины.

14. Требования, предъявляемые к кинематической схеме приводов.

15. Определение потребной мощности.

16. Определение общего КПД, результат редуктора.

17. Правило оформления рабочих чертежей.

18. Определение передаточного числа редуктора.

19. Определение крутящих моментов на быстроходном и тихоходном валах.

20. Расчет допускаемых контактных напряжений шестеренки и колеса

21. Расчет предела контактной выносливости.

22. Расчет основных параметров передачи.

23. Расчет модуля зацепления и выбора стандартного его значения.

24. Расчет диаметра ведущего, ведомого вала.

25. Расчет шпоночных соединений.

26. Расчет и подбор муфт.

27. Уточненный расчет вала.

28. Выбор смазки для зацепления и подшипников.

29. Выбор уплотнительных устройств.

30. Конструирование корпусных деталей редуктора.

31. Типовой расчет механических передач.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ

1. Перечень и содержание конструкторской документации.

2. Основные этапы проектирования.

3. Основные правила проектирования.

4. Понятие о жизненном цикле изделия.

5. Способы получения заготовок деталей машин.

6. Выбор материалов и способов термической обработки деталей машин.

7. Связь проектирования с технологией изготовления инженерной конструкции.

8. Правила оформления рабочих чертежей деталей.

9. Правила оформления конструкторской документации сборочных единиц.

10. Система допусков и посадок. Правила обозначения на рабочих и сборочных чертежах.

11. Шероховатость поверхностей. Правила обозначения на чертежах.

12. Механические свойства материалов.

13. Испытание материалов на растяжение и сжатие.

14. Определение твердости материалов.

15. Основные положения статики.

16. Статистические неопределимые задачи.

17. Поступательные и вращательные движения твердого тела.

18. Определение скоростей и ускорений точек тела при поступательном и вращательном движении.

19. Моменты силы относительно точки и оси.

20. Условия равновесия механической системы.

21. Кинематический расчет привода машины. Выбор электродвигателя.

22. Основные параметры зубчатых зацеплений.

23. Проектировочный расчет параметров зубчатых зацеплений.

24. Проверочный расчет зубцов на ведомость.

25. Проектировочный расчёт вала редуктора.

26. Конструирование валов механических передач.

27. Проверочный расчет вала.

28. Виды и назначения шпоночных соединений.

29. Расчет шпоночных соединений.

30. Расчет шлицевых соединений.

31. Основные параметры резьбовых соединений.

32. Расчет резьбовых соединений на прочность.

33. Основы расчета деталей машин на прочность и жесткость.

34. Циклические напряжения. Усталостная прочность материалов.

35. Факторы, влияющие на усталостную прочность материалов

36. Конструирование узлов с подшипниками качения.

37. Применение пластических масс в машиностроении.

38. Фрикционные передачи. Основные сведения и темы.

39. Износостойкость деталей машин.

40. Конструкционные стали, углеродистые и регированные.

41. Материалы, применяемые для изготовления пружин.

42. Сварные соединения. Основные параметры и виды сварных швов.

43. Расчет прочности сварных соединений.

44. Клиновые соединения. Расчет прочности и условий самоторможения.

45. Расчет контактных напряжений при трении.

46. Червячные передачи. Геометрия червячных передач.

47. Основные параметры цепных передач.

48. Расчет вала на выносливость.

49. Конструирование и расчет винтовых цилиндрических пружин.

50. Конструирование литых деталей.

51. Конструирование деталей, изготовляемых из цветных металлов.

52. Применение САПР в проектировании изделий.

53. Расчет контактных напряжений зубчатой передачи

54. Расчет кинематических параметров зубчатой передачи

литература

Основная

1. Федосеев В.И. Сопротивление материалов. – М.: МГТУ, 2001.

2. Детали машин / Под ред. Реховского. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.

3. Яблонский В.М. и др. Курс теоретической механики. – М.: «Лань», 1999.

4. Леликов О.П. Основы расчета и проектирования деталей и узлов машин. – М.: Машиностроение, 2002.

Дополнительная

1. Алешин В.С. Проектирование зубчатых и червячных передач. - Л.: МТИ (Ленинградский филиал), 1986. - 150 с.

2. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора. – Л.: Машиностроение, 1983. - 464 с.

3. Дунаев П.Ф., Леонков О.П. Детали машин. Курсовое проектирование. – М.: Высшая школа, 2002.

4. Курсовое проектирование деталей машин. /Под общ. ред. В.Н. Кудрявцева. - Л.: Машиностроение, 1984. - 400 с.

5. Лепеш Г.В. Основы конструирования и проектирования. / Методические указания по курсовой работе. – СПб.: СПбГИСЭ, 2001. - 39 с.

6. Аркуша А.И. Техническая механика. Теормех и сопромат. – М.: Высшая школа, 2002.

Программу составил

д.т.н., профессор кафедры «Технологии обслуживания бытовых машин и приборов» Лепеш Г.В.