Mechanism theory, design fundamentals and machine parts

Description: The discipline studies the theory of mechanisms as a scientific discipline about general methods of research, construction, kinematics and dynamics of mechanisms. Students analyze the classification and characteristics of mechanisms, their structural elements, and features of mechanical loads. Students study machine parts, the scientific foundations of the construction and design of mechanical devices, and the applied methods for calculating structural elements for mechanical strength, stability and endurance

Amount of credits: 6

Course Workload:

Component: University component

Cycle: Base disciplines

Goal

• Цель изучения дисциплины заключается в формировании у студентов знаний в области общих методов исследования и проектирования схем механизмов, необходимых для создания машин, установок, приборов, автоматических устройств и комплексов, отвечающих современным требованиям эффективности, точности, надёжности и экономичности.

Objective

• -составлять кинематические схемы механизмов машин; определять избыточные связи в механизмах и проектировать рациональные схемы механизмов; -выполнять кинематические исследования графическим, аналитическим методами различных механизмов (зубчатых, планетарных, дифференциальных, рычажных); -составлять динамическую модель машины; -определять кинетическую энергию механизмов и приводов; -приводить моменты, силы, массы к звену приведения; -определять моменты инерции деталей; -определять неравномерность работы при установившемся режиме движения; -определять и направлять внешние силы, действующие на звенья механизмов; -определять силы, действующие в зацеплении зубчатых механизмов; -определять силы, действующие в механизмах, проводить силовой расчёт механизмов, определять силу и мощность трения в поступательных и вращательных парах; -определять основные геометрические размеры и качественные показатели зубчатых передач; -проводить синтез планетарных и дифференциальных зубчатых механизмов; -определять механический КПД различных механизмов (зубчатые, рычажные); -определять величину износа в кинематических парах; -определять передаточные числа и передаточные отношения в рядных, планетарных, дифференциальных, червячных и рычажных механизмах, определять аналитически закон изменения скоростей и ускорений при заданном законе перемещений, проводить экспериментальные исследования кинематики и динамики машин и механизмов.

Learning outcome: knowledge and understanding

• В результате изучения дисциплины студент должен знать: - основы построения механизмов и машин; - методы структурного, кинематического и динамического анализа и синтеза механизмов; - формулировки основных понятий, теорем, принципов теории механизмов и машин.

Learning outcome: applying knowledge and understanding

• В результате изучения дисциплины студент должен уметь: - составлять кинематические схемы механизмов и машин; - проектировать рациональные схемы механизмов; - выполнять кинематические исследования графическим и аналитическим методами для различных механизмов (зубчатых, планетарных, рычажных и т.д.); - составлять динамические модели машин и механизмов; - выполнять динамический анализ различных механизмов и машин; - выполнять метрический синтез механизмов (рычажных, зубчатых, кулачковых и т.д.); - проводить экспериментальные исследования кинематики и динамики машин и механизмов; - определять качественные характеристики машин и механизмов и делать заключения о их работоспособности.

Topics of lectures

• Аксиомы статики
• Проекция силы на ось
• Момент сил относительно точки
• Опорные устройства балочных систем
• Основные понятия кинематики
• Поступательное движение тела
• Аксиомы динамики
• Работа постоянной силы
• Понятия машин и механизмов
• Кинематические цепи
• Задачи кинематики механизмов
• Метод планов скоростей и ускорений
• Фрикционные передачи
• Кинематический анализ планетарно-зубчатых механизмов
• Рычажные и кулачковые механизмы

Key reading

• 1. Теория механизмов и машин / Под ред. К.В. Фролова.- М.:Высшая школа, 1988. – 483 с.: ил. 2. Попов А.В. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин.- М.: Машиностроение,1998. – 327с.: ил. 3. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин.-М.:Наука, 1988.-638 с.: ил. 4. Гавриленко В.А. Теория механизмов.-М.: Высшая школа, 1975.-547с.: ил.

Further reading

• 5. Левитский Н.И. Теория механизмов и машин.-М.: Наука, 1990г. – 268 с.:ил 6. Колчин Н.И. Механика машин.- М.: Наука, 1974.-577с.:ил. 7. Артоболевский Н.И. Сборник задач по теории механизмов и машин.-М.: Наука, 1975. – 244с.:ил. 8. Юдин В.А., Барсов Г.А. Сборник задач по теории механизмов и машин.-М.: Наука, 1981. – 324с.:ил. 9. Кореняко А.В. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин.-М.: Машиностроение, 1976. – 297с.: ил. 10. Практическое руководство по курсовому проектированию механизмов и машин. Курск: Курский политехнический институт, 1974 .–221с.:ил. 12