Теория механизмов, основы конструирования и детали машин
Описание: Дисциплина является ключевым инженерным курсом, объединяющим теоретические основы движения машин (ТММ) и практические методы их создания (Детали машин). Студенты изучают кинематику и динамику механизмов, а также осваивают критерии работоспособности, методы расчета на прочность, долговечность и конструирование основных узлов машин (передач, соединений, валов, опор), что критически важно для проектирования техники в сферах транспорта, горного машиностроения и металлообработки.
Количество кредитов: 6
Трудоемкость дисциплины:
| Виды работ | часы |
|---|---|
| Лекции | 30 |
| Практические работы | 30 |
| Лабораторные работы | |
| СРОП | 30 |
| СРО | 90 |
| курсовая работа | |
| Форма итогового контроля | экзамен |
| Форма проведения итогового контроля | Экзамен |
Компонент: Вузовский компонент
Цикл: Базовые дисциплины
Цель
- Сформировать у студентов системные знания и практические навыки в области анализа движения, расчета нагрузок, выбора материалов и конструирования узлов машин, обеспечивающих их надежность, безопасность и долговечность в условиях эксплуатации.
Задача
- Освоить методы структурного, кинематического и силового анализа механизмов. Изучить критерии работоспособности и методы расчета деталей на статическую, динамическую и усталостную прочность. Приобрести навыки конструирования и выбора стандартных и нестандартных элементов машин (передач, соединений, валов, опор). Выполнить курсовой проект, интегрирующий знания ТММ и Деталей машин, с учетом отраслевой специфики, если включен в учебный план специальности.
Результат обучения: знание и понимание
- Обучающийся будет знать и понимать основы структурного, кинематического и динамического анализа механизмов, а также основные критерии работоспособности и методы расчета типовых деталей машин (прочность, жесткость, долговечность).
Результат обучения: применение знаний и пониманий
- Обучающийся будет способен применять методы кинетостатики и теории напряжений для расчета нагрузок, выполнять проектные расчеты и конструировать основные узлы машин (зубчатые передачи, валы, подшипники) с использованием нормативной документации и каталогов.
Результат обучения: формирование суждений
- Обучающийся будет способен оценивать и обосновывать выбор конструкционного материала, анализировать причины отказов (например, усталостного разрушения) и принимать решения по оптимизации конструкции с учетом надежности и стоимости (например, в приводах горнодобывающей или транспортной техники).
Результат обучения: коммуникативные способности
- Обучающийся будет владеть инженерной терминологией для четкого изложения результатов кинематического и силового анализа, аргументированно защищать технические решения курсового проекта и работать в команде при обсуждении конструктивных особенностей.
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
- Обучающийся будет обладать способностью к самостоятельному освоению специализированного расчетного ПО (CAE-систем) и непрерывному повышению квалификации в области современного машиностроения и инновационных методов конструирования.
Методы преподавания
CAD/CAE-технологии: Использование программного обеспечения Компас-3D или SolidWorks для 3D-моделирования спроектированных деталей (зубчатые колеса, валы) и узлов. Компьютерное моделирование: Применение MathCAD или MS Excel для автоматизации сложных расчетов на прочность, долговечность и усталость. Виртуальные лаборатории: Просмотр видеоматериалов и интерактивных симуляций, демонстрирующих кинематику сложных механизмов и виды разрушения деталей. Кейс-метод: Анализ причин выхода из строя реальных узлов (например, редукторов горного или транспортного оборудования).
Оценка знаний обучающегося
Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.
| Период | Вид задания | Итого |
|---|---|---|
| 1 рейтинг | Лекция 1 Практическая работа 1 | 0-100 |
| Лекция 2 Практическая работа 2 | ||
| Лекция 3 Практическая работа 3 | ||
| Лекция 4 Практическая работа 4 | ||
| Лекция 5 Практическая работа 5 | ||
| Лекция 6 Практическая работа 6 | ||
| Лекция 7 Практическая работа 7 | ||
| Лекция 8 Практическая работа 8 | ||
| 2 рейтинг | Лекция 9 Практическая работа 9 | 0-100 |
| Лекция 10 Практическая работа 10 | ||
| Лекция 11 Практическая работа 11 | ||
| Лекция 12 Практическая работа 12 | ||
| Лекция 13 Практическая работа 13 | ||
| Лекция 14 Практическая работа 14 | ||
| Защита курсовой работы для тех групп обучающихся, у которых выполнение курсовой работы/проекта значится в учебных планах. | ||
| Итоговый контроль | экзамен, курсовая работа | 0-100 |
Политика оценивания результатов обучения по видам работ
| Вид задания | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Отлично | Хорошо | Удовлетворительно | Неудовлетворительно | |
| Выполнение всех заданий. | Глубокое знание всего материала; самостоятельное решение нетиповых задач ТММ; безупречный расчет в практических заданиях, а также расчет и конструирование в курсовой работе; аргументированная защита (сдано своевременно). | Твердое знание основного материала; успешное решение типовых задач ТММ и ДМ; все задания и курсовая работа выполнены качественно и защищены с небольшими замечаниями. | Базовое знание материала, необходимое для понимания. Решены минимально необходимые расчетные задачи. Курсовая работа и/или практические задания содержат основные разделы и защищены после устранения всех замечаний. | Отсутствие понимания ключевых разделов. Неспособность решить типовые задачи и/или невыполнение курсовой работы. |
Форма оценки
Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:
- 40% результата, полученного на экзамене;
- 60% результатов текущей успеваемости.
Формула подсчета итоговой оценки:
| И= 0,6 | Р1+Р2 | +0,4Э |
| 2 |
где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.
Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:
Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:
| Оценка по буквенной системе | Цифровой эквивалент | Баллы (%-ное содержание) | Оценка по традиционной системе |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Отлично |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Хорошо |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Удовлетворительно |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Неудовлетворительно |
| F | 0 | 0-24 |
Темы лекционных занятий
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
Основная литература
- 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. 2. Артамонов, Михаил Дмитриевич. Основы теории и конструирования автотракторных двигателей: Конструирование и расчет автомобильных и тракторных двигателей : Учеб. для ВУЗов / М.Д. Артамонов, М.М. Морин, Г.А. Скворцов. - М. : Высш. шк., 1978. - 133 с. : ил. - Библиогр.: с. 132. - 1.82 т. УДК - 6Т2.101. 3. Аманжолова Ш. С. Теория механизмов и машин: курс лекций. — Усть-Каменогорск: ВКГТУ им. Д. Серикбаева. 4. Тимофеев, Серафим Иванович. Детали машин: учебное пособие для вузов. — Ростов н/Д: Феникс.
Дополнительная литература
- 1. 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 2. Касымханов С. Ж. Детали машин: курс лекций. — Усть-Каменогорск: ВКГТУ, 2011. 3. Сборник задач по теории механизмов и машин. Артоболевский И, И. и Эдельштейн Б. В. 4. Теория механизмов и машин в примерах и задачах: учебно-методическое пособие/А.А. Козик, И.С. Крук. – Минск: БГАТУ, 2009. – 224с. ISBN 978-985-519-084-5. 5. IPR SMART http://www.iprbookshop.ru 6. ScienceDirect - http://www.sciencedirect.com. 7. EBSCO Discovery Service (EDS) - http://search.ebscohost.com
