Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
"Ижевский государственный технический университет имени М.Т.Калашникова"
(ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т.Калашникова)
Чайковский технологический институт (филиал)
Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования
"Ижевский государственный технический университет имени М.Т.Калашникова"
(ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т.Калашникова)
Кафедра Промышленные технологии
Красильников С.Н., к.т.н., доцент
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к курсовой работе по дисциплине
«Теория механизмов и машин»
Для специальности/направления: 23.03.03 - Эксплуатация
транспортно-технологических машин и комплексов
Всех форм обучения
Рассмотрен и утвержден на заседании кафедры
| Протокол № | от « | » | 20 | г. |
Чайковский
| 2017 |
УДК 621.184.64
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к курсовой работе по дисциплине
«Теория механизмов и машин»
Составитель: к.т.н., доцент С.Н. Красильников
2017 г.
© С.Н. Красильников
Утверждено на заседании кафедры «Промышленных технологий»
Чайковского технологического института (филиала) ИжГТУ имени М.Т.Калашникова
Протокол № от 2017 г.
Электронная версия (Word’97) находится в ЧТИ ИжГТУ
имени М.Т.Калашникова
Методические указания составлены в соответствии с программой курса «Теория механизмов и машин» для технических специальностей вузов. Методические указания предназначены для очного, заочного и очно-заочного отделений по направлению 23.03.03 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов, выполняющих при изучении курса «Теория механизмов и машин» курсовуюработу.
Методические указания содержат задания на курсовую работуи являются руководством при ее выполнении.
1. Общие указания
Методические указания являются руководством по выполнению курсовой работыпо дисциплине «Теория механизмов и машин» для студентов всех форм обучения направления 190600.62 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов»для закрепления знаний и овладения компетенциями по изучаемому курсу, полученными в результате изучения теоретического материала.
Курсовая работа состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части, пояснительная записка и графическая часть могут быть выполнены как в рукописном варианте, так и в машинописном варианте.
1.1. Оформление пояснительной записки
Текст пояснительной записки располагать на одной стороне листов стандартной писчей бумаги формата А4 (210´297 мм) по ГОСТ 2.105–95.
Записка должна включать: титульный лист, задание, оглавление, основной текст, список литературы. План основного текста должен соответствовать последовательности выполнения разделов работы. Разделы должны иметь заголовки, обозначенные арабскими цифрами.
Основной текст записки должен содержать все расчеты, необходимые для выполнения работы, с соответствующими пояснениями и обоснованиями, иллюстрациями, таблицами. Текстовая часть должна ограничиваться лишь кратким объяснением расчетов со ссылками на графическое построение. Стиль изложения материала должен быть предельно точным, язык – строгим и простым. Изложение должно вестись от первого лица множественного числа. Например, нужно писать: принимаем, вычисляем и т.д.
Все расчетные формулы и уравнения записывать вначале в общем виде с перечнем и расшифровкой буквенных обозначений величин, размерностью. В случае повторения формулы в последующих разделах записки достаточно сослаться на страницу, где ранее была приведена эта формула. После записи и расшифровки формулы привести материал по выбору или определению всех величин, сделать числовую подстановку и дать ответ с размерностью. При выполнении аналогичных расчетов нужно изложить подробно расчет только один раз, а все последующие опустить и привести сводную таблицу полученных результатов.
Ссылки на источники, встречающиеся в тексте записки, следует приводить в квадратных скобках в форме [1, с. 25], где первое число обозначает порядковый номер источника в списке литературы, приводимом в конце записки, второе – страницу в этом источнике, на которой приведена формула или цитируемый материал.
1.2. Оформление графической части работы
Графическая часть работы выполняется на двух листах формата не менее А2 по ГОСТ 2.301–68.
Графики, схемы, таблицы на чертежах должны иметь подписи, с указанием масштабов или масштабных коэффициентов построений.
Основную надпись на чертежах работы выполнить в соответствии с формой 1 ГОСТ 2.104–2006.
Результаты структурного исследования оформить в пояснительной записке в виде таблицы.
На листе 1 графической части «Кинематический расчет механизма» должны быть начерчены: планы двенадцати положений механизма; планы скоростей и планы ускорений; три кинематические диаграммы.
На листе 2 графической части «Силовой расчет механизма» должны быть начерчены: план механизма для исследуемого положения; схемы групп Ассура и группы ведущего звена с изображениями векторов действующих на звенья группы сил; планы сил (силовые многоугольники) для каждой группы; схема рычага Жуковского.
2. Содержание и объем курсовой работы
Курсовая работа состоит из трех разделов:
1) Структурный анализ механизма (раздел выполняется в расчетно-пояснительной записке).
2) Кинематический расчет механизма(раздел выполняется в расчетно-пояснительной запискес графической частью- лист №1).
3) Силовой расчет механизма(раздел выполняется в расчетно-пояснительной запискес графической частью - лист №2).
Раздел 1. Структурный анализ механизма.
1.1 Классификация механизма и его звеньев.
1.2 Построение структурной схемы механизма.
1.3Подсчет числа степеней свободы механизма.
1.4 Определение числа избыточных связей и их устранение.
1.5 Разложение механизма на структурные группы (группа Ассура) и определение их класса и вида.
Раздел 2.Кинематический расчет механизма.
2.1Построение планов механизма, для чего изобразить его кинематическую схемув положениях, соответствующих 0-12 равноотстоящим положениям начального (входного) звена. За начальное (нулевое) принять положение, в котором рабочее звено находится в начале рабочего хода, т.е. в одном из крайних положений.
2.2 Построение траекторий центров масс звеньев механизма.
2.3 Построение кинематических диаграмм рабочего звена.
2.3.1 Построение диаграммы перемещений s = s ( t ) или s = s ( φ ) точки исполнительного звена за цикл движения механизма. Необходимо помнить, что ось абсцисс делится на части, пропорциональные углам поворота начального звена.
2.3.2 Построение диаграммы скорости v = v ( t ) точки, для которой построена диаграмма s = s ( t ). Диаграмма скорости строится методом графического дифференцирования.
2.3.3 Построение диаграммы ускорений a = a ( t ) точки, для которой получены диаграммы s = s ( t ), v = v ( t ).
2.3.4 Определение масштабных коэффициентов μ s, μ v, μ a, μ t, μφ построенных диаграмм.
2.4 Построение планов скоростей и ускорений механизма.
2.4.1 Построение планов скоростей для 12 положений механизма и 12 планов ускорений для механизма.
2.4.2 Численные значения линейных скоростей и ускорений шарнирных точек и центра масс звеньев, угловых скоростей и ускорений звеньев механизма дать в таблицах.
Раздел 3. Силовой расчет механизма.
3.1 Установить последовательность кинетостатического исследования механизма, используя результаты структурного анализа механизма.
3.2 Построить заданную диаграмму сил полезных сопротивлений, увязав ее с рабочим ходом исполнительного звена. Определить величины действующих сил в заданных положениях механизма.
3.3 Начертить кинематическую схему механизма в заданном для силового расчета положении.
3.4 Определить силы и моменты сил инерции, их направление и точки приложения.
3.5 В исследуемом положении механизма разложить его кинематическую схему на группы Асура и приложить в соответствующие точки внешние силы, включая силы инерции и реакции в кинематических парах звеньев.
3.6 Определить реакции во всех кинематических парах механизма методом планов сил, а также уравновешивающую силу или момент, приложенные к начальному звену (масштабный коэффициент μ F плана сил следует выбирать таким образом, чтобы план был четким и занимал максимально возможную площадь чертежа. Векторы сил, длина которых менее 2 мм при выбранном масштабе μ F, не изображаются).
3.7 С помощью «жесткого рычага» Н.Е. Жуковского определить уравновешивающую силу.
3.8 Сопоставить уравновешивающее силы или моменты, полученные при силовом расчете и по методу «жесткого рычага», выразив их разницу в процентах.
3. Задания на проектирование
В качестве заданий использованы кинематические схемы реальных машин, которые содержат шарнирно - рычажные механизмы.
В предлагаемых заданиях следующие условные обозначения:
lOA , lAB , lBC и т.д. - длина соответствующего звена, в м;
n 1 - частота вращения вала кривошипа, в об./мин;
q- вес погонного метра звена, в кг/м;
d - диаметр поршня, м;
Pc - сила полезного сопротивления, в кН;
Pi - давление газов на поршень, в МПа;
mi - масса 
– го звена, в кг;
JSi - момент инерции звена относительно центральной оси, перпендикулярной плоскости движения звена, в кгм2.