Рабочая программа По дисциплине «Динамика механизмов и машин» По направлению

Вид материала

Содержание

рабочая программа
Индекс по учебному плану
Форма обучения
Основные задача дисциплины
2. Содержание дисциплины
Наименование тем, разделов
2. Построение динамических моделей механизмов.
3. Определение собственных частот и построение амплитудно-частотных характеристик механизма.
4. Упрощение динамических моделей на основе анализа собственных частот парциальных систем.
5. Движущие силы и силы сопротивления в механизмах. Учет кулонова трения в динамических моделях.
6. Модели электро- , гидро- и пневмо-двигателей.
Наименование тем, разделов
Подготовка к практическому (семинару, лаб. работе )
Выполнение домашних контрольных и иных задани
Подготовка к зачету (экзамену)
3. Учебно - методические материалы по дисциплине

Подобный материал:

М

ИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕЧАТИ ИМЕНИ ИВАНА ФЕДОРОВА»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

______________ Т.В. Маркелова

«_____» ___________2011 г.

рабочая программа

По дисциплине «Динамика механизмов и машин»

По направлению 150400 - Технологические машины и оборудование

По специальности 150407.65 - Полиграфические машины и автоматизированные комплексы.

Факультет Принтмедиа технологии

Кафедра Физики

Индекс по учебному плану	Цикл	Компонент
Индекс по учебному плану	Цикл	Федеральный	Национально-региональный	Элективный
	Общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины
	Общие математические и естественнонаучные дисциплины			х
	Общепрофессиональные дисциплины
	Специальные дисциплины
	Дисциплины специализации

Форма обучения	курс	Семестр	Трудоемкость дисциплины в часах								Форма итогового контроля
Форма обучения	курс	Семестр	Всего часов	Аудиторных часов	Лекции	Семинарские (практически) занятия	Лабораторные занятия	Курсовая работа	Курсовой проект	Самостоятельная работа	Форма итогового контроля
Очная	4	7	84	34	17	17	-	-	-	50	зачет
Очно-заочная
Заочная

Москва — 2011 г.

Составитель: проф., д.т.н. Т.О.Невенчанная

Рецензенты: ___________________________________________

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры физики

(дата) _____________. протокол №__

Зав. кафедрой ____________________/Л.И.Уруцкоев/

Одобрена Советом факультета Принтмедиа технологий

(дата) 4 октября 2011 г., протокол № 2.

Председатель______________________

1. Цели и задачи дисциплины, требования к знаниям и умениям

1.1. Цель и задачи изучения дисциплины.

Совершенствование машин связано с повышением их производительности и быстроходности. Возрастающие при этом скорости движения звеньев неизбежно приводят к увеличению динамических нагрузок на звенья. Эти нагрузки вызывают колебания машин и их отдельных механизмов, появление в деталях знакопеременных динамических напряжений и, как следствие, к снижению долговечности и надежности как всей машины, так и ее отдельных элементов.

Колебания в машинах могут оказывать влияние на точность выполнения заданных движений, например, при цветной печати, при позиционировании схвата робота-манипулятора, или увеличить погрешность получения заданных размеров при обработке на станках

В «Динамике механизмов и машин» изучается механическое движение материальных объектов с учетом их взаимодействия с окружающими материальными телами и средой.

Целью курса является изучение принципов и методов математического моделирования динамических процессов в механизмах и машинах, методов их решения, формирование навыков выбора упрощающих решение допущений, анализа полученных результатов расчетов.

Основные задача дисциплины:

изучение динамических моделей машин и механизмов, звенья которых обладают постоянными жесткостями, массами и моментами инерции; их описание системой дифференциальных уравнений второго порядка;

овладение методами определения упругих и инерционных характеристик отдельных деталей машины (механизма);

изучение наиболее распространенных методов определения собственных колебаний механизмов, анализа амплитудно-частотных характеристик механизма для упрощения динамических моделей;
изучение представлений о характеристиках движущих сил и сил сопротивления в механизмах. Обсуждаются различные подходы к учету сил трения в механизмах;
овладение методами моделирования двигателей (асинхронных и уиверсальных коллекторных, двигателей постоянного тока, гидро- и пневмодвигателей).

1.2. Требования к знаниям и умениям.

В результате изучения дисциплины студент должен

знать:

основные понятия и методы составления математических моделей динамики механизмов и машин с постоянными жесткостными и инерционными характеристиками;

понимать те методы механики, которые применяются в прикладных дисциплинах;

владеть:

методами определения упругих и инерционных характеристик отдельных деталей механизмов и машин;
методами определения собственных частот колебаний механизмов;

уметь:

строить и исследовать математические модели механизмов и машин, применяя при этом аналитические и численные методы исследования и используя возможности современных компьютеров и информационных технологий;
прилагать полученные знания для решения соответствующих конкретных задач техники.

1.3. Перечень дисциплин с указанием разделов (тем), усвоение которых студентами необходимо для изучения данной дисциплины.

Математика (аналитическая геометрия и линейная алгебра; дифференциальное и интегральное исчисление; векторный анализ; дифференциальные уравнения, ряды).
Физика (кинематика материальной точки, кинематика твердого тела, динамика материальной точки и системы точек).
Теоретическая механика (кинематика твердого тела, сложное движение точки, общие теоремы динамики, аналитическая механика).
Теория механизмов и машин (анализ и синтез рычажных механизмов, зубчатые передачи, режимы движения механизмов, движущие силы и силы сопротивления, динамика механизмов, уравновешивание роторов).

2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1 Наименование тем, их содержание, объем в часах

№ п/п	НАИМЕНОВАНИЕ ТЕМ, РАЗДЕЛОВ	Общая трудоемкость (часов)
№ п/п	НАИМЕНОВАНИЕ ТЕМ, РАЗДЕЛОВ	Аудиторные занятия (всего	Лекции	Практические занятия (семинары)	Лабораторные занятия
1	ТЕМА 1. Определение упругих и инерционных характеристик звеньев механизмов	6	2	4	-
2	ТЕМА 2. Построение динамических моделей механизмов	6	2	4	-
3	ТЕМА 3. Определение собственных частот и построение амплитудно-частотных характеристик механизма	5	3	2	-
4	ТЕМА 4. Упрощение динамических моделей на основе анализа собственных частот парциальных систем	5	2	3	-
5	ТЕМА 5. Движущие силы и силы сопротивления в механизмах. Учет кулонова трения в динамических моделях	6	4	2	-
6	ТЕМА 6. Модели электро- , гидро- и пневмо-двигателей	6	4	2	-
	ИТОГО	34	17	17	-

2.2. Содержание разделов дисциплины.

1.Определение упругих и инерционных характеристик звеньев механизмов.

Жесткости стержневых элементов. Жесткости элементов механических передач. Жесткости резьбовых соединений. Жесткости пружин, резиновых амортизаторов и т.д. Определение инерционных характеристик звеньев.

2. Построение динамических моделей механизмов.

Общие принципы построения динамических моделей. Пример построения динамической модели механизма. Упрощение динамической модели.

3. Определение собственных частот и построение амплитудно-частотных характеристик механизма.

Метод подстановки. Определение собственных частот и форм колебаний через частные решения уравнений движения. Построение амплитудно-частотных характеристик механизмов.

4. Упрощение динамических моделей на основе анализа собственных частот парциальных систем.

Парциальные системы и их собственные частоты. Методика упрощения модели на основе анализа собственных частот парциальных систем. Пример упрощения динамической модели механизма.

5. Движущие силы и силы сопротивления в механизмах. Учет кулонова трения в динамических моделях.

Характеристики движущих сил. Характеристики сил технологического сопротивления. Характеристики диссипативных сил. Диссипативные силы в механизмах. Силы трения скольжения. Силы трения качесния. Силы внутреннего трения. Учет сил кулонового трения через коэффициент полезного действия механизмов. Примеры учета сил кулонового трения в переходных режимах движения механизмов. Гармоническая линеаризация сил кулонового трения.

6. Модели электро- , гидро- и пневмо-двигателей.

Модели двигателей постоянного тока. Модель асинхронного двигателя. Модель универсального коллекторного двигателя. Устройство и принцип действия гидропривода. Динамическая модель гидропривода. Динамическая модель пневмопривода.

№ п/п	НАИМЕНОВАНИЕ ТЕМ, РАЗДЕЛОВ	Виды и формы самостоятельной работы (распределение часов по формам обучения)
		Подготовка к практическому (семинару, лаб. работе )			Подготовка рефератов (докладов,сообщений и информационных материалов т.п.)			Выполнение домашних контрольных и иных задани			Подготовка к промежуточной аттестационной работе (в т.ч. колллоквиум, тестирование и прочее)			Подготовка к зачету (экзамену)
		Очная	Очно-заочная	Заочная	Очная	Очно-заочная	Заочная	Очная	Очно-заочная	Заочная	Очная	Очно-заочная	Заочная	Очная	Очно-заочная	Заочная
1	ТЕМА 1. Определение упругих и инерционных характеристик звеньев механизмов	2			-			4			-			2
2	ТЕМА 2. Построение динамических моделей механизмов	2						4			-			2
3	ТЕМА 3. Определение собственных частот и построение амплитудно-частотных характеристик механизма	1						6			-			2
4	ТЕМА 4. Упрощение динамических моделей на основе анализа собственных частот парциальных систем	1			3			3			-			2
5	ТЕМА 5. Движущие силы и силы сопротивления в механизмах. Учет кулонова трения в динамических моделях	2			-			4			-			2
6	ТЕМА 6. Модели электро- , гидро- и пневмо-двигателей	1			3			2			-			2

2.5. Организация самостоятельной работы

3. УЧЕБНО - МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

3.1.Основная и дополнительная литература

Основная литература

Вульфсон И.И. Колебания в машинах. –С.-Пб, СПбГУТД, 2006.-260с.
Перов В.А., Роев Б.А., Юрухин Б.Н. Динамика и прочность машин. –М.:МГУП,2004.-150с.
Смелягин А.И. Теория механизмов и машин. М.:ИНФРА-М, 2009.-263с.

Дополнительная литература по рекомендации кафедры

Левитский Н.И. Колебания в механизмах.-М.-Гл.ред.физ.-мат.лит.1988.-279с.
Вульфсон И.И. Динамические расчеты цикловых механизмов. -Л., Машиностроение, 1976,328с.
Исследование движения машинного агрегата в системе
MathCAD (по уравнению движения в дифференциальной форме): Учебно-методическое пособие / О.О. Барышникова, В.В. Кузенков, Г.А. Тимофеев, Ф.И. Фурсяк. - М: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - 44 с: ил.
Фролов К.В., Попов С.А. и др. Теория механизмов и машин: -М.: 1987.-496с.