Место дисциплины в структуре ООП впо

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«Детали машин»

для студентов всех форм обучения

направления подготовки 44.03.04 Профессиональное обучение (по отраслям)

профилей подготовки «Машиностроение и материалообработка», «Транспорт»

Екатеринбург

РГППУ

Рабочая программа дисциплины «Детали машин ». Екатеринбург, ФГАОУ ВО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2016. – 46 с.

Настоящая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО по направлению подготовки 44.03.04 Профессиональное обучение (по отраслям).

Автор:	канд. техн. наук, доц.	Н.Г. Новгородова
Рецензент:	канд. техн. наук, доцент кафедры Детали машин Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.Н. Ельцина	Ю.В. Песин

Одобрена на заседании кафедры автомобилей и подъемно-транспортных машин института ИПО РГППУ.

Протокол от 16.02.2016 г. № 7.

Заведующий кафедрой АПТ В.П. Лялин

Рекомендована к печати научно-методической комиссией института инженерно-педагогического образования РГППУ.

Протокол от 03.04.2016 г. № 9.

Председатель научно-методической комиссии института ИПО		А.О. Прокубовская

Зам. директора научной библиотеки		Е.Н. Билева
Директор института ИПО		Е.В. Чубаркова

ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

«Детали машин» - это дисциплина, завершающая общеинженерную подготовку и, одновременно, являющаяся стартовой для формирования специальных знаний, умений, навыков и компетенций студентов всех форм обучения направления подготовки 44.03.04 Профессиональное обучение (по отраслям) профиля подготовки «Машиностроение и материалообработка», профиля подготовки «Металлургия», профиля подготовки «Транспорт».

Дисциплина «Детали машин» включает в себя основные положения о видах нагружения, критериях работоспособности, методах расчетов, технологии изготовления и сборки основных деталей, узлов и передач технологических машин и их приводов.

Целью освоения дисциплины «Детали машин» является создание общеинженерной базовой отраслевой подготовки студентов, обеспечивающей формирование умений и навыков практического решения конкретных конструкторских задач в области проектирования технологических машин (входящих в них деталей и узлов), а также обеспечивающей логический переход к изучению последующих специальных дисциплин.

Цель освоения дисциплины «Детали машин» полностью соответствует требованиям ФГОС ВО по направлению подготовки 44.03.04 Профессиональное обучение (по отраслям).

Достижение цели освоения дисциплины «Детали машин» позволит студентам в полной мере осуществлять учебно-профессиональную деятельность, направленную как на обучение учащихся по техническим профессиям и специальностям в образовательных учреждениях, центрах подготовки и переподготовки рабочих и специалистов, так и на решение конкретных конструкторских задач в области проектирования различных технологических машин общего машиностроения, автомобильного транспорта, подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин.

Задачи, решаемые при изучении дисциплины «Детали машин», позволяющие создать профессиональные навыки у студентов:

1) изучение основных критериев работоспособности и методов расчета по ним деталей, узлов и передач технологических машин в зависимости от условий их нагружения и эксплуатации;

2) изучение методов рационального выбора материалов, термической и механической обработки деталей технологических машин с учетом современных тенденций проектирования и эксплуатации оборудования машиностроительных предприятий;

3) овладение методами анализа прочностного и деформированного состояния проектируемого изделия под действием рабочих нагрузок с целью внесения конструктивных и технологических изменений, направленных на увеличение надежности и срока работоспособности изделия и машины в целом

4) получение навыков проектирования (расчетов и конструирования, анализа прочностного и деформированного состояния) деталей, узлов и передач технологических машин в САПР «Компас», «Autodesk AutoCAD» и САПР «Autodesk Inventor Professional»;

5) формирование навыков работы с литературными и электронными источниками технических знаний, стандартами, средствами компьютерных технологий и коммуникаций;

6) формирование навыков грамотного выполнения машиностроительных чертежей и текстовых документов в соответствии с ЕСКД на основе компьютерных программных средств.

МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина «Детали машин» относится к вариативной части профильного модуля 5 (Б1.В.ОД.1) учебных планов профиля подготовки «Машиностроение и материалообработка» и профиля подготовки «Транспорт». Данная дисциплина позволяет систематизировать, углубить и расширить полученные студентами знания на предыдущих курсах обучения, обеспечивает создание общеинженерной базы знаний для изучения специализированных дисциплин по профилю подготовки, а также обеспечивает возможность продолжения их обучения в магистратуре.

Изучение дисциплины «Детали машин» рассчитано на 4-й и 5-й семестры очного обучения (академический бакалавриат), на 4-й семестр очного обучения (прикладной бакалавриат). При заочной форме обучения дисциплину «Детали машин» изучают в течение 7-го и 8-го семестров (срок обучения 5 лет), в течение 4-го семестра (срок обучения 3,5 года).

Для изучения данной учебной дисциплины необходимы следующие знания, умения и навыки, формируемые предшествующими дисциплинами:

2.1 Из курса «Математика»

Знания: основных соотношений тригонометрии, элементов линейной алгебры и аналитической геометрии (уравнение прямой линии; уравнение окружности; уравнение эллипса в канонической и параметрической формах; уравнение параболы, синусоиды и косинусоиды, понятие «касательной к кривой»), основных понятий векторной алгебры (вектор и модуль вектора, единичный вектор, проекция вектора на оси координат); геометрического смысла производной и интеграла.

Умения: решать и анализировать решения системы линейных уравнений; осуществлять действия над векторами (сумма и разность векторов, векторное произведение); находить экстремум и точки перегиба; определять площади простейших геометрических фигур (круга, прямоугольника, треугольника, овала и многоугольника).

Владения: графически отображать тригонометрические функции и линейные уравнения и системы линейных уравнений; анализировать графические функции на экстремумы.

2.2 Из курса «Физика»

Знания: кинематических характеристик точки (тела) при равномерном и равнопеременном движениях; кинематических характеристик тела при его поступательном и вращательном движениях; основных свойств жидких, твердых и газообразных тел; изменения молекулярного строения этих тел под воздействием окружающей среды (при нагревании или охлаждении), явлений колебаний и резонанса в системах, понятий частоты собственных и вынужденных колебаний.

Умения: решать простейшие задачи на движение объектов с использованием законов статики, кинематики и динамики; расчета частоты собственных колебаний объекта, расчета критической частоты колебаний объекта, вызывающей резонансные явления.

Владения: определять работу и мощность при движении объектов; анализировать изменения структуры материалов объектов в зависимости от изменений воздействия окружающей среды; методами анализа и расчета критической частоты колебаний объекта.

2.3 Из курса «Начертательная геометрия и компьютерная инженерная графика»

Знания: изображения двумерной и трехмерной системы координат на плоскости, изображения различных геометрических фигур, построения трех и более взаимосвязанных проекций объекта, построения линий пересечения объемных тел, типы линий, размеры стандартных форматов, основные шрифты, основные масштабы увеличения (уменьшения) чертежей, правила выполнения основных, угловых и прочих надписей на чертежах, стандартов ЕСКД.

Умения: эскизировать, изображать различные типы линий, выполнять основные и угловые надписи в соответствии со стандартами ЕСКД, читать и выполнять сборочные чертежи, деталировать сборочные узлы, выполнять сечения, разрезы, вырывы детали.

Владения: пространственным воображением для эскизирования и вычерчивания детали в нескольких проекциях на плоскости и в трехмерном изображении, техникой эскизирования и черчения любой детали и сборочного узла в полном соответствии со стандартами ЕСКД.

2.4 Из курса «Информатика»

Знания: операционной системы персонального компьютера, программного обеспечения (Ms Word, Ms Excel, Autodesk AutoCAD, Компас).

Умения: набирать и форматировать тексты в Ms Word, вставлять иллюстрации в тексты (по различным вариантам их положения относительно текста) и выполнять подрисуночные надписи, составлять и оформлять таблицы, осуществлять набор формул в Ms Equation, создавать содержание текстовых документов в режиме гиперссылок; программировать и выполнять элементарные математические вычисления в Ms Excel, строить графики и диаграммы, анализировать и осуществлять выбор типа диаграммы в зависимости от цели проводимых вычислений; чертить в графическом пакете (Autodesk AutoCAD, Компас).

Владения: техникой работы со стилями при оформлении текстовых документов в Ms Word, техникой работы с рисунками и таблицами в Ms Word, техникой создания программируемых таблиц в Ms Excel и построения по параметрам таблиц диаграмм различного вида, владеть способами форматирования диаграмм в зависимости от цели работы; техникой работы в графических пакетах (создания стилей линий и блоков, использования библиотек пакета, владение способами правки чертежа и оформления его в соответствии со стандартами ЕСКД).

2.5 Из курса «Материаловедение»

Знания: понятий прочности, пластичности, жесткости, износостойкости; молекулярной структуры различных материалов и влияния температуры термической обработки на изменения структуры; знания закона Гука и классификации

металлов и сплавов на пластичные, хрупкие и упруго-пластичные; знания характеристик прочности и пластичности материалов; знания понятия «ударная вязкость»; влияние вида термической обработки структуру и на механические характеристики металлов.

Умения: изображать и читать кривые растяжения для пластичных, хрупких и упруго-пластичных металлов и сплавов; грамотно назначать вид термообработки для материала объекта в зависимости от условий его эксплуатации; грамотно выбирать материал для объекта в зависимости от условий его нагружения.

Владения: способами выбора материала и назначения его термической обработки в соответствии с условиями эксплуатации объекта; методами назначения механической и термической обработки объекта с целью повышения его прочности (или иных критериев работоспособности).

2.6 Из курса «Теоретическая механика»

Знания: основные понятия статики. Системы сходящихся сил, их равнодействующая и уравнения равновесия тела на плоскости; момент силы относительно точки; момент пары сил; приведение силы из одной точки в другую (на плоскости); методы определения центра тяжести плоской фигуры; приведение плоской системы сил к центру тяжести тела; приведение пространственной системы сил к центру тяжести тела; условия и уравнения равновесия пространственной системы сил; определение скорости и ускорения поступательного движения точки в декартовых координатах (касательное и нормальное ускорения); кинематические характеристики вращательного движения точки на плоскости; силы и моменты инерции тела; явления резонанса и понятие балансировки тела.

Умения: определять центр тяжести любой плоской фигуры; записывать уравнения равновесия плоской и пространственной системы сил, действующих на тело; составлять уравнения для определения величины момента от силы или

от пары сил; определять скорость и ускорения при поступательном и вращательном движении точки; вычислять силы инерции при неравномерном движении тела; определять критическую частоту колебаний тела, вызывающую резонанс.

Владения: техникой нахождения центра тяжести плоской фигуры; навыками приведения силы из одной точки в другую (на плоскости); способами определения равнодействующей плоской и пространственной системы сил; методами составления уравнений равновесия тела (как на плоскости, так и в пространстве); владеть навыками вычисления скорости и ускорений плоского поступательного или вращательного движения точки (тела), а также навыками вычисления критической частоты колебаний тела, вызывающей резонанс.

2.7 Из курса «Сопротивление материалов»

Знания: понятия напряжения (нормальные и касательные) и деформации (упругие и пластические); диаграммы растяжения и сжатия хрупких и пластичных материалов; механические характеристики пластичных и хрупких материалов; испытания образцов на усталостную выносливость и построение кривых усталости; определение пределов выносливости для различных материалов; теорию напряженно-деформированного состояния материалов; обобщенный закон Гука; осевой и полярный моменты инерции круга и прямоугольника; плоский изгиб прямого бруса (внешние нагрузки и внутренние силовые факторы при чистом продольном и поперечном изгибе прямого бруса); методы построения эпюр поперечных сил и изгибающих моментов; условие прочности при изгибе; расчеты балок на прочность и жесткость; понятие о крутящем моменте; методы построение эпюр крутящих моментов; условия прочности и жесткости балок при кручении; виды и характеристики циклических напряжений; понятие концентрации напряжений и характеристики концентрации напряжений; методику расчета балки на усталостную прочность при действии на нее циклических нагрузок.

Умения: вычислять нормальные и касательные напряжения для опасного сечения бруса в зависимости от внешней нагрузки на него; строить эпюры поперечных сил, крутящих и изгибающих моментов, действующих на балку; вычислять осевой и полярный моменты сопротивления и инерции для поперечного сечения балки (для круга и прямоугольника); рассчитывать балку на статическую прочность и жесткость; определять характеристики циклических нагрузок.

Владения: методами вычисления статических и циклических напряжений, возникающих в опасном сечении балки (бруса); методами построения эпюр поперечных сил, крутящих и изгибающих моментов, действующих на балку; методами вычисления осевых и полярных моментов инерции поперечных сечений балок в виде круга и прямоугольника; методами определения силы концентратора напряжения и способов снижения концентрации напряжений.

2.8 Из курса «Нормирование точности и технические измерения»

Знания: понятия «размер», «допуск на размер», «поле допуска», «квалитет точности изготовления», «отклонение на размер», «посадка»; классы и степени точности изготовления продукции машиностроения; методы и оборудование для измерения точности размеров изготовления продукции машиностроения; виды посадок деталей, применяемых в общем машиностроении; виды допусков формы и расположения поверхностей деталей; методику расчета величины зазора или натяга в сопряжении деталей узла; методы вычисления и назначения допусков формы и расположения поверхностей детали в зависимости от технологии ее изготовления; методы механической обработки поверхностей деталей; взаимосвязь способов механической обработки и показателей шероховатости поверхностей деталей.

Умения: грамотно назначать класс или степень точности изготовления детали; рассчитать допуск на размер; грамотно выбирать вид посадки деталей в узле в зависимости от его назначения и нагружения; определять величину зазора или натяга в сопряжении деталей узла; правильно назначать тип допусков формы и расположения поверхностей детали в зависимости от технологии ее изготовления и эксплуатации; грамотно назначать вид механической обработки с целью обеспечения требуемой шероховатости ее поверхностей.

Владения: методикой назначения класса (степени) точности изготовления деталей общего машиностроения; техникой выбора посадок, расчета величин натягов (зазоров) и допусков формы и расположения поверхностей деталей в зависимости от технологии их изготовления и условий эксплуатации; методикой назначения класса шероховатости поверхностей деталей; владеть способами пользования мерительного инструмента.

2.9 Из курса «Начертательная геометрия и компьютерная графика»

Знания: пространственного изображения изделий, изображения проекционных видов изделий, линий пересечения поверхностей изделий, правил оформления чертежей и текстовых документов в соответствии со стандартами ЕСКД.

Умения: грамотного изображения видов, разрезов, сечений изделия; правильного изображения и обозначения резьбовых и сварных конструкций; грамотного выполнения рабочих и сборочных чертежей; составления и оформления спецификаций по ЕСКД.

Владения: методиками выполнения и чтения машиностроительных чертежей; выполнения эскизов по готовому изделию; методикой составления и грамотного оформления конструкторской документации.

Перечень последующих учебных дисциплин, для которых необходимы знания, умения и владения, формируемые дисциплиной «Детали машин»:

· Основы конструирования и расчета автомобилей

· Проектирование и расчет транспортно-технологического оборудования

· Техническое творчество

· Основы технологии машиностроения

· Механические передачи

· Теория механизмов и машин

· Технология контроля качества изделий машиностроения

· Технология сборочного производства

· Машины непрерывного транспорта

· Проектирование и расчет транспортно-технологического оборудования

· Грузоподъемные машины

· Строительные и дорожные машины

· Специализированный подвижной состав

· Транспортные и складские системы

· Техническое творчество

· Основы технологий производства и ремонта ПТМ

· Монтаж, эксплуатация и ремонт ПТО

· Проектирование сварных конструкций

· Производство сварных конструкций

· Упрочнение и восстановление деталей машин

· Ремонтная сварка

· Технологические основы контактной сварки

· Стандартизация изделий и технологий производства в машиностроении

· Прикладная метрология

· Оборудование отрасли

· Технический контроль в машиностроении

· Стандартизация изделий и технологий производства в машиностроении

· Современные концепции управления качеством

· Современные материалы в машиностроении

· Автоматизация проектирования изделий машиностроения