Комплект контрольно-оценочных средств по учебной дисциплине ОП.16 ТЕОРИЯ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

тюменский ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ университет

колледж информатики и связи

Комплект контрольно-оценочных средств

по учебной дисциплине

ОП.16 ТЕОРИЯ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ

программы подготовки специалистов среднего звена по специальности

15. 02. 08 Технология машиностроения

Комплект контрольно-оценочных средств разработан на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по специальности 15.02.01 Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования (по отраслям) и рабочей программы учебной дисциплины ОП.16 Теория машин и механизмов.

Разработчик:

И.А. Жгурова, преподаватель высшей квалификационной категории

Тюмень, 2017

1 Паспорт комплекта контрольно-оценочных средств

В результате освоения учебной дисциплины ОП.17 Теория механизмов и машин обучающийся должен обладать предусмотренными ФГОС среднего полного (общего) образования следующими умениями, знаниями, общими компетенциями, общекультурными компетенциями, а также профессиональными компетенциями, указанными в Дополнении к методическим рекомендациям по формированию фондов оценочных средств для контроля качества освоения ООП, разработанных по решению Ученого совета университета от 29.04.2014 г.:

У1 понимать и строить кинематические схемы;

У2 определять число степеней свободы кинематической цепи;

У3 определять класс механизма и присоединённых групп Ассура;

У4 проводить кинематический и динамический анализ механизмов;

У5 определять положение и массы противовесов вращающегося ротора;

У6 применять методы синтеза механизмов;

З1 классификация механизмов и машин;

З2 принцип работы простейших механизмов;

З3 структура кинематических цепей;

З4 основной принцип образования механизмов;

З5 основы кинематического анализа механизмов;

З6 классификация сил, действующих на звенья механизма;

З7 методы уравновешивания вращающихся звеньев;

З8 параметры кинематических схем манипуляторов.

В процессе освоения учебной дисциплины обучающийся получит возможность повысить уровень сформированности общих компетенций, а также общекультурных компетенций, указанных в Дополнении к методическим рекомендациям по формированию фондов оценочных средств для контроля качества освоения ООП, разработанных по решению Ученого совета университета от 29.04.2014 г.:

ОКК1 Готовность к кооперации с коллегами, бесконфликтной работе в коллективе, быть толерантным к этническим, национальным, расовым, конфессиональным различиям, к восприятию культуры и обычаев стран и народов.

ОКК2 Приверженность этическим ценностям: уважение человеческого достоинства, честность, открытость, справедливость, порядочность, доброжелательность, терпимость.

ОКК3 Владение культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения.

ОКК4 Умение критически оценить личные достоинства и недостатки.

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планирует повышение квалификации.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

ПК 1.1. Использовать конструкторскую документацию при разработке технологических процессов изготовления деталей.

ПК.1.2. Выбирать метод получения заготовок и схемы их базирования.

ПК 1.3. Составлять маршруты изготовления деталей и проектировать технологические операции.

ПК 1.4. Разрабатывать и внедрять управляющие программы обработки деталей.

ПК 1.5. Использовать системы автоматизированного проектирования технологических процессов обработки деталей.

ПК 2.1. Планировать и организовывать работу структурного подразделения.

ПК 2.2. Руководить работой структурного подразделения.

ПК 2.3. Анализировать процесс и результаты деятельности подразделения.

ПК 3.1. Обеспечивать реализацию технологического процесса по изготовлению деталей.

ПК 3.2. Проводить контроль соответствия качества деталей требованиям технической документации.

Формой промежуточной аттестации по учебной дисциплине является зачёт.

2. Результаты освоения учебной дисциплины, подлежащие проверке

В результате аттестации по учебной дисциплине осуществляется комплексная проверка следующих знаний и умений, а также динамика формирования компетенций:

Результаты учебной дисциплины, подлежащие оценке

Таблица 1

Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания)	Основные показатели оценки результата
Знания:
З1	Знает классификацию механизмов и машин;
З2	Знает принцип работы простейших механизмов;
З3	Изучил структуру кинематических цепей;
З4	Знает основной принцип образования механизмов;
З5	Знает основы кинематического анализа механизмов;
З6	Классифицирует силы, действующих на звенья механизма;
З7	Знает методы уравновешивания вращающихся звеньев;
З8	Изучил параметры кинематических схем манипуляторов.
Умения:
У1	Понимает и строит кинематические схемы;
У2	Определяет число степеней свободы кинематической цепи;
У3	Определяет класс механизма и присоединённых групп Ассура;
У4	Проводит кинематический и динамический анализ механизмов;
У5	Определяет положение и массы противовесов вращающегося ротора;
У6	Применяет методы синтеза механизмов.
Компетенции:
ОКК1	Готов к кооперации с коллегами, бесконфликтной работе в коллективе, быть толерантным к этническим, национальным, расовым, конфессиональным различиям, к восприятию культуры и обычаев стран и народов.
ОКК2	Уважает человеческое достоинство, честность, открытость, справедливость, порядочность, доброжелательность, терпимость.
ОКК3	Владеет культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения.
ОКК4	Критически оценивает личные достоинства и недостатки.
Общие компетенции:
ОК 1.	Понимает сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявляет к ней устойчивый интерес.
ОК 2.	Организовывает собственную деятельность, выбирает типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивает их эффективность и качество.
ОК 3.	Принимает решения в стандартных и нестандартных ситуациях и несет за них ответственность.
ОК 4.	Осуществляет поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
ОК 5.	Использует информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
ОК 6.	Работает в коллективе и команде, эффективно общается с коллегами, руководством, потребителями.
ОК 7.	Берет на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.
ОК 8.	Самостоятельно определяет задачи профессионального и личностного развития, занимается самообразованием, осознанно планирует повышение квалификации.
ОК 9.	Ориентируется в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.
Профессиональные компетенции:
ПК 1.1. Использовать конструкторскую документацию при разработке технологических процессов изготовления деталей.	Планирование обучающимся повышения личностного и квалификационного уровня.
ПК.1.2. Выбирать метод получения заготовок и схемы их базирования.	Планирование обучающимся повышения личностного и квалификационного уровня.
ПК 1.3. Составлять маршруты изготовления деталей и проектировать технологические операции.	Проявление интереса к инновациям в области профессиональной деятельности.
ПК 1.4. Разрабатывать и внедрять управляющие программы обработки деталей.	Проявление интереса к инновациям в области профессиональной деятельности.
ПК 1.5. Использовать системы автоматизированного проектирования технологических процессов обработки деталей.	Проведение ремонта технических средств и систем автоматического управления.
ПК 2.1. Планировать и организовывать работу структурного подразделения.	Выполнение практических работ в производственной деятельности.
ПК 2.2. Руководить работой структурного подразделения.	Выполнение практических работ в производственной деятельности.
ПК 2.3. Анализировать процесс и результаты деятельности подразделения.	Выполнение практических работ в производственной деятельности.
ПК 3.1. Обеспечивать реализацию технологического процесса по изготовлению деталей.	Умение контролировать и анализировать функционирование параметров технологического процесса.
ПК 3.2. Проводить контроль соответствия качества деталей требованиям	Осуществление анализа работы технологического процесса ремонта оборудования.

3 Оценка освоения учебной дисциплины

3.1 Формы и методы оценивания

Предметом оценки служат умения и знания, предусмотренные ФГОС среднего (полного) общего образования по дисциплине ОП.16 Теория машин и механизмов, направленные на формирование общих и профессиональных компетенций.

Контроль и оценка освоения учебной дисциплины

Таблица 2

Элементы учебной дисциплины (разделы/темы)	Проверяемые З, У, ОК и ПК (код)	Основные показатели оценки результата	Форма и метод контроля	Макс. кол-во баллов (при рейтинговой системе оценки)
Раздел 1. Физико-химические закономерности формирования структуры материалов
Тема 1.1 Общие сведения о механизмах	У1-У3, З1-З4, ОК1-9, ОКК2, ОКК3, ОКК4, ПК 1.1, ПК 2.1- ПК 2.3, ПК 3.1, ПК 3.2.	Рассказывает принцип работы рычажных механизмов. Называет звенья и принцип работы рычажных механизмов. Классифицирует шарнирные четырёхзвенники.	Самостоятельная работа №1. Самостоятельная работа №2.	5 баллов
Тема 1. 2 Структура кинематических цепей	У1-У3, З1-З4, ОК1-9,ОКК2, ОКК3, ОКК4, ПК 1.1, ПК 2.1- ПК 2.3, ПК 3.1, ПК 3.2.	Называет виды классов кинематических пар звеньев механизмов. Знает условные изображения кинематических пар звеньев механизмов. Классифицирует кинематические цепи звеньев механизмов. Использует при расчётах структурную формулу кинематической цепи звеньев плоского механизма Определяет лишние степени свободы и пассивные связи звеньев в кинематической схеме плоского механизма. Знает назначение заменяющих кинематических схем плоских механизмов. Классифицирует структурные группы Ассура звеньев плоского механизма Применяет основной принцип Ассура образования кинематических схем механизмов из структурных групп звеньев.	Практическое занятие №1. Практическое занятие № 2. Практическое занятие № 3. Самостоятельная работа №3.	20 баллов
Раздел 2. Кинематический анализ механизмов
Тема 2.1 Соотношения между скоростями звеньев механизма	У4, У5, З4,З5, ОК1-9, ОКК2 ОКК3, ОКК4, ПК 1.1, ПК 2.1- ПК 2.3, ПК 3.1, ПК 3.2.	Перечисляет основные задачи кинематики механизмов. Определяет по кинематической схеме абсолютное и относительное движения звеньев относительно мгновенного центра вращения звеньев. Применяет Правило Кеннеди для определения мгновенного центра вращения звеньев. Определяет передаточные отношения звеньев.	Самостоятельная работа № 4. Самостоятельная работа № 5.	5 баллов
Тема 2.2 Определение скоростей и ускорений звеньев кинематических пар	У4, У5,З4, З5, У1, ОК1-9, ОКК2, ОКК3, ОКК4, ПК 1.1, ПК 2.1- ПК 2.3, ПК 3.1, ПК 3.2.	Знает принцип построения плана скоростей звена плоского механизма. Применяет формулы для определения скоростей точек звеньев механизма. Применяет формулы для определения ускорений точек звеньев механизма.	Самостоятельная работа № 6. Самостоятельная работа № 7. Практическое занятие № 4.	10 баллов
Раздел 3. Динамический анализ механизмов
Тема 3.1 Силы, действующие на звенья механизмов	У4, У5, З6,З7, ОК1-9, ОКК2, ОКК3, ОКК4, ПК 1.1, ПК 2.1- ПК 2.3, ПК 3.1, ПК 3.2.	Классифицирует силы, действующих на звенья механизма. Называет виды трения в кинематических парах звеньев механизма. Определяет коэффициенты трения скольжения и качения в кинематических парах звеньев механизма.	Практическое занятие № 5. Самостоятельная работа №8	5 баллов
Тема 3.2 Уравновешивание сил инерции	У4, У5, З6,З7, ОК1-9, ОКК2, ОКК3, ОКК4, ПК 1.1, ПК 2.1- ПК 2.3, ПК 3.1, ПК 3.2.	Знает признаки статической и динамической неуравновешенности ротора. Имеет понятие о балансировке вращающихся звеньев механизма. Применяет расчётные формулы для определения массы и положения противовесов вращающегося ротора.	Самостоятельная работа № 9 Практическое занятие №6	5 баллов
Раздел 4. Синтез механизмов
Тема 4.1 Синтез рычажных и кулачковых механизмов	У6,З4, ОК1-9, ОКК2, ОКК3, ОКК4, ПК 1.1, ПК 2.1- ПК 2.3, ПК 3.1, ПК 3.2.	Называет задачу синтеза рычажных механизмов. Проверяет условие существования кривошипа в четырёхзвенных механизмах. Знает основное условие синтеза кулачковых механизмов.	Самостоятельная работа № 10 Самостоятельная работа № 11 Практическое занятие № 7	10 баллов
Тема 4.2 Синтез зубчатых передач	У6, 34, ОК1-9, ОКК2, ОКК3, ОКК4, ПК 1.1, ПК 2.1- ПК 2.3, ПК 3.1, ПК 3.2.	Называет задачу синтеза поверхностей зубьев по заданному передаточному отношению. Знает основную теорему зубчатого зацепления звеньев механизма. Рассчитывает основные параметры корригированного зубчатого зацепления звеньев механизма.	Самостоятельная работа №12 Практическое занятие №8	5 баллов
Раздел 5. Основы теории машин
Тема 5.1 Промышленные роботы и манипуляторы	З8, ОК1-9, ОКК2, ОКК3, ОКК4, ПК 1.1, ПК 2.1- ПК 2.3, ПК 3.1, ПК 3.2.	- Знает назначение промышленных роботов и манипуляторов. - Проводит структурный анализ кинематической цепи манипулятора. - Называет особенности кинематической схемы манипулятора с поступательной кинематической парой. - Перечисляет параметры кинематической схемы манипулятора.	Самостоятельная работа №13.	5 баллов

Общекультурные компетенции формируются в результате использования интерактивных форм проведения занятий, таких как дискуссия, метод проектов, работа в малых группах, мультимедиа-презентации, социальные проекты, мозговой штурм. Проверка сформированности данных компетенций осуществляется с применением методик, указанных в Дополнении к методическим рекомендациям по формированию фондов оценочных средств для контроля качества освоения ООП. При недостаточном уровне сформированности общекультурных компетенций (по данным мониторинга) преподаватель принимает решение о корректировке используемых педагогических технологий и методов обучения и воспитания.

3.2. Типовые задания для текущей аттестации по учебной дисциплине

Тема 1.1. Общие сведения о механизмах

Задания для оценки У1-У3, З1-З4, ОК1-9, ОКК2, ОКК3, ОКК4

Самостоятельная работа№1

Особенности работы шарнирного параллелограмма

Рекомендуемая литература:[1.1 гл.1]

Цель работы: Закрепить знание особенностей работы шарнирного параллелограмма

Задание:

1. Составить сообщение на тему «Особенности работы шарнирного параллелограмма» по понятиям:

1. Особенности кинематической схемы плоского механизма.

2. Состав четырёхзвенных плоских механизмов.

3. Название и движение звеньев плоского механизма.

4. Построение кинематической схемы шарнирного параллелограмма.

5. Особенности работы шарнирного параллелограмма.

2. Ответить на контрольные вопросы:

1. По какому признаку работы звеньев кинематическая схема механизма называется плоской?

2. Какое звено механизма называется кривошипом?

3. Какое звено механизма называется коромыслом?

4. Какое звено механизма называется шатуном?

5. Какое звено механизма называется стойкой?

6. Какое движение совершает шатун шарнирного параллелограмма?

7. Как соотносятся угловые скорости кривошипов шарнирного параллелограмма?

8. В каких случаях движения образуется антипараллелограмм?

Требования к докладу

1. Доклад не копируется дословно из первоисточника, а представляет собой новый вторичный текст, создаваемый в результате осмысленного обобщения материала первоисточника;

2. При написании доклада следует использовать только тот материал, который отражает сущность темы;

3. Изложение должно быть последовательным и доступным для понимания докладчика и слушателей;

4. Доклад должен быть с иллюстрациями, таблицами, если это требуется для полноты раскрытия темы;

5. При подготовке доклада использовать не менее 3- х первоисточников.

Требования к оформлению доклада

Доклад должен быть выполнен печатным способом на одной стороне бумаги формата А4 через полтора интервала. Цвет шрифта должен быть черным (шрифт TimesNewRoman, 14 пт.). Объем не более 10 страниц.

- Текст следует печатать, соблюдая следующие размеры полей: верхнее и нижнее — 20 мм, левое — 30 мм, правое — 10 мм. Абзацный отступ должен быть одинаковым по всему тексту и составлять 1,25 см.

- Выравнивание текста по ширине.

- Разрешается использовать компьютерные возможности акцентирования внимания на определенных терминах, формулах, применяя выделение жирным шрифтом, курсив, подчеркивание.

- Перенос слов недопустим.

- Точку в конце заголовка не ставят. Если заголовок состоит из двух предложений, их разделяют точкой.

- Подчеркивать заголовки не допускается.

- Расстояние между заголовками раздела, подраздела и последующим текстом так же, как и расстояние между заголовками и предыдущим текстом, должно быть равно 15мм (2 пробела).

- Название каждой главы и параграфа в тексте работы можно писать более крупным шрифтом, жирным шрифтом, чем весь остальной текст. Каждая глава начинается с новой страницы, параграфы (подразделы) располагаются друг за другом.

- В тексте доклада рекомендуется чаще применять красную строку, выделяя законченную мысль в самостоятельный абзац.

- Перечисления, встречающиеся в тексте доклада, должны быть оформлены в виде маркированного или нумерованного списка.

Требования к структуре доклада

1.Титульный лист;

2. Содержание;

3. Введение (если есть);

4. Основная часть;

5. Выводы или заключение;

6. Список используемой литературы.

Сообщение допускается оформлять только с основной частью, выводами со списком литературы и сдавать в электронной форме или записью в рабочей тетради. Ответы на вопросы – в устной или письменной форме.

Самостоятельная работа № 2

Кинематическая схема кулисного механизма

Рекомендуемая литература:[1.1 гл.1]

Цель работы: Закрепить знание особенностей работы кулисного механизма.

Задание:

1. Составить сообщение на тему «Кинематическая схема кулисного механизма» по понятиям:

1. Область применения кулисного механизма.

2. Назначение кулисы рычажного механизма.

3. Назначение ползуна кулисного механизма.

4. Кинематическая схема кулисного механизма.

2. Ответить на контрольные вопросы:

1. С какими звеньями связан кривошип кулисного механизма?

2. Какое звено носит название кулисного камня?

3. Какое движение совершает кулисный камень относительно стойки?

4. Как называются подвижные направляющие?

5. Какие геометрические соотношения связывают размеры кривошипа и кулисы?

Требования к докладу (сообщению), требования к оформлению доклада (сообщения), требования к структуре доклада (сообщения) см. Самостоятельную работу № 1.

Тема 1.2. Структура кинематических цепей

Задания для оценки У1-У3, З1-З4, ОК1-9, ОКК2, ОКК3, ОКК4

Самостоятельная работа № 3

Кинематическая схема кривошипно-ползунного механизма

Рекомендуемая литература:[1.1 гл.1]

Цель работы: Закрепить знание особенностей работы кривошипно-ползунного механизма.

Задание:

1. Составить сообщение на тему «Кинематическая схема кривошипно-ползунного механизма» по понятиям:

1. Назначение ползуна кривошипно-ползунного механизма.

2. Название звеньев в кинематической схеме кривошипно-ползунного механизма.

3. Виды кривошипно-ползунных механизмов.

2. Ответить на контрольные вопросы:

1. Какое движение совершает кривошип кривошипно-ползунного механизма?

2. Какое движение совершает ползун кривошипно-ползунного механизма?

3. Какие звенья связывает шатун движение кривошипно-ползунного механизма?

4. Какие кривошипно-ползунные механизмы называются дезаксиальными?

5. Где применяются кривошипно-ползунные механизмы?

Требования к докладу (сообщению), требования к оформлению доклада (сообщения), требования к структуре доклада (сообщения) см. Самостоятельную работу № 1.

Практическое занятие №1

Тема: Расчёт числа степеней свободы относительно стойки звеньев механизма

Рекомендуемая литература: [1.1 гл.1]

Цель работы: Применить для решения задач структурную формулу кинематической цепи и определить степень подвижности плоского механизма.

Время выполнения: 2 часа

Оборудование: учебные макеты, плакаты, схемы, учебники, калькулятор.

ЗАДАЧА 1.1

Определить число степеней свободы механизма качающегося транспортёра и произвести его структурный анализ.

Начальное звено (ведущий кривошип) указано стрелкой. Транспортёр, связанный с ползуном, приводится в возвратно-поступательное движение: прямой ход – замедленный, обратный – ускоренный. В точке В шарнирно соединены три звена, поэтому здесь две кинематические пары. Помимо начального звена ОА имеются две двухповодковые группы: звенья АВ и ВС; звено BD и ползун.

ЗАДАЧА 1.2

Исследовать механизм грохота..

От вращающегося кривошипа ОА приводится в колебательное движение грохот CDB, на нём установлен ряд сит, с помощью которых материал разделяется по фракциям. Кроме начального звена ОА, имеется трёхповодковая группа, состоящая из базисного звена BCD и трёх поводков АВ, СЕ и DF.

ЗАДАЧА 1.3

Механизм пресса состоит из двух клиньев I и II, соединённых поступательными парами друг с другом и со стойкой. Найти число степеней свободы. В данном плоском механизме имеются только поступательные пары и, следовательно, исключены повороты звеньев. Механизм относится к 4-му семейству.

ЗАДАЧА 1.4

В кривошипно-коромысловом пространственном четырёхзвеннике имеются 2 кинематические пары 5-го класса (вращательные пары, соединяющие стойку с кривошипом АВ и коромыслом DС) и 2 пары 3-го класса (сферические шарниры в точках В и D). Найти число степеней свободы .

Порядок выполнения работы

1. Изучить и законспектировать тему: «Расчёт числа степеней свободы относительно стойки звеньев механизма».

2. Начертить в рабочей тетради кинематическую схему заданного плоского механизма.

3. Определить количество подвижных звеньев по кинематической схеме.

4. Записать названия звеньев по схеме плоского механизма.

5. Определить количество кинематических пар 5-го класса по кинематической схеме.

6. Определить количество кинематических пар 4-го класса по кинематической схеме.

7. На основе полученных данных применить рассчитать степень подвижности механизма по формуле Чебышева.

Содержание отчета

1. В письменном виде рассмотреть тему: «Расчёт числа степеней свободы относительно стойки звеньев механизма».

2. Оформить проделанную работу в рабочей тетради.

1. Ответить на вопросы.

Контрольные вопросы к практической работе №1

1. Какое звено механизма называется стойкой?

2. Какое звено механизма называется кривошипом?

3. Какое звено механизма называется шатуном?

4. Какое звено механизма называется коромыслом?

5. Какое звено механизма называется ползуном?

6. Как изображаются на схеме кинематические пары 5-го и 4-го классов?

7. При каких условиях звенья механизма образуют кинематическую пару?

8. Что показывает значение степени подвижности механизма?

Практическое занятие №2

Структурный анализ заменяющего механизма

Рекомендуемая литература: [1.1 гл.1]

Цель работы: Построить схему заменяющего механизма и провести её структурный анализ.

Время выполнения: 2 часа

Оборудование: учебные макеты, плакаты, схемы, учебники, калькулятор.

ЗАДАЧА 2.1

Исследовать механизм коттон-машины (рис. 1.9). Два жёстко соединённых кулачка, вращающихся вокруг оси О, через систему рычагов сообщают иглам, укреплённым в игольнице, движение по требуемой траекторию. Структурный анализ осуществлять, заменив пары 4-го класса парами 5-го класса. Для этого соединить точки В и С с центрами кривизны профилей кулачков точками А₁ и А₂. После этого механизм разбивается на группы: А₁ОА₂ – начальное звено, А₁ВG и А₂СD – две присоединённые группы; FEJ и MLK – третья и четвёртая группы.

ЗАДАЧА 2.2

Найти число степеней свободы двухколодочного тормоза с поступательно движущимися колодками .

Содержание отчета

1. В письменном виде рассмотреть тему: «Структурный анализ заменяющего механизма».

2. Оформить проделанную работу в рабочей тетради.

1. Ответить на вопросы.

Контрольные вопросы к практической работе №2

1. С какой целью на кинематической схеме заменяют высшие кинематические пары на низшие?

2. Какие условия выполняют при построении заменяющей схемы?

3. На какой линии находятся центры кривизны криволинейных контуров высшей кинематической пары?

4. Как выполняется построение заменяющей схемы?

5. По какой формуле рассчитывают степень подвижности основной и заменяющей схем механизма?

Практическое занятие № 3

Структурный анализ плоского механизма

Рекомендуемая литература: [1.1 гл.1]

Цель работы: Построить схему плоского механизма и провести её структурный анализ.

Время выполнения: 2 часа

Оборудование: учебные макеты, плакаты, схемы, учебники, калькулятор.

ЗАДАЧА 3.1

Найти число степеней свободы «механизма прямой лопаты» экскаватора.

Стрелу ОА считать неподвижной (её поворот осуществляется специальным механизмом, не показанным на рисунке). Подъём ковша К производится канатом ВСЕ от барабана I лебёдки подъёма через головной блок II, шарнирно укреплённый на стреле. Ковш К жёстко укреплён на рукояти FE, поворачивающейся вокруг оси F. В этом механизме имеются гибкие звенья (канаты). Для определения числа степеней свободы условно заменим гибкое звено двумя стержнями ВС и DЕ, шарнирно соединёнными с рычагами О₁В и АСD, которые заменяют блоки. Рычаг АСD считать одним звеном.

ЗАДАЧА 3.2

Определить число степеней свободы механизма подъёма ковша с реечно-рычажным напорным устройством. Подъём ковша осуществляется канатом ВСDE, получающим движение от барабана лебёдки подъёма I.

Рукоять FE укреплена на подвижном рычаге OF, шарнирно соединённом с зубчатой рейкой FF′, которая сцеплена с колесом III. Колесо III поворачивается вокруг оси O₂. Контакт между рейкой и колесом поддерживается серьгой IV, насаженной на ось O₂ и соединённой поступательной парой с рейкой. Движение рейки создаёт напор, заставляя ковш погружаться в грунт. Между рейкой и серьгой – поступательная пара. Барабану I и колесу III можно сообщить независимые движения, которые вызовут перемещение ковша.

ЗАДАЧА 3.3

Найти число степеней свободы механизма подъёма ковша драгляйна .

Движение ковша осуществляется двумя канатами: тяговым (нижним) и подъёмным (верхним). Тяговый канат получает движение от барабана I через блоки II и III, подъёмный – от барабана IV через блоки V и VI. Стрелу считать неподвижной. Вращение барабанов I и IV определяет движение блоков III и VI. Поэтому можно рассматривать систему, образуемую блоками III и VI, оси которых шарнирно укреплены на неподвижной стреле, и двумя канатами АМ и ВМ. Заменив канаты двумя стержнями, шарнирно соединёнными в точке М, а блоки – рычагами О₁А и О₂В, получим эквивалентный шарнирный пятизвенник О₁О₂ВМА.

ЗАДАЧА 3.4

Определить число степеней свободы двухпарного зацепления цилиндрических прямозубых колёс. Каждое зацепление считать кинематической парой. Если зубья спрофилировать так, что удовлетворяется основная теорема зацепления, то передаточные отношения обеих пар зубьев одинаковы, и одну из пар нужно считать пассивной связью.

Независимо от числа зубьев, находящихся в контакте, считать зацепление цилиндрических колёс одной парой 4-го класса.

ЗАДАЧА 3.5

Найти число степеней свободы зубчатой передачи. От колеса 2 через три одинаковых зубчатых колеса 3,4,5 вращение передаётся соосному с колесом 2 колесу 6. В точке А – два шарнира. Число зацеплений – 6, но колёса 4 и 5 считать пассивными связями, которые можно отбросить.

Содержание отчета

1. В письменном виде рассмотреть тему: «Структурный анализ заменяющего механизма».

2. Оформить проделанную работу в рабочей тетради.

3. Ответить на вопросы.

Контрольные вопросы к практической работе №3

1. При каких условиях звенья образуют структурные группы Ассура?

2. Какой механизм называется механизмом первого класса?

3. Как определяется класс и порядок структурных групп звеньев?

4. Какая формула используется для расчёта степени подвижности механизма?

Тема 2.1. Соотношения между скоростями звеньев механизма

Задания для оценки У4, У5, З4,З5, ОК1-9, ОКК2 ОКК3, ОКК4.

Самостоятельная работа № 4

Построение схемы шарнирного четырёхзвенника с определением абсолютного мгновенного центра вращения шатуна относительно стройки

Рекомендуемая литература:[1.1 гл.2]

Цель работы: Закрепить навыки нахождения положения абсолютного мгновенного центра вращения шатуна МЦВ относительно стройки на кинематической схеме механизма.

Задание:

1. Составить сообщение на тему «Построение схемы шарнирного четырёхзвенника с определением абсолютного мгновенного центра вращения шатуна относительно стройки» по понятиям:

1. Кинематическая схема шарнирного четырёхзвенника.

2. Мгновенный центр вращения звена в относительном движении звеньев механизма.

3. Мгновенный центр вращения звена в абсолютном движении звеньев механизма.

2. Ответить на контрольные вопросы:

1. Как называются звенья шарнирного четырёхзвенника?

2. Какая точка называется мгновенным центром вращения звена механизма?

3. Каковы различия между абсолютным и относительным движением звена механизма?

4. Какой мгновенный центр вращения является абсолютным?

5. Какие геометрические построения применяются для нахождения абсолютного мгновенного центра вращения шатуна относительно стойки?

Требования к докладу (сообщению), требования к оформлению доклада (сообщения), требования к структуре доклада (сообщения) см. Самостоятельную работу № 1.

Самостоятельная работа № 5

Построение схемы шарнирного четырёхзвенника с определением относительного мгновенного центра вращения звеньев, не связанных кинематическими парами со стойкой

Рекомендуемая литература:[1.1 гл.2]

Цель работы: Закрепить навыки нахождения положения относительного мгновенного центра вращения звеньев, не связанных кинематическими парами со стойкой.

Задание:

1. Составить сообщение на тему «Построение схемы шарнирного четырёхзвенника с определением относительного мгновенного центра вращения звеньев, не связанных кинематическими парами со стойкой» по понятиям:

1. Центроида мгновенных центров вращения звеньев.

2. Линия центров звена механизма на кинематической схеме.

3. Линия действия звена механизма на кинематической схеме.

4. Правило закрепления положения центров вращения для звена механизма на кинематической схеме.

5. Передаточное отношение звеньев, не связанных кинематическими парами со стойкой.

2. Ответить на контрольные вопросы:

1. Как называется отношение скоростей звеньев шарнирного четырёхзвенника?

2. Какая точка называется мгновенным центром вращения звена механизма?

3. Какая линия называется центроидой мгновенных центров вращения звеньев?

4. Какая линия называется линией центров звеньев?

5. Какая линия называется линией действия звеньев?

Требования к докладу (сообщению), требования к оформлению доклада (сообщения), требования к структуре доклада (сообщения) см. Самостоятельную работу № 1.

Самостоятельная работа № 6

План положений механизма

Рекомендуемая литература:[1.1 гл.2]

Цель работы: Закрепить навыки построения плана положений звеньев механизма.

Задание:

1. Составить сообщение на тему «План положений механизма» по понятиям:

1. Положение звеньев механизма.

2. Линия действия звена механизма на кинематической схеме.

3. Отношение между угловыми скоростями двух звеньев.

2. Ответить на контрольные вопросы:

1. Как вычисляется передаточное отношение скоростей звеньев шарнирного четырёхзвенника?

2. Какая линия называется линией действия звеньев?

3. По каким математическим признакам устанавливается положение центров вращения для звена механизма на кинематической схеме?

4. Как соотносится расположение точки пересечения линии центров и линии действия и направление вращения звеньев механизма?

Требования к докладу (сообщению), требования к оформлению доклада (сообщения), требования к структуре доклада (сообщения) см. Самостоятельную работу № 1.

Самостоятельная работа № 7

Построение плана скоростей звена плоского механизма

Рекомендуемая литература:[1.1 гл.2]

Цель работы: изучить алгоритм построения плана скоростей заданного звена плоского механизма.

Задание:

1. Составить сообщение на тему «Построение плана скоростей звена плоского механизма» по понятиям:

1. План скоростей шатуна.

2. Выбор масштабного коэффициента векторов скоростей.

3. Выбор полюса скоростей.

4. Направление вектора скорости точки на плане скоростей.

2. Ответить на контрольные вопросы:

1. В какой последовательности проводят построение плана скоростей звена механизма?

2. Как производится выбор полюса плана скоростей?

3. Как располагаются вектора абсолютных скоростей относительно полюса на плане скоростей?

4. Как располагаются вектора относительных скоростей относительно полюса на плане скоростей?

5. Как применяется правило подобия звена и векторов на плане скоростей?

Требования к докладу (сообщению), требования к оформлению доклада (сообщения), требования к структуре доклада (сообщения) см. Самостоятельную работу № 1.

Практическое занятие № 4. Определение скоростей и ускорений точек звеньев механизма по кинематической схеме

Рекомендуемая литература: [1.1 гл.2]

Цель работы: Определить скорости и ускорения точек звеньев механизма по кинематической схеме плоского механизма

Время выполнения: 2 часа

Оборудование: учебные макеты, плакаты, схемы, учебники, калькулятор.

Алгоритм решения:

1. Определить модуль скорости точки А кривошипа ОА при заданном положении механизма по угловой скорости и длине кривошипа.

2. Определить положение мгновенного центра скоростей Р_АВ звена АВ по направлению векторов скоростей точек А и В.

v_А = _ОА * ОА.

3. Определить расстояния от точек звена А, В, С до мгновенного центра скоростей звена АВ.

4. Определить угловую скорость звена АВ по линейной скорости точки А и расстоянию от точки до полюса.

5. Определить модуль скорости точки В по угловой скорости звена АВ и расстоянию от точек до полюса.

6. Определить направление вектора скорости точки В в соответствии с направлением вращения АВ вокруг полюса.

7. Построить план ускорений с изображением векторов, равных по модулю и направлению ускорениям различных точек звеньев механизма в данном положении.

ЗАДАЧА 4.1

Найти для заданного положения механизма скорости и ускорения точек В и С, а также угловую скорость и угловое ускорение звена, которому эти точки принадлежат.

_ОА и _ОА – угловая скорость и угловое ускорение кривошипа ОА при заданном положении механизма; v_А и а_А – скорость и ускорение точки А. Построить план скоростей и план ускорений звена АВ.

Решение

1. Определить модуль скорости точки А кривошипа ОА при заданном положении механизма по угловой скорости и длине кривошипа.

2. Определить положение мгновенного центра скоростей Р_АВ звена АВ по направлению векторов скоростей точек А и В.

3. Определить расстояния от точек звена А, В, С до мгновенного центра скоростей звена АВ методами геометрии и тригонометрии.

4. Определить угловую скорость звена АВ по линейной скорости точки А и расстоянию от точки до полюса.

5. Определить модули скоростей точек В и С по угловой скорости звена АВ и расстояниям от точек до полюса.

6. Определить направление векторов скоростей точек В и С в соответствии с направлением вращения АВ вокруг полюса.

7. Построить план скоростей звена АВ

Контрольные вопросы к практической работе №4

1. По каким исходным данным определяется скорость точки кривошипа?

2. Как определить положение мгновенного центра скоростей (полюса) Р_АВ звена АВ?

3. По каким исходным данным определяется угловая скорость звена АВ?

4. По каким исходным данным определяется модуль скорости точки В?

5. Как определяется направление ускорений точек звеньев?

Тема 3.1. Силы, действующие на звенья механизмов

Задания для оценки У4, У5, З6,З7, ОК1-9, ОКК2, ОКК3, ОКК4.

Самостоятельная работа № 8. Сообщение на тему: «Кинематические пары звеньев механизма, создающие трение качения»

Составить расширенное сообщение по понятиям:

1. Трение качения в кинематических парах звеньев механизма.

2. Коэффициент трения качения.

3. Условие качения звеньев.

Требования к докладу (сообщению), требования к оформлению доклада (сообщения), требования к структуре доклада (сообщения) см. Самостоятельную работу № 1.

Практическое занятие № 5

Расчёт силовых реакций в кинематических парах звеньев структурной группы Ассура второго класса второго порядка

Цель работы: Определить силовые реакции звеньев механизма по кинематической схеме структурной группы звеньев плоского механизма.

Время выполнения: 2 часа.

Оборудование: учебные макеты, плакаты, схемы, учебники, калькулятор.

ЗАДАЧА 5.1

Из кинематической схемы на рис 1.5. выбрать структурные группы 2-го класса, 2-го порядка образованы звеньями 3-4 и 5-6. Установить силы, действующие на звенья. Провести расчёт силовых реакций в кинематических парах по алгоритму.

Движущие силы, приложены к ведущим звеньям и совершают положительную работу Силы полезного сопротивления приложены к ведомым звенья и совершают отрицательную работу. Силы вредного сопротивления приложены со стороны среды и совершающие отрицательную работу. Составляющие силы реакций в КП: нормальные реакции, не совершающие работу и касательные реакции, совершающие отрицательную работу и равные силе трения.

Силовой расчёт плоского и пространственного механизма проводится по отдельным структурным группам Ассура. Аналитическое определение реакций в кинематических парах сводится к последовательному рассмотрению условий равновесия звеньев, образующих структурные группы, с применением знаний и умений технической механики. Наряду с аналитическим решением задач силового расчёта применяется графическое определение реакций путём построения планов сил.

Алгоритм силового расчёта структурной группы 1 вида типа ВВВ:

1. Из уравнений равновесия моментов звеньев относительно среднего шарнира определить касательные реакции крайних шарниров.

2. По плану сил группы определить нормальные реакции крайних шарниров.

3. По плану сил звена определить реакцию среднего шарнира.

Содержание отчета

1. В письменном виде рассмотреть тему: «Расчёт силовых реакций в кинематических парах звеньев структурной группы Ассура второго класса второго порядка».

2. Оформить проделанную работу в рабочей тетради.

3. Ответить на вопросы.

Контрольные вопросы к практической работе №5

1. Как определить касательные реакции крайних шарниров структурной группы 2-го класса?

2. Как определить нормальные реакции крайних шарниров структурной группы 2-го класса?

3. Как определить реакцию среднего шарнира структурной группы 2-го класса?

Тема 3.2. Уравновешивание сил инерции

Задания для оценки У4, У5, З6,З7,ОК1-9, ОКК2, ОКК3, ОКК4.

Самостоятельная работа № 9

Влияние сил инерции на работу механизмов

Рекомендуемая литература:[1.4 гл.3]

Цель работы: определить виды неуравновешенности от отрицательных влияний сил инерции при работе звеньев механизмов.

Задание:

1. Составить сообщение на тему «Влияние сил инерции на работу механизмов» по понятиям:

1. Неуравновешенность вращающегося ротора.

2. Виды неуравновешенности ротора.

3. Дисбаланс при работе звеньев, движущихся с ускорением.

2. Ответить на контрольные вопросы:

1. В чём причина возникновения статической неуравновешенности звеньев?

2. В чём причина возникновения динамической неуравновешенности звеньев?

3. Как определяется положение противовесов для уменьшения влияния сил инерции при вращении ротора?

4. Какая единица измерения применяется при определении величины дисбаланса?

Требования к докладу (сообщению), требования к оформлению доклада (сообщения), требования к структуре доклада (сообщения) см. Самостоятельную работу № 1.

Практическая работа №6

Тема: Расчёт массы и положения противовесов

Рекомендуемая литература: [1.1 гл.3]

Цель работы: Определить массу и положения противовесов для уменьшения влияния сил инерции при вращении ротора.

Время выполнения: 2 часа.

Оборудование: учебные макеты, плакаты, схемы, учебники, калькулятор.

Порядок расчёта масс противовесов:

1. Вычислить нормальные силы инерции в ньютонах по значениям масс грузов - в кг, угловой скорости вала - в 1/с, расстояний от оси вала до центров тяжести масс - в метрах.

2. Построить силовой многоугольник в масштабе μ_Р (н/см) по векторам сил инерции. Замыкающий вектор является уравновешивающей силой U.

3. Измерить по силовому многоугольнику вектор U, получив длину отрезка l_U. Определить численное значение вектора U с учётом масштаба в ньютонах.

4. Определить уравновешивающую массу, как массу, создающую силу инерции, где расстояние от центра тяжести уравновешивающей массы принять произвольно.

5. Вычислить моменты от сил инерции относительно точки О, используя все единицы измерения в системе СИ.

6. Построить многоугольник моментов в масштабе μ_М (нм/см). Измерить замыкающий вектор М₀ , т. е., определить длину отрезка l_М.

7. Определить численное значение уравновешивающего момента с учётом принятого масштаба М₀ = l_М * μ_М, нм.

8. Определить массы грузов уравновешивающей пары m₀, , как создающей момент.

Таким образом, установкой двух противовесов массы m₀ и одного противовеса массы m достигается полное уравновешивание всех масс, закреплённых на валу. Так как один из противовесов массы m₀ расположен в той же плоскости Т, что и противовес массы m, то массы m₀ и m можно заменить одной массой m = m₀. Полное уравновешивание масс, закреплённых на валу, достигнуто установкой двух противовесов, центры масс которых лежат в двух произвольно выбранных плоскостях.

ЗАДАЧА 5.2

С валом, вращающимся в подшипниках А, жёстко связаны заданные массы m₁, m₂ и m₃. Центры масс расположены в трёх плоскостях Т₁,Т₂ и Т₃, перпендикулярных к оси вращения z-z на расстояниях ₁, ₂ и ₃; расстояния между плоскостями:

z₁ = 100 см, z₂ = 200 см, z₃ = 300 см, z₄ = z₀ = 400 см (рис. 3.1.).

Определить уравновешивающую силу, уравновешивающую массу, момент уравновешивающей пары, положение противовесов для полного уравновешивания масс.

Контрольные вопросы к практической работе №6

1. От каких физических величин зависят силы инерции?

2. Как определяется численное значение вектора U?

3. Как определяется численное значение уравновешивающего момента?

4. Как достигается полное уравновешивание всех масс, закреплённых на валу?

Тема 4.1. Синтез рычажных и кулачковых механизмов

Задания для оценки У6,З4, ОК1-9, ОКК2, ОКК3, ОКК4

Самостоятельная работа № 10

Условия синтеза рычажных механизмов

Рекомендуемая литература:[1.4 гл.4]

Цель работы: Классифицировать условия синтеза рычажных механизмов.

Задание:

1. Составить сообщение на тему «Условия синтеза рычажных механизмов» по понятиям:

1. Синтез механизмов рычажных механизмов для воспроизведения заданной траектории некоторой точки.

2. Общие методы синтеза точных направляющих механизмов.

3. Методы синтеза механизмов первого типа с остановками.

2. Ответить на контрольные вопросы:

1. Какие цели поставлены для синтеза механизмов?

2. Какие условия должны быть соблюдены при синтезе рычажных механизмов?

3. Какие механизмы с остановками относятся к первому типу?

4. В каких случаях применяется условие существования кривошипа в кинематической схеме механизма?

Т

ребования к докладу (сообщению), требования к оформлению доклада (сообщения), требования к структуре доклада (сообщения) см. Самостоятельную работу № 1.

Самостоятельная работа № 11

Принцип работы механизма мальтийского креста

Рекомендуемая литература:[1.1 гл.4]

Цель работы: изучение кинематической схемы механизма мальтийского креста.

Задание:

1. Составить сообщение на тему «Принцип работы механизма мальтийского креста» по понятиям:

1. Прерывистое движение звена механизма.

2. Кинематическая схема мальтийского механизма.

3. Достоинства и недостатки мальтийских механизмов.

2.Ответить на контрольные вопросы:

1. С какой целью применяется механизм мальтийского креста для работы оборудования?

2. Какие звенья входят в кинематическую схему механизма мальтийского креста?

3. Какую функцию выполняет ролик кривошипа по отношению к пазам ведомого креста?

4. На какой угол поворачивается мальтийский крест при полном обороте кривошипа?

5. В чём заключаются недостатки кинематической схемы мальтийского креста?

Требования к докладу (сообщению), требования к оформлению доклада (сообщения), требования к структуре доклада (сообщения) см. Самостоятельную работу № 1.

Практическое занятие № 7

Синтез шарнирного четырёхзвенника по коэффициенту изменения скорости

Рекомендуемая литература: [1.1 гл.4]

Цель работы: проверить принцип существования кривошипа

Время выполнения: 2 часа.

Оборудование: учебные макеты, плакаты, схемы, учебники, калькулятор.

ЗАДАЧА 7.1

По коэффициенту скорости 1,57 и двум положениям заданного коромысла построить кинематическую схему и проверить принцип существования кривошипа .

При синтезе рычажных механизмов по двум положениям шатуна или коромысла учитывается условие получения углов давления, не превышающих допустимых значений. Задача решается графическим путём по двум положениям шатуна. Условие существования кривошипа: сумма длин кривошипа и коромысла не должна превышать сумму длин шатуна и расстояния между опорами. При синтезе рычажных механизмов по двум положениям шатуна или коромысла учитывается условие получения углов давления, не превышающих допустимых значений. Задача решается графическим путём по двум положениям шатуна.

При синтезе механизмов по заданным положениям учитывают условия:

1) входное звено – кривошип;

2) заданные положения выходного звена – крайние;

3) задан коэффициент изменения средней скорости выходного звена;

4) углы давления ограничены допустимыми значениями.

При синтезе механизмов по заданным положениям учитывают условия:

1. входное звено – кривошип;

2. заданные положения выходного звена – крайние;

3. коэффициент изменения средней скорости выходного звена;

Контрольные вопросы к практической работе № 7

1. Какие цели поставлены для синтеза механизмов?

2. Какие условия должны быть соблюдены при синтезе рычажных механизмов?

3. Какие механизмы с остановками относятся к первому типу?

4. В каких случаях применяется условие существования кривошипа в кинематической схеме механизма?

Тема 4.2. Синтез зубчатых передач

Задания для оценки У6,З4, ОК1-9, ОКК2, ОКК3, ОКК4

Самостоятельная работа № 12. Сообщение на тему: «Цель корригирования зубьев зубчатых звеньев механизма»

Составить расширенное сообщение по понятиям:

1. Процесс корригирования зубчатых колёс.

2. Повышение износостойкости и изгибной прочности.

3. Достижение требуемого конструкцией межцентрового расстояния.

4. Устранение явления подрезания зубьев в процессе изготовления при малом числе зубьев.

Требования к докладу (сообщению), требования к оформлению доклада (сообщения), требования к структуре доклада (сообщения) см. Самостоятельную работу № 1.

Практическое занятие № 8.

Расчёт параметров корригированной зубчатой передачи

Тема: Синтез зубчатых передач

Рекомендуемая литература: [1.1 гл.4]

Цель работы: рассчитать параметры корригированной передачи

Время выполнения: 2 часа

Оборудование: учебные макеты, плакаты, схемы, учебники, калькулятор.

Основные параметры колёс определяют из условия беззазорного зацепления. Величины смещений находят с учётом отсутствия подрезания.

x₁ m = (17 – z₁) * m / 17;

x₂ m = (17 – z₂) * m / 17

Радиусы делительных и основных окружностей те же, что у некорригированных колёс:

r = mz / 2; r_b = m z cos  / 2,

где  - угол зацепления исходного профиля.

Толщина зуба по делительной окружности

s =(m  / 2 ) + 2 m x tg  ,

При беззазорном зацеплении угол _ вычисляем из выражения

inv _ = inv  + { 2 ( x₁ + x₂ ) / (z₁ + z₂)} * tg .

Этому углу соответствует межосевое расстояние

_ = m ( z₁ + z₂ ) cos  / (2 cos _ ).

Начальные окружности не совпадают с делительными.

Их радиусы

r_1 = a_ z₁ / (z₁ + z₂), r_2 = a_ z₂ / (z₁ + z₂).

Радиусы окружностей впадин

r_f1 = r₁ – m (1 + c* - x₁),

r_f2 = r₂ – m ( 1 + c* - x₂),

где с* - коэффициент радиального зазора (с* = 0,25) .

Радиусы окружностей вершин зубьев

r_a1 = a_ - r_f2 – m c*, r_a2 = a_ - r_f1 – m c*.

Толщина зуба по начальной окружности

s_ = 2 r_ ((s / 2r) + inv  - inv _).

Толщина зуба по окружности вершин

s_a = 2r_a (( s / 2r) + inv  - inv _a ),

где cos  = r_b / r_a.

Шаг по начальной окружности

р_ω = 2π * (r_ω1 + r_ω2) / (z₁ + z₂).

Межосевое расстояние для зацепления с зазором

а_ω = m(z₁ + z₂) / 2 + m (х₁ + х₂).

Высота зуба h = r_а - r_f

ЗАДАЧА 8.1

Число зубьев шестерни z₁, число зубьев колеса z₂, модуль m, мм, коэффициент радиального зазора с* = 0,25, угол зацепления , град. Внешнее зацепление. Найти основные параметры корригированной передачи.

Порядок расчёта

1. Определить коэффициенты смещения х₁, х₂ .

2. Определить радиусы делительных окружностей r₁, r₂ .

3. Определить радиусы основных окружностей r_b1, r_b2 .

4. Определить толщину зуба по делительной окружности s₁, s₂ .

5. Вычислить угол зацепления α_ω по таблице инволют и определить его косинус.

6. Определить межосевое расстояние а_ω .

7. Определить радиусы начальных окружностей r_ω1, r_ω2 .

8. Определить радиусы окружностей впадин r_f1, r_f2 .

9. Определить радиусы окружностей вершин r_а1, r_а2 .

10. Определить высоту зуба h по формуле (4.14) и сравнить со стандартной высотой h_ст = 2,25m.

11. Определить толщину зуба по начальной окружности s_ω1, s_ω2 .

12. Определить шаг по начальной окружности р_ω .

13. Проверить межосевое расстояние по формуле а_ω .

14. Определить косинусы углов зацепления соs α_а1, соs α_а2 , затем по таблице тригонометрических функций определить углы зацепления α_а1, α_а2 и по таблице инволют inw α_а1, inv α_а2.

15. Определить толщину зуба по окружности вершин s_а1, s_а2 .

16. Определить минимально допустимую толщину зуба по окружностям вершин s_min = 0,3…0,4m и сравнить с расчётной.

Контрольные вопросы к практической работе № 8

1. С какой целью производится корригирование зубьев зубчатых колёс?

2. В чём заключается процесс корригирования зубьев?

3. Как достигается требуемое конструкцией межцентровое расстояние?

4. Какие нежелательные процессы возникают при проявлении подрезания некорригированных зубьев с числом зубьев колёс меньше минимального?

Тема 5.1. Промышленные роботы и манипуляторы

Задания для оценки З8, ОК1-9, ОКК2, ОКК3, ОКК4

Самостоятельная работа № 13

Виды движений промышленного робота

Рекомендуемая литература:[1.4 гл.5]

Цель работы: изучения кинематики схемы манипулятора.

Задание:

1. Составить сообщение на тему «Виды движений промышленного робота» по понятиям:

1. Применение манипуляторов.

2. Кинематические схемы копирующих манипуляторов.

3. Виды движений промышленных роботов.

4. Степень подвижности ПР.

2. Ответить на контрольные вопросы:

1. Как называются звенья в кинематической схеме копирующего манипулятора?

2. Как называются кинематические пары в кинематической схеме копирующего манипулятора?

3. Какие виды движений совершает промышленный робот по отношению к окружающему пространству?

Требования к докладу (сообщению), требования к оформлению доклада (сообщения), требования к структуре доклада (сообщения) см. Самостоятельную работу № 1.

1. Контрольно-оценочные материалы для промежуточной аттестации по учебной дисциплине

Предметом оценки являются умения и знания. Контроль и оценка осуществляется с использованием следующих форм и методов: устного ответа, выполнения практических заданий. Оценка освоения дисциплины предусматривает использование рейтинговой системы. Формой аттестации по учебной дисциплине является зачёт.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАЧЁТА

Инструкция для обучающихся

Внимательно прочитайте задания.

Время для ответа – 10 минут.

	Дать определение понятиям: кинематическая пара, кинематическая цепь.	5 баллов
	Перечислить виды и элементы подвижных звеньев механизма.	5 баллов
	Рассказать принцип действия звеньев рычажных механизмов.	5 баллов
	Перечислить виды кинематических схем кулачковых механизмов.	5 баллов
	Перечислить виды замыкания звеньев кулачковых механизмов.	5 баллов
	Объяснить принцип работы зубчатых механизмов.	5 баллов
	Перечислить виды независимых движений звена в пространстве.	5 баллов
	Объяснить взаимосвязь условий связи и степеней свободы звеньев в кинематической паре.	5 баллов
	Классифицировать кинематические пары.	5 баллов
	Перечислить виды третьего класса кинематических пар.	5 баллов
	Перечислить виды четвёртого класса кинематических пар.	5 баллов
	Перечислить виды пятого класса кинематических пар.	5 баллов
	Назвать число степеней свободы и кинематических связей винтовой кинематической пары пятого класса.	5 баллов
	Применение высших и низших кинематических пар.	5 баллов
	Условные изображения кинематических пар и звеньев механизма.	5 баллов
	Перечислить виды кинематических цепей.	5 баллов
	Написать структурную формулу кинематической цепи общего вида.	5 баллов
	Написать структурную формулу плоских механизмов (Формулу Чебышева).	5 баллов
	Показать пассивные связи в кинематической схеме механизма.	5 баллов
	Объяснить структуру плоских механизмов.	5 баллов
	Объяснить назначение заменяющих схем механизма.	5 баллов
	Рассказать основной принцип образования механизмов (принцип Ассура).	5 баллов
	Перечислить виды структурных групп звеньев механизмов второго класса.	5 баллов
	Назвать классы контура звеньев.	5 баллов
	Построить план положений механизма.	5 баллов
	Объяснить нахождение мгновенного центра вращения звеньев.	5 баллов
	Объяснить соотношения между скоростями звеньев механизмов.	5 баллов
	Рассказать алгоритм нахождения скоростей звеньев по заданной кинематической схеме.	5 баллов
	Рассказать алгоритм нахождения ускорений звеньев по заданной кинематической схеме.	5 баллов
	Перечислить виды сил, действующих на звенья механизма.	5 баллов
	Перечислить вилы трения, действующие в кинематических парах.	5 баллов
	Объяснить процесс приведения масс и сил.	5 баллов
	Объяснить построение одномассовой модели механизма.	5 баллов
	Объяснить значение уравновешивания сил инерции.	5 баллов
	Назвать задачи синтеза рычажных механизмов.	5 баллов
	Назвать задачи синтеза зубчатых механизмов.	5 баллов
	Назвать задачи синтеза кулачковых механизмов.	5 баллов
	Объяснить структуру кинематических цепей манипулятора.	5 баллов
	Перечислить параметры копирующего манипулятора.	5 баллов
	Показать на кинематической схеме лишние степени свободы звеньев механизма.	5 баллов
	Назвать задачи силового расчёта структурной группы звеньев.	10 баллов
	Объяснить процесс построения плана скоростей звена механизма.	10 баллов
	Объяснить принцип нахождения мгновенного центра вращения звена механизма.	10 баллов
	Рассказать алгоритм расчёта нормального ускорения точки звена механизма.	10 баллов
	Рассказать алгоритм расчёта касательного ускорения точки звена механизма.	10 баллов
	Рассказать алгоритм расчёта полного ускорения точки звена механизма.	10 баллов
	Рассказать алгоритм расчёта уравновешивающей силы инерции вращающегося ротора.	10 баллов
	Рассказать алгоритм расчёта уравновешивающей массы противовеса вращающегося ротора.	10 баллов
	Рассказать алгоритм расчёта межосевого расстояния корригированной зубчатой передачи.	10 баллов
	Произвести структурный анализ кинематической схемы механизма.	10 баллов

Оценочная шкала:

От 15 до 25 баллов – оценка «зачтено»;

Менее 15 баллов – оценка «неудовлетворительно».