Курс "Детали машин и основы конструирования"

О курсе

«Детали машин и основы конструирования» – один из основных инженерных курсов, который преподается большинству студентов инженерно-технических специальностей.
В программе курса изучается устройство, принципы работы, а также методы конструирования деталей и узлов машин общего назначения: разъемных и неразъемных соединений, передач трением и зацеплением, валов и осей, подшипников скольжения и качения, различных муфт.
В начале курсе излагаются понятия и определения, используемые в машиностроении, критерии работоспособности деталей машин, основные машиностроительные материалы, нормирование точности изготовления деталей, рассматриваются различные варианты соединения деталей: резьбовые, сварные, заклепочные, шпоночные, шлицевые и т.д.
Подробно изучаются наиболее используемые механизмы в машиностроении - механические передачи, а именно зубчатые передачи (среди них планетарные, червячные, волновые), фрикционные, цепные, а также передачи «винт-гайка».
Рассматриваются их кинематические расчеты, расчеты на прочность и жесткость, методы рационального выбора материалов и способы соединения деталей, расчеты валов и осей, подшипников, муфт.
В конце курса на примере одного из редукторов обобщается методика конструирования привода: от расчетов его кинематических и энергосиловых параметров до определения размеров подшипников.

Формат

Курс включает в себя просмотр тематических видеолекций с несколькими вопросами для самопроверки; выполнение многовариантных тестовых заданий с автоматизированной проверкой результатов; объяснение примеров решения задач; лабораторные работы.

1. Учебник «Детали машин и основы конструирования» / С.М. Горбатюк, А.Н. Веремеевич, С.В. Албул, И.Г. Морозова, М.Г. Наумова - М.: Изд. Дом МИСиС, 2014 / ISBN 978-5-87623-754-5
2. Учебно-методическое пособие «Детали машин и оборудование. Проектирование приводов» / С.М. Горбатюк, С.В. Албул - М.: Изд. Дом МИСиС, 2013

Требования

Для полноценного освоения курса слушатель должен владеть базовыми знаниями из курсов математики, инженерной графики, теоретической механики, сопротивления материалов.

Программа курса

1. Основные понятия и определения. Критерии работоспособности деталей машин;

2. Машиностроительные материалы. Их классификация и область применения;

3. Допуски размеров. Посадки деталей. Отклонения формы и расположения поверхностей. Шероховатость поверхности;

4. Неразъемные соединения деталей: сварные, заклепочные, паяные, клеевые;

5. Разъемные соединения деталей: резьбовые, шпоночные, шлицевые, штифтовые, клеммовые;

6. Зубчатые передачи. Основная теорема зацепления. Геометрия зубьев. Методика расчета передач;

7. Многозвенные зубчатые передачи: планетарные, дифференциальные, волновые. Кинематика передач;

8. Червячные передачи. Геометрия и конструкция. КПД передачи и ее тепловой расчет;

9. Фрикционные передачи и вариаторы. Ременные передачи;

10. Валы и оси. Критерии работоспособности. Расчет на прочность. Уплотнения валов;

11. Подшипники. Классификация и конструкция. Расчет подшипников;

12. Муфты: неуправляемые, компенсирующие, предохранительные;

13. Методика конструирования. Пример конструирования редуктора.

Результаты обучения

После прохождения курса слушатели будут знать:
• основные типы соединений деталей машин; 
• основные типы и характеристики механических передач; 
• основные типы и область применения подшипников качения и скольжения, муфт;
• методы расчета и проектирования узлов и деталей машин общего назначения;
• методы проектно-конструкторской работы.

Уметь:
• составлять расчетные схемы нагружения узлов; 
• определять усилия, моменты, напряжения и перемещения, действующие на детали машин;
• проектировать и конструировать типовые элементы машин, выполнять их оценку по прочности, жесткости и другим критериям работоспособности.

Владеть: 
• навыками выбора материалов и назначения их обработки; 
• навыками оформления проектной и конструкторской документации в соответствии с требованиями ЕСКД;
• навыками эскизного, технического и рабочего проектирования узлов машин.

Формируемые компетенции

15.03.02 Технологические машины и оборудование

  • способность использовать основы философских знаний для формирования мировоззренческой позиции (ОК-1);
  • способность принимать участие в работах по расчету и проектированию деталей и узлов машиностроительных конструкций в соответствии с техническими заданиями и использованием стандартных  средств автоматизации проектирования (ПК-5);
  • способность разрабатывать рабочую проектную и техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы с проверкой соответствия разрабатываемых проектов и технической документации стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам (ПК-6);
  • способность создавать техническую документацию на конструкторские разработки в соответствии с существующими стандартами и другими нормативными документами (ППК-2);
  • способность разрабатывать технологическую и производственную документацию с использованием современных инструментальных средств (ППК-9).