РП ОП.02 Техническая механика Техническое обслуживание и ремонт двигателей, систем и агрегатов автомобилей

1.       

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

4

2.       

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

5

3.       

УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

18

4.       

КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

19

Код

ПК, ОК

Умения

Знания

ОК 01

ОК 03

ОК 06

ОК 09

ПК 1.3,

ПК 3.3

производить расчеты на прочность при растяжении и сжатии, срезе и смятии,

кручении и изгибе;

выбирать рациональные формы поперечных сечений;

производить расчеты зубчатых и червячных передач, передачи «винт-гайка»,

шпоночных соединений на контактную прочность;

производить проектировочный и проверочный расчеты валов;

производить подбор и расчет подшипников качения

основные понятия и аксиомы теоретической механики;

условия равновесия системы сходящихся сил и системы произвольно
расположенных сил;

методики решения задач по теоретической механике, сопротивлению материалов;

методику проведения прочностных расчетов деталей машин;

основы конструирования деталей и сборочных единиц

Вид учебной работы

Объем часов

Суммарная учебная нагрузка во взаимодействии с преподавателем

132

Объем образовательной программы

154

в том числе:

теоретические занятия

56

практические занятия

62

лабораторные занятия

12

Самостоятельная работа

4

Консультация

2

Промежуточная аттестация проводится в форме 3 семестр  – итоговая оценка, 4 семестр – экзамен.

18

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала и формы организации деятельности обучающихся

Объем в часах

Коды компетенций, формированию которых способствует элемент программы

Раздел 1. Теоретическая механика

Введение

Тема 1.1. Статика. Основные понятия и аксиомы. Плоская система сходящихся сил.

Содержание учебного материала:

2

ОК 1,3,6,9

ПК 1.3.

Содержание технической механики, ее роль и значение в научно-техническом процессе. Материя и движение. Механическое движение. Равновесие.

Разделы дисциплины: теоретическая механика, сопротивление материалов, детали машин

Материальная точка, абсолютно твердое тело.

Сила. Система сил.

Равнодействующая и уравновешивающая силы. Аксиомы статики.

Связи и их реакции.

Система сходящихся сил. Определение равнодействующей геометрическим способом. Геометрическое условие равновесия.

Проекция силы на ось, правило знаков.

Аналитическое определение равнодействующей. Уравнения равновесия в аналитической форме.

2

Практические занятия

Практическое занятие №1. Определение равнодействующей плоской системы сходящихся сил аналитически.

2

Практическое занятие №2. Решение задач на определение реакции связей графически

2

Самостоятельная работа:

Выполнение расчетно-графической работы по определению реакции связей плоской системы сходящихся сил аналитически и графически.

Тема 1.2. Пара сил и момент силы относительно точки. Плоская система произвольно расположенных сил.

Содержание учебного материала:

2

ОК 1,3,6,9

ПК 1.3.

Пара сил. Момент пары. Момент силы относительно точки.

Приведение силы к данной точке.

Приведение плоской системы произвольно расположенных сил к данному центру. Главный вектор и главный момент системы сил и их свойства.

Равнодействующая главной системы произвольных сил. Теорема Вариньона.

Равновесие системы. Три виды уравнения равновесия.

Балочные системы. Точка классификации нагрузок: сосредоточенная сила, сосредоточенный момент, распределенная нагрузка. Виды опор.

Решение задач на определение опорных реакций.

2

Практические занятия

Практическое занятие №3. Решение задач на определение реакций в шарнирах балочных систем.

2

Практическое занятие №4. Решение задач на определение реакций жестко защемленных балок

2

Лабораторные занятия

Лабораторное занятие №1 Определение реакций опор балки

2

Самостоятельная работа:

Выполнение расчетно-графической работы по определению опорных реакций балочных систем.

Тема 1.3. Трение.

Содержание учебного материала:

Понятие о трении. Трение скольжения. Трение Качения. Трение покоя. Устойчивость против опрокидывания

2

ОК 1,3,6,9

ПК 1.3,

ПК 3.3

Практические занятия

Практическое занятие №5. Решение задач на проверку законов трения

2

Лабораторные занятия

Лабораторное занятие №2. Определение коэффициента трения.

2

Самостоятельная работа:

Решение практических задач по проверке законов трения.

Тема 1.4. Пространственная система сил

Содержание учебного материала:

Разложение силы по трем осям координат

Пространственная система сходящихся сил, ее равновесие

Момент силы относительно оси

Пространственная система произвольно расположенных сил, ее равновесие.

2

ОК 1,3,6,9

ПК 1.3

Практические занятия

Практическое занятие №6. Решение задач на определение момента силы относительно оси пространственной системы произвольно расположенных сил.

2

Самостоятельная работа:

Решение задач по теме

Тема 1.5. Центр тяжести

Содержание учебного материала:

Равнодействующая система параллельных сил. Центр системы параллельных сил. Центр тяжести тела.

Центр тяжести простых геометрических фигур. Определение положения центра тяжести плоской фигуры и фигуры, составленной из стандартных профилей проката

Устойчивое, неустойчивое и безразличное равновесие.

2

ОК 1,3,6,9

ПК 1.3

ПК 3.3

Практические занятия

Практическое занятие №7. Определение центра тяжести плоских фигур и сечений, составленных из стандартных прокатных профилей

2

Самостоятельная работа:

Решение задач на определение центра тяжести плоских фигур и сечений, составленных из стандартных прокатных профилей

 Тема 1.6. Кинематика. Основные понятия. Простейшие движения твердого тела. Сложное движение точки и твердого тела

Содержание учебного материала:

Основные понятия кинематики: траектория, путь, время, скорость и ускорение. Способы задания движения.

Средняя скорость и скорость в данный момент. Среднее ускорении и ускорение в данный момент.

Ускорение в прямолинейном и криволинейном движении

Равномерное и равнопеременное движение: формулы и кинематические графики.

Поступательно и вращательное движение твердого тела

Линейные скорости и ускорения точек тела при вращательном движении. Понятие о сложном движении точки и тела.

Теорема о сложении скоростей

Разложение плоскопараллельного движения на поступательное и вращательное.

Мгновенный центр скоростей, и его свойства

2

ОК 1,3,6,9

ПК 1.3

ПК 3.3

Практические занятия

Практическое занятие №8. Определение параметров движения точки для любого вида движения

2

Самостоятельная работа:

Решение задач на определение параметров движения точки для любого вида движения

Тема 1.7. Динамика. Основные понятия. Метод кинетостатики. Работа и мощность. Общие теоремы динамики.

Содержание учебного материала:

Основные задачи динамики. Аксиомы динамики.

Сила инерции при прямолинейном и криволинейном движениях.

Принцип Д’Аламбера: метод кинетостатики

Работа постоянной силы при прямолинейном движении

Понятие о работе переменной силы на криволинейном пути

Мощность, КПД, Работа и мощность при вращательном движении

Вращающий момент. Определение вращающего момента на валах механических передач. Теорема об изменении количества движения

Теорема об изменении кинетической энергии

Уравнение поступательного и вращательного движения твердого тела.

2

ОК 1,3,6,9

ПК 1.3

Практические занятия

Практическое занятие №9. Решение задач по определению частоты вращения валов и вращающих моментов, мощности на валах по заданной кинематической схеме привода

2

Самостоятельная работа:

Решение задач связанных с расчетом работы и мощности при поступательном и вращательном движении и определении КПД.

Раздел 2. Сопротивление материалов.

Тема 2.1. Основные положения сопромата. Растяжение и сжатие.

Содержание учебного материала:

Задачи сопромата. Понятие о расчетах на прочность и устойчивость.

Деформации упругие и пластичные. Классификация нагрузок.

Основные виды деформации. Метод сечений.

2

ОК 1,3,6,9

ПК 1.3

Напряжения: полное, нормальное, касательное.

Продольные силы, их эпюры. Нормальные напряжения в поперечных сечениях, их эпюры. Продольные и поперечные деформации при растяжении и сжатии. Закон Гука. Коэффициент Пуассона.

2

Испытание материалов на растяжение и сжатие при статическом нагружении. Коэффициент запаса прочности.

Расчеты на прочность: проверочный, проектный, расчет допустимой нагрузки

2

Практические занятия

Практическое занятие №10. Решение задач на построение эпюр нормальных сил, нормальных напряжений, перемещений сечений бруса.

2

Практическое занятие №11. Выполнение расчетно-графической работы по теме растяжение-сжатие

2

Самостоятельная работа:

Выполнение расчетно-графической работы на построение эпюр продольных сил, напряжений, перемещений сечений бруса, определение коэффициента запаса прочности

Тема 2.2. Практические расчеты на срез и смятие. Геометрические характеристики плоских сечений.

Содержание учебного материала:

Срез, основные расчетные предпосылки, основные расчетные формулы, условие прочности.

Смятие, условности расчета, расчетные формулы, условия прочности. Примеры расчетов.

Статический момент площади сечения.

Осевой, полярный и центробежный моменты инерции.

Моменты инерции простейших сечений: прямоугольника , круга, кольца, определение главных центральных моментов инерции составных сечений.

2

ОК 1,3,6,9

ПК 1.3

ПК 3.3

Практические занятия

Практическое занятие №12. Решение задач на определение главных центральных моментов инерции составных сечений, имеющих ось симметрии

2

Самостоятельная работа:

Выполнение проектировочных и проверочных расчетов деталей конструкций, работающих на срез и смятие.

2

Тема 2.3. Кручение.

Содержание учебного материала:

Чистый сдвиг. Закон Гука при сдвиге. Модель сдвига. Внутренние силовые факторы при кручении. Эпюры крутящих моментов.

Кручение бруса круглого поперечного сечения. Основные гипотезы

Напряжения в поперечном сечении. Угол закручивания.

Расчеты на прочность и жесткость при кручении.

Расчеты цилиндрических винтовых пружин на растяжение-сжатие

2

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

Практические занятия

Практическое занятие №13. Решение задач на построение эпюр крутящих моментов, углов закручивания.

2

Практическое занятие №14. Выполнение расчетов на прочность и жесткость при кручении

2

Практическое занятие №15. Выполнение расчетно-графической работы по теме кручение

2

Лабораторные занятия

Лабораторное занятие №3 Определение τ_nr при кручении

2

Самостоятельная работа:

Выполнение расчетно-графической работы на построение эпюр крутящих моментов, углов закручивания и расчет на прочность и жесткость на кручение

Тема 2.4. Изгиб

Содержание учебного материала:

Основные понятия и определения. Классификация видов изгиба.

Внутренние силовые факторы при прямом изгибе. Эпюры поперечных сил изгибающих моментов. Нормальные напряжения при изгибе

2

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

Дифференциальные зависимости между изгибающим моментом, поперечной силой и интенсивностью распределенной нагрузки.

Расчеты на прочность при изгибе.

2

Рациональные формы поперечных сечений балок из пластичных и хрупких материалов

Понятие касательных напряжений при изгибе.

Линейные угловые перемещения при изгибе, их определение. Расчеты на жесткость

2

Практические занятия

Практическое занятие №16. Решение задач на построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов

2

Практическое занятие №17. Выполнение расчетов на прочность и жесткость

2

Практическое занятие №18. Выполнение расчетно-графической работы по теме «Изгиб»

2

Лабораторные занятия

Лабораторное занятие №4 «Определение прогибов балки

2

Самостоятельная работа:

Выполнение расчетно-графической работы на построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов, расчет на прочность при изгибе

Тема 2.5. Сложное сопротивление. Устойчивость сжатых стержней

Содержание учебного материала:

Напряженное состояние в точке упругого тела. Главные напряжения.

Виды напряженных состояний. Косой изгиб. Внецентренное сжатие (растяжение).

Назначение гипотез прочности. Эквивалентное напряжение.

Расчет на прочность при сочетании основы видов деформаций.

2

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

Понятие об устойчивых и неустойчивых формах равновесия.

Критическая сила. Формула Эйлера при различных случаях опорных закреплений

Критическое напряжение. Гибкость. Переделы применимости формулы Эйлера. Формула Ясинского.

График критических напряжений в зависимости от гибкости.

Расчеты на устойчивость сжатых стержней

2

Практические занятия

Практическое занятие №19. Решение задач по расчету вала цилиндрического косозубого редуктора на совместную деформацию изгиба и кручения.

2

Практическое занятие №20. Решение задач на определение критической силы для сжатого бруса большой гибкости

2

Самостоятельная работа:

Выполнение расчетно-графической работы по расчету на прочность при сочетании основных видов деформаций

Тема 2.6. Сопротивление усталости. Прочность при динамических нагрузках

Содержание учебного материала:

Циклы напряжений. Усталостное напряжение, его причины и характер. Кривая усталости, предел выносливости.

Факторы, влияющие на величину предела выносливости

Коэффициент запаса прочности

Понятие о динамических нагрузках. Силы инерции при расчете на прочность

Приближенный расчет на действие ударной нагрузки

Понятие о колебаниях сооружений

2

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

Самостоятельная работа:

Решение задач по расчету валов на усталость (выносливость) по концентраторам напряжений

Раздел 3. Детали машин.

Тема 3.1. Основные положения. Общие сведения о передачах.

Содержание учебного материала:

Цель и задачи раздела. Механизм и машина. Классификация машин.

Современные направления в развитии машиностроения.

Критерии работоспособности деталей машин

Контактная прочность деталей машин

Проектный и проверочные расчеты

Назначение передач. Классификация.

Основные кинематические и силовые соотношения в передачах

2

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

Самостоятельная работа:

Решение задач по расчетам многоступенчатого привода.

Тема 3.2. Фрикционные передачи, передача винт-гайка

Содержание учебного материала:

Фрикционные передачи, их назначение и классификация. Достоинства и недостатки, область применения.

Материала катков. Виды разрушения

Понятия о вариаторах. Расчет на прочность фрикционных передач.

Винтовая передача: достоинства и недостатки, область применения. Разновидность винтов передачи

Материалы винта и гайки

Расчет винта на износостойкость, проверка винта на прочность и устойчивость

2

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

Практические занятия

Практическое занятие №21. Решение задач по расчету винта на износостойкость, проверка винта на прочность и устойчивость

2

Самостоятельная работа:

Решение задач по расчету винта на износостойкость, проверка винта на прочность и устойчивость

Тема 3.3. Зубчатые передачи (основы конструирования зубчатых колес)

Содержание учебного материала:

Общие сведения о зубчатых передачах, классификация, достоинства и недостатки, область применения

Основы теории зубчатого зацепления, краткие сведения.

Основные сведения об изготовлении зубчатых колес

Точность зубчатых передач. Материалы зубчатых колес. Виды разрушения зубьев. Цилиндрическая прямозубая передача

Основные геометрические и силовые соотношения в зацеплении

Расчет на контактную прочность и изгиб. Особенности расчета цилиндрических, косозубых, шевронных передач.

Конструирование передачи.

Конические зубчатые передачи, основные геометрические соотношения, силы действующие в зацеплении. Расчет конических передач

2

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

Практические занятия

Практическое занятие №22. Расчет параметров зубчатых передач.

2

Практическое занятие №23. Расчет контактных напряжений и напряжений изгиба для проверки прочности зубчатых передач

2

Самостоятельная работа:

Выполнение расчетно-графической работы по проведению проектировочного и проверочного расчетов на контактную и изгибную прочность цилиндрической (конической передачи)

Тема 3.4. Червячные передачи.

Содержание учебного материала:

Общие сведения о червячных передачах, достоинства и недостатки, область применения, классификация передач. Нарезание червяков и червячных колес.

Основные геометрические соотношения червячной передачи. Силы в зацеплении.

Материалы червячной пары. Виды разрушения зубьев червячных колес.

Расчет на прочность, тепловой расчет червячной передачи.

2

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

Практические занятия

Практическое занятие №24. Выполнение расчета параметров червячной передачи, конструирование.

2

Самостоятельная работа: выполнение расчетно-графической работы по расчету червячной передачи на контактную и изгибную прочность

Тема 3.5. Ременные передачи. Цепные передачи.

Содержание учебного материала:

Общие сведения о ременных передачах, основные геометрические соотношения, силы и напряжения в ветвях ремня.

Типы ремней, шкивы и натяжные устройства

Общие сведения о цепных передачах, приводные цепи, звездочки, натяжные устройства

Основные геометрические соотношения, особенности расчета

2

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

Практические занятия

Практическое занятие №25. Выполнение расчета параметров ременной передачи

2

Практическое занятие №26. Выполнение расчета параметров цепной передачи

2

Самостоятельная работа:

Выполнение расчетно-графической работы по расчету ременной передачи по тяговой способности

Выполнение расчетно-графической работы по проведению проектировочного и проверочного расчетов цепной передачи

Тема 3.6. Общие сведения о плоских механизмах, редукторах. Валы и оси

Содержание учебного материала:

Понятие о теории машин и механизмов

Звено, кинематическая пара, кинематическая цепь.

Основные плоские механизмы и низшими и высшими парами

Понятие о валах и осях. Конструктивные элементы валов и осей.

Материала валов и осей. Выбор расчетных схем

Расчет валов и осей на прочность и жесткость

Конструктивные и технологические способы повышения выносливости валов

2

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

Практические занятия

Практическое занятие №27. Выполнение проектировочного расчета валов передачи

2

Практическое занятие №28. Выполнение проверочного расчета валов передачи

2

Практическое занятие №29. Эскизная компоновка ведущего и ведомого валов передачи

2

Лабораторные занятия

Лабораторное занятие №5 Изучение конструкции редукторов

2

Самостоятельная работа:

Выполнение расчетно-графической работы по проведению проектировочного и проверочного расчетов валов и выполнение эскизов

Тема 3.7. Подшипники (конструирование подшипниковых узлов)

Содержание учебного материала:

Опоры валов и осей

Подшипники скольжения, конструкции, достоинства и недостатки. Область применения. Материалы и смазка подшипников скольжения. Расчет подшипников скольжения на износостойкость

Подшипники качения, устройство, достоинства и недостатки

Классификация подшипников качения по ГОСТ, основные типы, условные обозначения. Подбор подшипников качения

Краткие сведения о конструировании подшипниковых узлов

2

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

Практические занятия

Практическое занятие №30. Изучение конструкций узлов подшипников, их обозначение и основные типы. Конструирование узла подшипника.

2

Практическое занятие №31. Подбор и расчет подшипников качения по динамической грузоподъемности и долговечности

2

Самостоятельная работа:

Выполнение расчено-графической работы по подбору подшипников качения по динамической грузоподъемности. Конструирование узла подшипника

Тема 3.8. Муфты. Соединения деталей машин.

Содержание учебного материала:

Муфты, их назначение и краткая классификация

Основные типы глухих, жестких, упругих, самоуправляемых муфт.

Краткие сведения о выборе и расчете муфт

Общие сведения о разъемных и неразъемных соединениях

Конструктивные формы резьбовых соединений

Шпоночные соединения, достоинства и недостатки, разновидности. Расчет шпоночных соединений

Шлицевые соединения, достоинства и недостатки, разновидности. Расчет шлицевых соединений.

Общие сведения о сварных, клеевых соединениях, достоинства и недостатки. Расчет сварных и клеевых соединений.

Заклепочные соединения, классификация, типы заклепок, расчет.

Соединение с натягом. Расчет на прочность.

2

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

Лабораторные занятия

Лабораторное занятие №6 Определение момента трения в резьбе

2

Самостоятельная работа обучающихся: подготовка к промежуточной аттестации (изучение конспекта, специализированной литературы, решение практических задач)

2

Консультация

2

Промежуточная аттестация

18

Самостоятельная работа

4

Итого

154

Результаты обучения

Критерии оценки

Методы оценки

Основные понятия и аксиомы теоретической механики, законы равновесия и перемещения тел.

Точное перечисление условий равновесия системы сходящихся сил и системы произвольно расположенных сил.

Текущий контроль в форме практических занятий

Методики выполнения основных расчетов по теоретической механике, сопротивлению материалов и деталям машин.

Обоснованный выбор методики выполнения расчета.

Основы конструирования деталей и сборочных единиц.

Сформулированы основные понятия и принципы конструирования деталей.

Производить расчеты на прочность при растяжении-сжатии, срезе и смятии, кручении и изгибе.

Выполнение расчетов на прочность при растяжении и сжатии, срезе и смятии, правильно и в соответствии с алгоритмом

Экспертная оценка выполнения расчетно-графических работ

Выбирать рациональные формы поперечных сечений

Выбор формы поперечных сечений осуществлен рационально и в соответствии с видом сечений

Производить расчеты зубчатых и червячных передач, передачи «винт-гайка», шпоночных соединений на контактную прочность

Расчет передач выполнен точно и в соответствии с алгоритмом

Производить проектировочный проверочный расчеты валов

Проектировочный и проверочный расчеты выполнены точно и в соответствии с алгоритмом

Производить подбор и расчет подшипников качения

Расчет выполнен правильно в соответствии с заданием

Индикаторы компетенций

неудовлетворительно

удовлетворительно

хорошо

отлично

Полнота знаний

Уровень знаний ниже минимальных требований. Имели место грубые ошибки.

Минимально допустимый уровень знаний. Допущено много негрубых ошибок.

Уровень знаний в объеме, соответствующем программе подготовки. Допущено несколько негрубых ошибок.

Уровень знаний в объеме, соответствующем программе подготовки, без ошибок.

Наличие умений

При решении стандартных задач не продемонстрированы основные умения. Имели место грубые ошибки.

Продемонстрированы основные умения. Решены типовые задачи с негрубыми ошибками. Выполнены все задания, но не в полном объеме.

Продемонстрированы все основные умения. Решены все основные задачи с негрубыми ошибками. Выполнены все задания, в полном объеме, но некоторые с недочетами.

Продемонстрированы все основные умения, решены все основные задачи с отдельными несущественными недочетами, выполнены все задания в полном объеме.

Характеристика сформированности компетенций

Компетенция в полной мере не сформирована. Имеющихся знаний, умений, навыков недостаточно для решения практических (профессиональных) задач. Требуется повторное обучение.

Сформированность компетенций соответствует минимальным требованиям. Имеющихся знаний, умений и навыков в целом достаточно для решения практических (профессиональных) задач, но требуется дополнительная практика по большинству практических задач.

Сформированность компетенций в целом соответствует требованиям, но есть недочеты. Имеющихся знаний, умений, навыков и мотивации в целом достаточно для решения практических (профессиональных) задач, но требуется дополнительная практика по некоторым профессиональным задачам.

Сформированность компетенций полностью соответствует требованиям. Имеющихся знаний, умений, навыков и мотивации в полной мере достаточно для решения сложных практических (профессиональных) задач.

Уровень сформированности компетенций

Низкий

Ниже среднего

Средний

Высокий