РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ОП.02. Техническая механика
рабочая программа

Обсуждена и одобрена на заседании предметно-цикловой комиссии:

общепрофессиональных дисциплин

Протокол  №_______________________

«______»__________________20______г.        

Председатель ПЦК: В.В.Мирзаянова ___________________________________

          (подпись,  инициалы  фамилия)

стр.

1. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

4

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

5

3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ  УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

10

4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

11

Код

ПК, ОК

Умения

Знания

ПК 1.1-1.6

ПК 2.1-2.5

ПК 3.1, 3.2, 3.4-3.8

ОК 01

ОК 02

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

Количество часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

112

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

90

в том числе:

        лабораторные работы

-

        практические занятия

44

        контрольные работы

-

         консультации

6

Самостоятельная работа обучающегося (всего)

10

в том числе:

       индивидуальное проектное задание

       тематика внеаудиторной самостоятельной работы

Итоговая аттестация в форме экзамена

6

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа

обучающихся.

Объем

часов

Уровень освоения

Осваиваемые элементы компетенций

1

2

3

4

Раздел. I

Теоретическая

механика

30

Тема 1.1. Введение. Основные понятия и аксиомы статики.  Плоская система сходящихся сил

Теоретическая механика и ее место среди естественных и технических наук. Основные исторические этапы развития механики. Предмет статики. Основные понятия статики. Абсолютно твердое тело. Сила, эквивалентная система сил. равнодействующая, уравновешенная система сил. Силы внешние и внутренние. Аксиомы статики. Связи и реакции связи. Геометрический и аналитический способы сложения сил. Сходящиеся силы. Равнодействующая сходящихся сил. Геометрическое условие равновесия системы сходящихся сил. Аналитические условия равновесия пространственной и плоской системы сил

2

2

ПК 1.1-1.6

ПК 2.1-2.5

ПК 3.1, 3.2, 3.4-3.8

ОК 01

ОК 02

Тема 1.2. Плоская система пар. Пространственная

система сил

Момент силы относительно точки (центра), как вектор. Пара сил. Момент пары сил, как вектор. Теорема о сумме моментов сил, образующих пару, относительно любого центра. Теорема об эквивалентности пар. Сложение пар, произвольно расположенных в пространстве. Условие равновесия системы пар. Момент силы относительно оси. Зависимость между моментами силы относительно центра и относительно оси, проходящей через этот центр. Аналитические формулы для вычисления моментов силы относительно трех координатных осей. Частные случаи приведения пространственной системы сил.

4

2

ПК 1.1-1.6

ПК 2.1-2.5

ПК 3.1, 3.2, 3.4-3.8

ОК 01

ОК 02

Практические занятия.

Определение момента силы относительно оси.

4

Тема 1.3.  Основные понятия кинематики

Предмет кинематики. Пространство и время в классической механике. Относительность механического движения. Система отсчета. Задачи кинематики. Основные определения.

2

2

ПК 1.1-1.6

ПК 2.1-2.5

ПК 3.1, 3.2, 3.4-3.8

ОК 01

ОК 02

Тема 1.4. Простейшие

движения тел

 Поступательное движение твердого тела, его свойства. Вращательное движение твердого тела вокруг не подвижной оси. Уравнение вращательного движения. Средняя угловая скорость в данный момент. Частота вращения. Единицы угловой скорости и частоты вращения, связь между ними. Линейные скорости и ускорение точек вращательного тела.

2

2

ПК 1.1-1.6

ПК 2.1-2.5

ПК 3.1, 3.2, 3.4-3.8

ОК 01

ОК 02

Тема 1.5. Сложное

движение точки

Переносное, относительное и абсолютное движение точки. Теорема о сложении скоростей.

2

2

ПК 1.1-1.6

ПК 2.1-2.5

ПК 3.1, 3.2, 3.4-3.8

ОК 01

ОК 02

Практические занятия.

2

2

Определение скоростей переносного, относительного и абсолютного движений точки.

4

Тема 1.6 Основные понятия динамики

Предмет динамики: понятие о двух основных задачах динамики. Первая аксиома-принцип инерции, вторая аксиома - основной закон динамики точки. Масса материальной точки: зависимость между массой и силой тяжести. Третья аксиома-закон независимости действия сил. Четвертая аксиома-закон равенства действия и противодействия.

2

2

ПК 1.1-1.6

ПК 2.1-2.5

ПК 3.1, 3.2, 3.4-3.8

ОК 01

ОК 02

Тема 1.7 Метод кинетостатики

Понятия о свободной и несвободной точке. Понятия о силе инерции. Силы инерции при прямолинейном и криволинейном движении материальной точки. Принцип Даламбера, метод кинетостатики.

4

2

ПК 1.1-1.6

ПК 2.1-2.5

ПК 3.1, 3.2, 3.4-3.8

ОК 01

ОК 02

Практические занятия.

2

Определение сил инерции и величин ее составляющих.

4

Самостоятельные работы: выполнение домашних заданий по разделу I

Основные виды связи: гладкая плоскость, поверхность и опора, гибкая нить, цилиндрический шарнир

(подшипник), сферический шарнир (подпятник), невесомый стержень, реакции этих связей.

Теорема о равновесии трех непараллельных сил. Статически определяемые и неопределяемые системы.

Аналитические условия равновесия произвольной пространственной системы сил. Определение скорости и ускорения точки по их проекциям на координатные оси..

Выражение скорости, нормального, касательного и полного ускорений вращающегося тела через его угловую скорость и угловое ускорение.

2

Paздел 2.

Сопротивление

материалов

30

Тема 2.1 Основные положения.  Расчет на срез и смятие.

Основы сопротивления материалов, понятие о расчетах на прочность, жесткость, устойчивость. Классификация нагрузок. Основные гипотезы и допущения о свойствах деформируемого тела, характеристика деформации. Принцип независимости действия сил. Метод сечений. Применение метода сечения для определения внутренних силовых факторов, возникающих в поперечных сечениях бруса. Напряжения – полное,  нормальное, касательное. Срез: основные расчетные предпосылки, расчетные формулы. Смятие: условности расчета, расчетные формулы. Расчеты на срез и смятие соединений заклепками, болтами и т.д.

2

2

ПК 1.1-1.6

ПК 2.1-2.5

ПК 3.1, 3.2, 3.4-3.8

ОК 01

ОК 02

Практические занятия.

4

2

Определение продольных сил и нормальных напряжений, построение эпюр и расчеты на прочность.

Тема 2.2 Изгиб

Основные понятия и определения. Классификация видов изгибов: прямой изгиб (чистый и поперечный). Внутренние силовые факторы при прямом изгибе - поперечная сила и изгибающий момент. Дифференциальные зависимости между изгибающим моментом, поперечной силой и интенсивностью распределенной нагрузки. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Нормальные напряжения, возникающие в поперечных  сечениях бруса при чистом изгибе.

2

2

ПК 1.1-1.6

ПК 2.1-2.5

ПК 3.1, 3.2, 3.4-3.8

ОК 01

ОК 02

Практические занятия.

4

2

Расчеты на прочность и жесткость при изгибе.

Тема 2.3 Растяжение и изгиб бруса

Расчет брусьев большой жесткости при совместном изгибе и растяжении (сжатии). Определение нормальных напряжений в поперечных сечениях, нахождение опасных точек и расчет на прочность.

2

2

ПК 1.1-1.6

ПК 2.1-2.5

ПК 3.1, 3.2, 3.4-3.8

ОК 01

ОК 02

Практические занятия.

2

Расчет бруса круглого поперечного сечения на изгиб с кручением.

4

Тема 2.4 Сопротивление усталости

Усталостное разрушение, его причины. Предел выносливости. Связь пределов выносливости с характеристиками статической прочности от вида нагружения бруса. Понятие о зависимости предела выносливости от асимметрии цикла. Местные напряжения и их влияния на предел выносливости.

2

2

ПК 1.1-1.6

ПК 2.1-2.5

ПК 3.1, 3.2, 3.4-3.8

ОК 01

ОК 02

Практические занятия.

4

2

Расчеты на усталость при одноосном и упрощенном напряженном состоянии и при чистом сдвиге.

Тема 2.5 Устойчивость сжатых стержней

Понятие об устойчивых и неустойчивых формах упругого равновесия. Критическая сила. Связь между критической и допускаемой нагрузками. Предельная гибкость. Расчеты сжатых стержней.

2

2

ПК 1.1-1.6

ПК 2.1-2.5

ПК 3.1, 3.2, 3.4-3.8

ОК 01

ОК 02

Практические занятия.

4

2

Определение критической силы для сжатого бруса большой гибкости.

Самостоятельные работы: выполнение домашних заданий по разделу 2

4

Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы.

Расчеты на прочность: проверка прочности, определение требуемых размеров поперечного сечения бруса.

Температурные напряжения в статически не определимых системах.

Основные факторы влияющие на выбор требуемого коэффициента запаса прочности

Определение линейных и угловых перемещений для различных случаев нагружения статически  определимых

балок.

Брусья переменного поперечного сечения.

Линейные и угловые перемещения при прямом изгибе.

Понятия о касательных напряжениях к поперечных и продольных сечениях брусьев при прямом поперечном

изгибе.

Гипотеза энергии формоизменения.

Гипотеза наибольших касательных напряжений.

Формулы для эквивалентных напряжений, их применение

Влияние абсолютных размеров, шероховатости и упрочнения поверхности деталей на предел выносливости.

Эмпирические формулы для критических напряжений.

Рациональные формы поперечных сечений сжатых стержней.

Формула Эйлера при различных случаях опорных закреплений. Гибкость

Раздел. 3 Детали машин

30

Тема 3.1 Основные

положения. Зубчатые передачи.

Основные понятия. Современные тенденции в развитии машиностроения. Требования к машинам и их деталям. Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин. Выбор материалов для деталей машин. Проектный и проверочный расчеты. Общие сведения о зубчатых передачах: достоинства, недостатки, область применения. Классификация зубчатых передач. Основные теории зубчатого зацепления. Краткие сведения об изготовлении зубчатых колес. Материалы и конструкции зубчатых колес. Виды повреждения зубьев и критерии работоспособности зубчатых передач. Основные геометрические соотношения.

2

2

ПК 1.1-1.6

ПК 2.1-2.5

ПК 3.1, 3.2, 3.4-3.8

ОК 01

ОК 02

Практические занятия.

Определение вида соединений. Расчет зубьев на конструктивную усталость и изгиб.

Проверочный расчет соединений на прочность.

4

2

Тема 3.2 Червячные передачи

Общие сведения о червячных передачах: достоинства, недостатки, область применения, материалы червяков и червячных колес. Червячная передача с Архимедовым червяком, основные геометрические и кинематические соотношения. Понятие о червячных передачах со смешением. Конструктивные элементы передачи. Силы действующие в зацеплении.. Тепловой расчет червячной передачи.

2

2

ПК 1.1-1.6

ПК 2.1-2.5

ПК 3.1, 3.2, 3.4-3.8

ОК 01

ОК 02

Тема 3.3 Ременные передачи

Ременные передачи: принцип работы, устройство, достоинства, недостатки  применение. Детали ременных передач: приводные ремни, шкивы, натяжные устройства. Сравнительные характеристики передач с плоскими, клиновыми и поликлиновыми ремнями. Силы и напряжения  в ветвях ремня. Силы, действующие на валы и подшипники. Скольжение ремня на шкивах. Передаточное число и КПД передачи.

2

2

ПК 1.1-1.6

ПК 2.1-2.5

ПК 3.1, 3.2, 3.4-3.8

ОК 01

ОК 02

Практические занятия.

2

Расчет ременных передач.

Последовательность расчета плоскоременных и клиноременных.

4

Тема 3.4 Цепные передачи. Оси, валы и соединения

Цепные передачи: принцип работы, устройство, достоинства,  недостатки, область применения. Детали цепных передач: приводные цепи, звездочки, натяжные устройства. Основные геометрические соотношения в передачах. Силы действующие в цепной передаче. Валы и оси, их назначение, конструкция, материалы. Расчет валов и осей на прочность и жесткость. Конструктивные и технологические способы повышения выносливости валов. Типы шпоночных соединений и их сравнительная характеристика. Расчет соединений призматическими и сегментными шпонками.

4

2

ПК 1.1-1.6

ПК 2.1-2.5

ПК 3.1, 3.2, 3.4-3.8

ОК 01

ОК 02

Практические занятия.

Проверочный расчет соединений на прочность.

4

2

Тема 3.5 Подшипники и муфты

Подшипники скольжения: назначение, типы, область применения. Подшипники качения: устройство, сравнительная характеристика подшипников качения и скольжения. Классификация подшипников качения и обзор основных типов. Муфты, их назначение и классификация, краткие сведения о выборе и расчете муфты.

4

2

ПК 1.1-1.6

ПК 2.1-2.5

ПК 3.1, 3.2, 3.4-3.8

ОК 01

ОК 02

Тема 3.6 Резьбовые соединения. Реечные передачи

Общие сведения, классификация резьб. Геометрические параметры резьбы. Основные типы резьб. Способы изготовления резьб. Конструктивные формы резьбовых соединений, стандартные крепежные изделия. Способы стопорения резьбовых соединений . Общие сведения, классификация передач.

4

2

ПК 1.1-1.6

ПК 2.1-2.5

ПК 3.1, 3.2, 3.4-3.8

ОК 01

ОК 02

Самостоятельные работы: выполнение домашних заданий по разделу 3

4

тематика внеаудиторной самостоятельной работы.

Геометрический расчет передач.

Усилие в передачах. Расчет на прочность.

Силы действующие в зацеплении. Расчет зубьев на контактную усталость и изгиб, исходные положения расчета,

расчетная нагрузка, формулы проверочного и проектного расчетов

Выбор основных параметров, расчетных коэффициентов и допускаемых напряжений.

Расчет зубьев на конструктивную усталость и изгиб.

Основные геометрические соотношения в передачах.

Допускаемые напряжения для сварных соединений.

Материалы деталей подшипников, смазка подшипников, критерии работоспособности и условные расчеты.

Проектировочный и проверочный  расчеты цепной передачи.

Выбор основных параметров  и расчетных коэффициентов. КПД передачи.

Результаты обучения

Критерии оценки

Методы оценки

Знания:

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 по темам: 1.1.,1.2.,1.3.,1.4.,1.6

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

Обоснованный выбор методики выполнения расчета.

Текущий контроль в форме практических занятий по темам: 1.4.,1.7., 2.2., 2.5.,2.6,3.3.-3.6

Основы конструирования деталей и сборочных единиц.

Сформулированы основные понятия и принципы конструирования деталей.

Текущий контроль в форме практических занятий по темам: 3.1., 3.3,3.4.,3.6

Умения:

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 по темам: 2.1.-2.5

Выбирать рациональные формы поперечных сечений

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

Экспертная оценка выполнения расчетно-графических работ по темам: 2.1.-2.5

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

Расчет передач выполнен точно и в соответствии с алгоритмом

Экспертная оценка выполнения практических и расчетно-графических работ по темам: 3.3,3.4,3.6.

Производить проектировочный проверочный расчеты валов

Проектировочный и проверочный расчеты выполнены точно и в соответствии с алгоритмом

Экспертная оценка выполнения практических и расчетно-графических работ по темам: 3.3- 3.6

Производить подбор и расчет подшипников качения

Расчет выполнен правильно в соответствии с заданием

Экспертная оценка выполнения практических и расчетно-графических работ по темам:  3.5.