TEMATYKA PRZEDMIOTU PODSTAWY KONSTRUKCJI MASZYN

KIERUNEK: MECHANIKA I BUDOWA MASZYN (r. ak. 2012/2013)

1.

Zasady i przebieg konstruowania, ocena konstrukcji, optymalizacja konstrukcji. Zasady normalizacji i unifi-
kacji konstrukcji. Wspomaganie komputerowe procesu konstruowania.

2.

Dokładność wykonania elementów maszyn. Podstawowe definicje wymiarów tolerowanych. Zasady paso-
wań elementów maszyn. Łańcuchy wymiarowe. Zamienność technologiczna, konstrukcyjna, kompensacyjna
i selekcyjna.

3.

Zjawisko zmęczenia materiału. Inicjacja procesu, teorie, obserwacje mikroskopowe. Przełom zmęczeniowy -
interpretacja, przykłady.

4.

Wykres Wöhlera, forma deterministyczna. Zmęczenie wysokocyklowe. Ograniczona i trwała wytrzymałość
zmęczeniowa. Zjawisko koncentracji naprężeń.

5.

Zasady obliczeń zmęczeniowych z uwzględnieniem koncentracji naprężeń. Konstruowanie elementów ma-
szyn minimalizujące efekt koncentracji.

6.

Zasady obliczeń zmęczeniowych przy cyklach niesymetrycznych. Wykres Smitha i jego uproszczone formy.

7.

Hipoteza kumulacji mikrouszkodzeń zmęczeniowych Palmgrena - Minera.

8.

Zalety i wady połączeń spawanych, podstawowe technologie spawania, rodzaje spoin, struktura złącza spa-
wanego. Naprężenia i deformacje wywołane spawaniem.

9.

Konstrukcje spawane blachownicowe. Spawane zbiorniki ciśnieniowe. Zasady obliczeń połączeń spawanych
- obciążenia doraźne i zmęczeniowe. Obliczenia konstrukcji spawanych.

10.

Połączenia zgrzewane, lutowane, klejone. Rodzaje, budowa, zasady obliczeń.

11.

Połączenia nitowe. Współczesne formy nitów, obliczenia wytrzymałościowe połączeń.

12.

Połączenia gwintowe. Geometria i normalizacja gwintów. Pozorny współczynnik tarcia, momenty oporów
na gwincie, samohamowność, sprawność gwintu.

13.

Zjawisko luzowania się śrub, zabezpieczenia przed luzowaniem. Łby śrub i nakrętki - rozwiązania konstruk-
cyjne.

14.

Układy wstępnie napięte. Przykłady konstrukcji i ich modelowanie. Rozkład obciążenia zewnętrznego na
elementy połączenia, obciążenia zmęczeniowe.

15.

0bliczenia wytrzymałościowe śrub. Wysokość strefy gwintu a średnica rdzenia, rozrywanie ze skręceniem,
zginanie, śrubowe połączenia cierne, połączenia kołnierzowe.

16.

Rozkład nacisków na zwojach gwintu; nierównomierność rozkładu, konstrukcyjna korekta nierównomierno-
ś

ci.

17.

Połączenia kształtowe: wpustowe, wielowypustowe, klinowe, wieloboczne, sworzniowe. Budowa i oblicze-
nia.

18.

Połączenia wciskowe. Wpływ temperatury i obrotów.

19.

Elementy sprężyste. Obliczenia i dobór sprężyn śrubowych, materiały sprężyn, sprężyny progresywne, łą-
czenie równoległe i szeregowe sprężyn. Sprężyny talerzowe - charakterystyki, zastosowanie.

20.

Wały i osie. Rozwiązania konstrukcyjne, zjawiska rezonansowe wirujących wałów, obliczenia wytrzymało-
ś

ciowe.

21.

Tarcie suche, płynne, graniczne. Teoria tarcia. Tarcie toczne. Własności smarów i olejów.

22.

Łożyska toczne. Przegląd rozwiązań konstrukcyjnych. Zasady oznaczania łożysk. Zalety i wady łożysk
tocznych.

23.

Nośność ruchowa i spoczynkowa, obroty graniczne, trwałość łożysk, siła zastępcza. Rozkład sił w łożyskach
skośnych, układy ,,O" i "X", zabudowa łożysk tocznych.

24.

Rozkłady naprężeń w łożyskach tocznych, punkt Bielajewa, formy zniszczenia łożysk, montaż, smarowanie.

25.

Łożyska ślizgowe. Zalety i wady, zestawienie z łożyskami tocznymi. Rozwiązania konstrukcyjne, materiały
łożysk.

26.

Zjawisko klina smarnego w łożysku poprzecznym.

27.

Sprzęgła nierozłączne. Rozwiązania konstrukcyjne. Kompensacja osiowa (sprzęgło krzyżakowe Oldhama) i
kątowa (sprzęgło Cardana): kinematyka sprzęgła krzyżakowego i Cardana. Rozruch sprzęgła nierozłączne-
go.

28.

Sprzęgła podatne. Zasada działania, pętle histerezy. Rozwiązania konstrukcyjne.

29.

Sprzęgła kłowe i zębate. Działanie synchronizatora.

30.

Sprzęgła cierne. Zasada działania, obliczenia, rozwiązania konstrukcyjne.

31.

Rozruch sprzęgła ciernego. Równania rozruchu, redukcja mas i momentów bezwładności i do walu sprzęgła.

32.

Sprzęgła bezpieczeństwa, sprzęgła jednokierunkowe, sprzęgła hydrauliczne, elektromagnetyczne. Rozwią-
zania konstrukcyjne.

33.

Hamulce taśmowe. Wzór Eulera-Eytelweina. Hamulec zwykły, sumowy. Wady, zalety.

34.

Hamulce bębnowe ze szczękami zewnętrznymi. Klocki sztywne i przegubowe. Rozkłady nacisków, możli-
wość zakleszczania. Materiały elementów ciernych. Hamulce tarczowe i wzdłużne.

35.

Podstawowa zasada zazębienia, zazębienie cykloidalne i ewolwentowe (wady, zalety). Geometria zazębienia
ewolwentowego, odcinek przyporu, podziałka, moduł, stopień pokrycia.

36.

Wykonanie kół zębatych walcowych. Zębatka Maaga, koło Fellowsa, frez ślimakowy. Kinematyka, możli-
wość podcięcia zęba.

37.

Korekcja zazębienia. Graniczna liczba zębów, korekcja P0 i P, technologiczna i konstrukcyjna. Ograniczenia
korekcji.

38.

Przekładnie walcowe o zębach skośnych. Czołowy i skokowy stopień pokrycia. Rozkład sił. Dobór kąta po-
chylenia linii zęba i szerokości wieńca.

39.

0bliczenia wytrzymałościowe kół zębatych wg ISO. Zginanie i dociski powierzchniowe. Wymagany współ-
czynnik bezpieczeństwa. Formy uszkodzenia zębów.

40.

Przekładnie zębate stożkowe. Geometria, przełożenie kinematyczne i czołowe, zastępcza liczba zębów. Wy-
konanie - metoda Gleasona, Oerlikona, frez Klingelnberga. Rozwiązania konstrukcyjne przekładni walco-
wych i stożkowych.

41.

Przekładnie ślimakowe. Wady, zalety, zastosowanie. Rozwiązania konstrukcyjne.

42.

Przekładnie obiegowe. Przełożenia, kinematyka, zastosowania.

43.

Przekładnie cierne, wariatory. Rozwiązania konstrukcyjne.

44.

Przekładnie pasowe. Przegląd rozwiązań. Siły czynne i bierne, współczynnik napędu, poślizgi. Przekładnie
pasowe klinowe i zębate. Zalety i wady. Przekładnie łańcuchowe. Zestawienia z przekładniami pasowymi.

ZADANIA
Wg ćwiczeń oraz wg książki z zadaniami PKM (Ryś, Skrzyszowski)

Część I:
Tolerancje, pasowania
Wytrzymałość zmęczeniowa (wał lub inny element maszynowy)
Połączenie spawane
Połączenia śrubowe
Połączenie kształtowe
Obliczenia projektowe sprężyn śrubowych

Część II:
Łożyska ślizgowe lub toczne (obliczenia potrzebne do doboru wg katalogu)
Sprzęgła
Hamulce
Przekładnie zębate (geometria)