background image

PKM II      

prow. dr inż. Paweł Pyrzanowski                  egzamin 21.06.2005    część teoretyczna 

 

1.  Podać 

sposoby  obciążenia  śruby  oraz  przykłady  konstrukcji  w  których  śruba  pracuje 

w podany sposób. 

2.  Narysować  wykres  prędkości  obrotowej  ω

1

  wału  napędzającego,  prędkości  obrotowej  ω

2

  wału 

napędzanego oraz momentu M

s

 przenoszonego przez sprzęgło cierne podczas jego włączania. 

3.  Naszkicować  schemat  dowolnego  sprzęgła  jednokierunkowego  i  na  podstawie  rysunku  wyjaśnić  zasadę 

jego działania. 

4.  Wyjaśnić  pojęcie  nośności  spoczynkowej  C

0

  oraz  nośności  dynamicznej  C  łożyska.  Która 

z  nich  ma  większą  wartość?  Jak  wyznaczyć  nominalną  trwałość  łożyska  kulkowego  o  nośności 
dynamicznej C obciążonego siłą poprzeczną P

5.  Wyjaśnić pojęcie odcinka przyporu, liczby przyporu oraz granicznej liczby zębów. 

background image

PKM II

        prow. dr inż. Paweł Pyrzanowski

                  

egzamin 21.06.2005          zadania

 

 

Zadanie 1:  
Okucie  przedstawione  na  rysunku,  wykonane  ze  stali  (E

= 2,1·10

5

  MPa)  przymocowano  do  podłoża 

czterema  śrubami  M16  o  długości  czynnej  l = 25  mm.  Pomiędzy  okuciem  a  podłożem  znajdują  się 
podkładki o grubości g = 4 mm, module Younga E

= 2·10

3

 MPa oraz przekroju czynnym A

= 10

-3

 m

2

Zakładając  nieodkształcalność  okucia  i  podłoża  oraz  naciąg  wstępny  każdej  ze  śrub  Q

w

 = 2000  N 

wyznaczyć: 

1. Moment  M

s

  niezbędny  do  wywołania  naciągu 

wstępnego jeżeli współczynnik tarcia na gwincie 
pomiędzy  śrubą  a  podłożem  wynosi 

 = 0,1 

a  wszystkie  pozostałe  współczynniki  tarcia 
wynoszą zero.  

2. Zakres  zmienności  siły  dodatkowej  w  każdej 

śrubie jeżeli zakres zmienności siły obciążającej 
okucie wynosi ΔQ = 4000 N 

3. 

Wartość  naciągu  wstępnego  Q

wT

  gdy  po 

zmontowaniu 

konstrukcji 

jej 

temperatura 

wzrośnie  o  ΔT = 50º C,  jeśli  współczynnik 
rozszerzalności  liniowej  okucia  i  śruby  wynosi 
α

= 12·10

-6

 1/ºC 

a podkładki 

α

= 24·10

-6

 1/ºC.

 

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

Wyciąg z normy gwintów: 

d = D 

d

2

 = D

2

 

d

1

 = D

1

 

d

3

 

gwint 

zwykły 

drobnozwojny 

16 

 

1,5 
1,0 
0,75 
0,5 

14,701 
15,026 
15,351 
15,513 
15,675 

13,835 
14,376 
14,918 
15,188 
15,459 

13,546 
14,160 
14,773 
15,080 
15,387 

 

g

l

Q

background image

PKM II

        prow. dr inż. Paweł Pyrzanowski

                  

egzamin 21.06.2005          zadania

 

 

Zadanie 2:  
Przedstawione  na  rysunku  sprzęgło  cierne  przeciążeniowe  zaprojektowane  jest  do  przenoszenia 
maksymalnego  momentu  M = 200  Nm.  Docisk  tarcz  ciernych  realizowany  jest  za  pomocą  k = 6 
sprężyn nałożonych na śruby. Obliczyć: 

1. Siłę osiową Q w każdej ze śrub. 
2. Maksymalną 

wartość 

nacisków 

p 

na 

okładzinach ciernych. 

3. Przyrost  temperatury  sprzęgła  ΔT  w  czasie 

t = 5 s  jeżeli  wał  czynny  porusza  się  ze  stałą 
prędkością obrotową n = 2000 obr/min, zaś wał 
bierny zostanie gwałtownie zatrzymany. 

 
Pozostałe dane: 
D

1

 = 240 mm; 

D

2

 = 300 mm 

 = 0.4  –  współczynnik  tarcia  pomiędzy  tarczą 

a okładzinami ciernymi 

m = 2 kg – masa sprzęgła 
c = 0,55 kJ/(kg·ºC) – ciepło właściwe sprzęgła 

 

 
 
 
 

PKM II

        prow. dr inż. Paweł Pyrzanowski

                  

egzamin 21.06.2005          zadania

 

 

Zadanie 3:  
Wał wirówki o masie M = 26 kg ułożyskowany jest w dwóch jednakowych łożyskach tocznych typu 
6007  o  średnicy  wewnętrznej  = 35  mm.  Nośność  dynamiczna  łożysk  wynosi  = 15900  N  zaś 
statyczna C

0

 = 10200 N. Wał jest wyrównoważony statycznie i dynamicznie. Na ramieniu o promieniu 

= 0.25  m  umieszczono  masę  = 0.3  kg.  Wirówka  przez  75%  czasu  wiruje  z  prędkością  obrotową 
n

= 2000  obr/min,  zaś  przez  pozostały  czas  z  prędkością  n

= 5000  obr/min.  Pozostałe  wymiary: 

a = 50 mm, b = 300 mm. Obliczyć: 

1. Średnie obciążenie równoważne Z łożyska dolnego. 
2. Trwałość godzinowa łożyska dolnego L

10h

3. Prawdopodobieństwo P bezawaryjnej pracy łożyska 

dolnego w okresie L

s

 = 2000 h.  

 

 

 

 

 

 

D

D

1

2

R

d

a

b

D

g

m

M