PKM II

prow. dr inż. Paweł Pyrzanowski egzamin 8.09.2005 część teoretyczna

1. Podać

różnicę

funkcjonalną

pomiędzy

połączeniem

wpustowym

spoczynkowym

a ruchowym. Jak się ona przejawia w wykonaniu elementów połączenia?

2. Pomiędzy płytami 1 oraz 2 poruszającymi się

względem siebie wzdłuż linii działania sił P
znajduje

się

sprężyna

o

sztywności

k

1

i

dwie

sprężyny

o sztywności k

2

każda, krótsze od sprężyny

pierwszej

o

a.

Narysować

wykres

charakterystyki

sztywnościowej

przedstawionego układu sprężyn.

3. Wyjaśnić co to jest łożysko ślizgowe hydrodynamiczne. Wyjaśnić, dlaczego nie jest wskazane jego

funkcjonowanie przy zbyt małych prędkościach obrotowych.

4. Narysować schemat sprzęgła

podatnego o charakterystyce
podanej na rysunku.

5. Wyjaśnić pojęcie podziałki nominalnej i modułu nominalnego oraz granicznej liczby zębów.

a

3a

1

2

k

2

k

1

k

2

P

a = 70 mm
k

1

= 5·10

3

kN/m

k

2

= 2·10

3

kN/m

φ

M

s

M

s0

- M

s0

φ

0

- φ

0

- φ

max

φ

max

PKM II

prow. dr inż. Paweł Pyrzanowski

egzamin 8.09.2005 zadania

Zadanie 1:
W złączu przedstawionym na rysunku śruba M16 ma sztywność określoną na wykresie przez
charakterystykę sztywnościową s, a konstrukcja (kołnierze oraz uszczelka) ma sztywność zastępczą
określoną charakterystyką sztywnościową k. Siła naciągu wstępnego spowodowana dokręceniem
nakrętki wynosi Q = 5 kN. W rurociągu podczas pracy panuje ciśnienie p = 5 MPa. Wyznaczyć:

1. Siłę F obciążającą każdą z n = 12 śrub po pojawieniu się

ciśnienia. Średnica pokrywy D = 120 mm.

2. Moment M

s

jakim należy dokręcić każdą z nakrętek aby

spowodować w niej powstanie siły Q, jeżeli współczynnik
tarcia na wszystkich powierzchniach współpracy (nakrętka –
podkładka oraz śruba – nakrętka) wynosi



= 0,1, zaś średnica

tarcia pomiędzy nakrętką a podkładką wynosi d

n

= 24 mm.

3. Narysować wykres siły rozciągającej oraz momentu

skręcającego w śrubie dla maksymalnej wartości ciśnienia.

Wyciąg z normy gwintów:

Zadanie 2:

Obciążenie zastępcze łożyska kulkowego skrzynki przekładniowej samochodu na poszczególnych
biegach oraz względny czas pracy na poszczególnych biegach podano w tabeli. Obliczyć
przewidywaną trwałość łożyska L

s

, jeżeli funkcja jego niezawodności ma być nie mniejsza niż

P = 95%. Nośność statyczna i dynamiczna łożyska wynoszą odpowiednio: C

0

= 19 kN; C = 33,2 kN.

Zadanie 3:
Sprzęgło wielopłytkowe z napędem hydraulicznym służy do rozpędzania maszyny o momencie
bezwładności I

2

i momencie oporów ruchu M

0

. Na powierzchniach ciernych płytek współczynnik

tarcia wynosi



= 0,08. Tarcie na wszystkich pozostałych powierzchniach pominąć. Wyznaczyć:

1. Siłę dociskającą płytki W oraz ciśnienie

p w instalacji hydraulicznej uruchamiającej
sprzęgło takie, aby moment sprzęgła wynosił
M

s

= 300 Nm.

2. Czas rozruchu sprzęgła t

r

jeśli I

2

= 4 Nm

2

;

M

0

= 40 Nm; stała prędkość obrotowa silnika

n

1

= 2400 obr/ min; M

s

= 300 Nm.

3. Temperaturę końcową rozruchu T

k

jeśli masa

podgrzewanych płytek wynosi m = 3 kg,
ciepło właściwe płytek c = 0.45 kJ/kgºC,
temperatura otoczenia T

0

= 24 ºC.

4. Podać jak zmieni się temperatura końcowa

jeśli moment oporów ruchu wzrośnie k = 3
razy.

d = D

P

d

2

= D

2

d

1

= D

1

d

3

16

2

14,701

13,835

13,546

bieg

1

2

3

4

obciążenie zastępcze P [N]

10440

5540

7430

5000

względny czas pracy a [%]

0,5

7

30

62,5

D

0

2

4

6

8

F [kN]

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8



l [mm]

średnica płytek: wewnętrzna: D

1

= 68 mm

zewnętrzna: D

2

= 112 mm

średnica tłoka: : wewnętrzna: D

w

= 68 mm

zewnętrzna: D

z

= 100 mm

s

k

D

D

1

2

D

w

z

D