1

KONSTRUKCJA MASZYN

Prof. dr hab. inż. Jurij Dobriański

2

Literatura

• Rutkowski A. Części maszyn. Warszawa. Wydawnictwa Szkolne

i Pedagogiczne. 1986.

• Orlik

Z.

Surowiak

W. Części maszyn. Cz.1, cz. 2.Warszawa.

Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne. 1973

• Banaszek, Jan. Podstawy konstrukcji maszyn: wprowadzenie

do projektowania przekładni zębatych i doboru sprzęgieł

mechanicznych; Politechnika Lubelska. Lublin : Wydawnictwa

Uczelniane, 2008. 173 s.

• Podstawy konstrukcji maszyn. T. 1, T. 2, T. 3 / pod red. Marka Dietricha ; Warszawa :

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2006.

• Skoć Antoni. Podstawy konstrukcji maszyn. T. 1 T. 2. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-

Techniczne, 2006. 599 s.

• Boś , Piotr. Podstawy konstrukcji maszyn. 1. Wstęp do projektowania, Warszawa: WKŁ,

2010.

• Chomczyk, Włodzimierz. Podstawy konstrukcji maszyn: elementy, podzespoły i

zespoły maszyn i urządzeń. Warszawa : Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2008.

• Podstawy konstrukcji maszyn. Pod red. Z. Osińskiego. Warszawa: Wyd. PWN. 2002

3

Przedmiot

Konstrukcja maszyn

jest to przedmiot, który

zajmuje się:

• zasadami działania,

• konstrukcją i

• obliczeniem właściwości mechanicznych

typowych, powtarzalnych

części

maszyn.

4

OKREŚLENIE MASZYNY

Maszyna jest to względnie uosobiony układ

urządzeń i mechanizmów

wykonujący pewną korzystną pracę

(określone

ruchy),

kosztem energii doprowadzonej z zewnątrz

(poprzez przekształcenia danego rodzaju energii w inny).

Maszyny z reguły stosują w celu

ułatwienia lub całkowitej zamiany

pracy ludzkiej.

Maszyna dzieli się na:

• elementy (części),

wykonanych z jednego kawałku
materiału

lub z kilku kawałków połączonych w sposób

nierozłączny

,

• zespoły (podzespoły), złożonych

z pewnej liczby elementów połączonych w

celu wykonania określonego zadania

(przekładnia, hamulce łożysko itp.)

5

Elementy i zespoły:

• TYPOWE

(nity, łożyska, wpusty, koła zębate,

sprzęgła…)

• SPECJALNE

(tłoki, łopatki, wirniki, dysze …)

Przedmiot Konstrukcja Maszyn

zajmuje się tylko typowymi

6

Części i zespoły dzielimy

na:

(wg przeznaczenia generalnie)

1). Połączenia

2). Łożyskowanie

3). Zespoły napędów

4). Mechanizmy

7

KLASYFIKACJA SZCZEGÓŁOWA

1. Połączenia nierozłączne:

a) nitowe,

b) spajane,

w tym:

• spawane,
• zgrzewane,
• lutowane,
• klejone,

c) skurczowe,

d) wtłaczane,

8

a) klinowe,

b) wpustowe i wielowypustowe,

c) kolkowe,

d) gwintowe,

e) sprężyste,

f) rurowe (rury i zawory);

9

KLASYFIKACJA SZCZEGÓŁOWA

2. Połączenia rozłączne:

3. Osie i wały

4. Łożyska :

a) ślizgowe,
b) toczne;

5. Sprzęgła;

6. Hamulce;

10

KLASYFIKACJA SZCZEGÓŁOWA

a) zębate.

b) cierne,

c) cięgnowe

w tym:

• pasowe,
• Łańcuchowe.

8. Mechanizmy

11

KLASYFIKACJA SZCZEGÓŁOWA

7. Przekładnie:

Zasady konstrukcji maszyn

• Funkcjonalność

(w stopniu równym lub wyższym od założonego. Powinna

być spełniona bezwzględnie)

• Niezawodność
• Trwałość
• Sprawność.
• Lekkość

(zużycie materiałów, montaż, transport, moc)

• Taniość i dostępność materiałów.
• Właściwy układ przenoszenia obciążeń.
• Technologiczność.
• Łatwość eksploatacji.
• Ergonomiczność.
• Zgodność z obowiązującymi przypisami i normami.

12

Normalizacja części maszyn

ma na celu

uporządkowanie, uproszczenie i

ujednolicenie:

• oznaczeń technicznych

(w tym rysunku technicznego i słownictwa),

• podstawowych wielkości

stosowanych w budowie maszyn, np.

wymiarów normalnych, tolerancji i pasowań, zarysów i gwintów,

• materiałów

(np. gatunków stali, żeliw),

• gotowych wyrobów,

w tym zarówno części maszyn (np. nitów, śrub,

wpustów), jak i zespołów (sprzęgieł, przekładni zębatych i innych),

• niektórych metod badawczych,

• warunków odbioru technicznego, konserwacji,

transportu

itp.

13

• zastosowanie wyspecjalizowanych

wysoko wydajnych maszyn
produkcyjnych,

• wprowadzenie zmienności części w

procesach montażowych, jak i przy
naprawach,

• ułatwienie pracy konstruktora.

14

Normalizacja

powoduje obniżenie kosztów

wytwarzania i eksploatacji poprzez:

RODZAJE NORM

(NORMY nie są obowiązujące, ale mogą być wg decyzji branż

zakładów!)

• Międzynarodowa

(Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (ISO)).

• Krajowe:

polskie, np.:

oznaczenia:

 76 – 1976 r.
 H – hutnictwo i jego wyroby,
 M – przemysł maszynowy i narzędziowy,
 B – budownictwo i inne

• Branżowe
• Zakładowe

15

83101

76





H

PN

WYMIARY

Zachowania dokładnych wymiarów

w trakcie obróbki

jest niemożliwe!

•Nominalne:

N

•Rzeczywiste

•Graniczne:

dolny

A

górny

B

•TOLERANCJA

:

T = B – A

(zawsze

dodatnia)

16

Podstawowe słownictwo:

• Tolerancja

• Wymiar nominalny

• Wymiary graniczne

• Odchyłki

• Pole tolerancji

• Położenie pola tolerancji

• Klasa dokładności

17

Pole tolerancji

• odchyłką górną

(

symbol

ES

dla wymiaru wewnętrznego –

(otworu) i

es

dla wymiaru zewnętrznego – (wałka))

• es =B

w

– N ES =B

o

– N

• odchyłką dolną

(

symbol

EI

dla otworu i

ei

– dla wałka)

• ei =A

w

– N EI =A

o

– N

18

WYMIAR TOLEROWANY:

Obliczenie tolerancji:

• T = B – A

(zawsze dodatnia)

• T = es – ei

dla

walka

lub

• T = ES – EI

dla

otworu

19

0,04

0,03

-

50



• określają 19 klasami dokładności:

01, 0, 1 – 17

• Klasy 01, 0, 1 – 7 –

dla narzędzi mierniczych

• Klasy 5 – 12 –

dla pasowania części maszyn

• Klasy 12 – 17 –

dla wielkich luzów i powierzchni surowych

• Klasy dokładności określone NORMAMI

20

Szerokość pola tolerancji

ITn

ei; es

EI; ES

ES

cd

Tolerancje podstawowe (ITn) średnic otworów i

wałów

o wymiarach do 500 mm (w m)

ITn = B – A; ITn = es – ei

dla walka;

ITn = ES – EI

dla otworu (

n

– klasa

dokładności)

21

Przedział wymiarów

nominalnych

Klasa dokładności

powyżej

do

5

6

7

8

9

10

11

12

mm

m

—

3

4

6

10

14

25

40

60

100

3

6

5

8

12

18

30

48

75

120

6

10

6

9

15

22

36

58

90

150

10

18

8

11

18

27

43

70

110

180

18

30

9

13

21

33

52

84

130

210

30

50

11

16

25

39

62

100

160

250

50

80

13

19

30

46

74

120

190

300

80

120

15

22

35

54

87

140

220

350

120

180

18

25

40

63

100

160

250

400

180

250

20

29

46

72

115

185

290

460

250

315

23

32

52

81

130

210

320

520

315

400

25

36

57

89

140

230

360

570

400

500

27

40

63

97

155

250

400

630

Odchyłki podstawowe wałków (w



m)

22

Odchyłki podstawowe otworów (w (µm)

cd. tablicy

23

Odchyłki podstawowe otworów (w (µm)

24

POŁOŻENIE POLA TOLERANCJI –

1

w odniesieniu do linii zerowej (nominalnej)

•oznacza się literami od

A

(otwór),

a

(wałek) do

ZC

,

zc

•wałki

h

i otwory

H

–

podstawowe

(

odchyłki położenia =

0

)

25

POŁOŻENIE POLA TOLERANCJI –

2

w odniesieniu do linii zerowej (nominalnej)

•WARTOŚCI ODCHYŁEK

położenia są w normach w

zależności od wymiarów nominalnych i klasy dokładności

•Tolerancja położenia liczy się

wgłęb materiału

26

UKŁADY PASOWAŃ

przy zasadzie

stałego otworu

średnica otworu toleruje się zawsze

asymetrycznie w głąb materiału

(odchyłką dolną EI = 0)

Dopasowujemy WALEK

27

przy zasadzie

stałego wałka

średnica wałka toleruje się

zawsze asymetrycznie w głąb

materiału (odchyłką górną

es = 0)

Dopasowujemy OTWÓR

Co łatwiej wykonać walec czy
otwór?

Pasowania

(rodzaje)

1. Luźne od

a

do

g

;

2. Mieszane

h

,

j

;

3. Ciasne od

k

do

u

Nie wszystkie rodzaje zapisane w

normach

są polecane do wykorzystania

28

a -

przestronne bardzo luźne,

b

- przestronne luźne,

c

- przestronne zwykle

d

- obrotowe bardzo luźne,

e

- obrotowe luźne,

f

- obrotowe zwykle

g

- obrotowe ciasne

29

Pasowania luźne

od

a

do

g

h -

suwliwe

(podstawowe do określenia zasad walka i otworu)

j - przylgowe

30

Pasowania Mieszane

h

,

j

Pasowania Ciasne

od

k

do

u

k - lekko wciskane

m - wciskane

n - mocno wciskane

p - bardzo lekko wtłaczane,

r - lekko wtłaczane,

s - wtłaczane,

u - bardzo mocno wtłaczane

Oznaczenie tolerancji

(pr. 1)

31

Oznaczenie tolerancji

(pr. 2)

32

Oznaczenie pasowania

33

H - litera duża – otwór; pasowanie suwliwe  zasada otworu

7 - klasa dokładności tolerancji dla otworu

m - litera mała – wałek, pasowanie wciskane (mniej od j )

6 - klasa dokładności tolerancji dla wałka

luzy graniczne:

• najmniejszy L

min

• L

min

= A

otworu

– B

walka

= A

o

- B

w

• lub L

min

= EI -es

• największy L

max

,

• L

max

= B

otworu

– A

wałka

= B

o

- A

w

• lub L

max

= ES-ei

wymiar graniczny: dolny

A i

górny

B

odchyłką górną

ES lub es;

odchyłką dolną

EI lub ei

34

1. Tolerancja wymiarów
a. wymiarów liniowych.
b. Tolerancje kątów.
c. Tolerancje stożków.
2. Tolerancje kształtu i położenia.
a. Odchyłki i tolerancje kształtu.
b. Odchyłki i tolerancje położenia.
c. Odchyłki i tolerancje złożone.
3. Chropowatość powierzchni.
4. Falistość powierzchni.

35

Tematy usupełniające:

Koniec tematu

Koniec tematu

Koniec tematu

Koniec tematu

Koniec tematu

Koniec tematu

36

Koniec tematu

Koniec tematu

Koniec tematu

Koniec tematu

Koniec tematu