Program wykładów w semestrze 3 oraz 4
dla kierunku MECHANIKA i BUDOWA MASZYN /60 godzin/
Ogólne uwagi o konstruowaniu maszyn.
Podstawowe problemy konstrukcji maszyn. Elementy procesu konstruowania. Metody i kryteria
oceny konstrukcji. Podstawowe materiały konstrukcyjne. Normalizacja w budowie maszyn.
Podstawy obliczeń elementów maszynowych przy obciążeniach stałych i zmiennych.
Klasyfikacja obciążeń. Ogólne zasady wyznaczania naprężeń dopuszczalnych przy obciążeniach
stałych. Wiadomości o wytrzymałości zmęczeniowej. Wykresy zmęczeniowe (Wöhlera, Smith’a,
Haigha i Soderberga). Przełom zmęczeniowy. Czynniki (kształt, materiał, stan powierzchni,
wielkość) wpływające na wytrzymałość zmęczeniową. Współczynnik bezpieczeństwa. Naprężenia
dopuszczalne. Obliczanie rzeczywistego współczynnika bezpieczeństwa przy obciążeniach prostych
i złożonych. Wpływ obciążeń zmiennych na konstrukcję elementów maszyn.
Połączenia spawane.
Rodzaje spawania i spoin spawalniczych. Obliczanie wytrzymałościowe połączeń spawanych przy
obciążeniach prostych i złożonych oraz obciążeniach zmiennych. Konstrukcja połączeń spawanych.
Połączenia gwintowe.
Budowa geometryczna gwintu, rodzaje gwintów i połączeń gwintowych. Rodzaje łączników
gwintowych. Siły działające w połączeniu gwintowym, sprawność połączenia gwintowego.
Klasyfikacja typowych przypadków obciążeń śrub. Obliczanie wytrzymałościowe śrub.
Wytrzymałość gwintu. Zasady konstruowania śrub przy obciążeniach zmiennych. Ustalanie
połączeń gwintowych.
Połączenia kształtowe.
Rodzaje, charakterystyka i obliczenia połączeń wpustowych. Konstrukcja i obliczanie połączeń
wielowypustowych i wielobocznych. Rodzaje połączeń kołkowych i ich obliczanie
wytrzymałościowe. Konstrukcja i obliczanie połączeń sworzniowych.
Połączenia wciskowe.
Ogólna charakterystyka połączeń wciskowych. Konstrukcja i obliczanie połączeń wciskowych.
Przekładnie zębate.
Określenia podstawowe, klasyfikacja przekładni zębatych. Koła zębate i ich podział. Podstawowe
wymiary koła zębatego. Podstawy budowy uzębienia. Linia przyporu, odcinek przyporu, kąt
przyporu i liczba przyporu. Cechy zarysu ewolwentowego. Ogólne wiadomości o metodach obróbki
kół o ewolwentowym zarysie zębów. Zarys odniesienia. Graniczna liczba zębów. Korekcja kół
zębatych walcowych o zębach prostych. Wymiary zęba korygowanego. Odległość osi kół zębatych
korygowanych. Koła zębate walcowe o zębach śrubowych. Podstawowe wymiary kół o zębach
śrubowych. Zastępcza liczba zębów. Liczba przyporu w kołach o zębach śrubowych. Korekcja
zazębienia. Rozkład sił w przekładni walcowej o zębach śrubowych. Ogólne wiadomości o
obliczaniu wytrzymałościowym przekładni zębatych. Stan obciążenia przekładni. Obciążenia
dynamiczne. Kryteria zniszczenia zębów. Obliczanie zębów na zginanie i na nacisk
powierzchniowy.
Określenie oraz podział osi i wałów. Obliczanie wytrzymałościowe i sztywnościowe osi i wałów.
Kształtowanie wałów. Obliczenia dynamiczne wałów. Obliczenia sprawdzające (zmęczeniowe).
Łożyska toczne.
Elementy konstrukcyjne łożyska tocznego. Klasyfikacja łożysk tocznych. Trwałość łożysk i rozkład
obciążenia na elementy toczne. Nośność dynamiczna i spoczynkowa łożysk tocznych. Dobór łożysk
tocznych. Pasowanie, smarowanie i uszczelnianie łożysk tocznych na wałach i w kadłubach maszyn.
Łożyska ślizgowe.
Podstawowe elementy trybologii. Tarcie w łożyskach ślizgowych. Obliczanie łożysk pracujących
przy tarciu mieszanym. Smarowanie łożysk ślizgowych.
Elementy podatne.
Ogólna charakterystyka elementów podatnych. Rodzaje sprężyn. Obliczanie sprężyn śrubowych
naciskowych. Układy sprężyn.
Sprzęgła i hamulce.
Rodzaje sprzęgieł i ich charakterystyczne własności. Przykłady konstrukcyjne wybranych rodzajów
sprzęgieł. Rodzaje hamulców ciernych i ich konstrukcja.
Wytrzymałość elementów konstrukcyjnych na pękanie.
Elementy liniowej mechaniki pękania. Pękanie kruche, pękanie plastyczne. Kryteria porównawcze
pękania plastycznego i kruchego.
Systemy CAD/CAM/CAE.
Zintegrowane systemy wspomagania prac projektowych. Budowa oraz przegląd systemów
CAD/CAM/CAE. Zastosowanie metody elementów skończonych w procesie konstruowania
maszyn.
Literatura:
1. Dietrich M., red. Podstawy konstrukcji maszyn, t. I-III, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne WNT,
Warszawa 1995,1999
2. Osiński Z., red. Podstawy konstrukcji maszyn, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2003
3. Cykl tematyczny Podstawy konstrukcji maszyn Wydawnictwo Naukowe PWN:
• Osiński Z., Wróbel J., Teoria konstrukcji, PWN, Warszawa 1995
• Kocańda S., Szala J., Podstawy obliczeń zmę czeniowych, PWN, Warszawa 1997
• Szewczyk K., Połą czenia gwintowe, PWN, Warszawa 1991
• Krzemiński-Freda H., Łoż yska toczne, PWN, Warszawa 1989
• Dąbrowski Z., Wały maszynowe, PWN, Warszawa 1999
• Lawrowski Z., Technika smarowania, PWN, Warszawa 1996
• Dziama A., Michniewicz M., Niedźwiedzki A., Przekładnie zę bate, PWN, Warszawa 1995
• Osiński Z., Sprzę ga i hamulce, PWN, Warszawa 1996
4. Czarnigowski J., Ferdynus M., Kuśmierz L., Ponieważ G. Podstawy konstrukcji maszyn, Część 1
Zbiór zadań , IZT, Lublin 2005
5. Banaszek J. red. Przykłady obliczeń z podstaw konstrukcji maszyn cz.1, cz.2, Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin 1996
dr inż . Mirosław Ferdynus
dr inż . Grzegorz Ponieważ
Program ćwiczeń rachunkowych w semestrze 3 oraz 4
dla kierunku MECHANIKA i BUDOWA MASZYN /30 godzin/
Semestr 3
1. Naprężenia – podział, zasady wyznaczania, momenty bezwładności, wskaźniki
wytrzymałościowe, hipotezy wytrzymałościowe
2. Obliczanie elementów maszynowych w przypadku obciążeń stałych.
3. Obliczanie elementów maszynowych w przypadku obciążeń stałych.
4. Wyznaczanie naprężeń dopuszczalnych w przypadku obciążeń zmiennych (wykresy
zmęczeniowe).
5. Obliczanie rzeczywistego współczynnika bezpieczeństwa.
6. Obliczanie połączeń spawanych w przypadku obciążeń prostych oraz złożonych.
7. Obliczanie połączeń spawanych w przypadku obciążeń prostych oraz złożonych.
8. Obliczanie połączeń śrubowych w II przypadku obciążenia.
9. Obliczanie śrub smukłych ściskanych(wyboczenie).
10. Obliczanie połączeń śrubowych w III przypadku obciążenia.
11. Obliczanie połączeń śrubowych grupowych.
12. Kolokwium
13. Obliczanie połączeń wpustowych, kołkowych i wielobocznych.
14. Obliczanie połączeń wpustowych, kołkowych i wielobocznych.
15. Zaliczenie zajęć.
Semestr 4
1. Obliczenia połączeń wciskowych.
2. Obliczenia wymiarów geometrycznych kół walcowych o zębach prostych.
3. Graniczna liczba zębów, graniczny współczynnik przesunięcia zarysu, liczba przyporu.
4. Korekcja zazębienia kół walcowych o zębach prostych: P-0; P(technologiczna).
5. Korekcja zazębienia kół walcowych o zębach prostych: P(konstrukcyjna).
6. Korekcja zazębienia kół walcowych o zębach śrubowych, korekcja P(technologiczna).
7. Korekcja zazębienia kół walcowych o zębach śrubowych, korekcja P(konstrukcyjna).
8. Obliczenia wytrzymałościowe wału maszynowego.
9. Obliczenia dynamiczne wału maszynowego, obliczanie wałów napędowych.
10. Dobór łożysk tocznych.
11. Dobór łożysk tocznych.(łożyska skośne, układy X,O).
12. Kolokwium
13. Obliczenia sprężyn śrubowych, układy sprężyn.
14. Obliczenia sprzęgieł i hamulców.
15. Zaliczenie zajęć.
Warunki zaliczenia:
• Zaliczenie kolokwium
• Czynny udział w zajęciach (±0,5 oceny uzyskanej na kolokwium).
• W przypadku 3 nieusprawiedliwionych nieobecności student nie podlega rygorom zaliczenia
Program zajęć projektowych w semestrze 4
dla kierunku MECHANIKA i BUDOWA MASZYN /45 godzin/
1. Zajęcia organizacyjne: regulamin zajęć, warunki zaliczenia. Wydanie tematu 1 (podnośnik
śrubowy, prasa biurowa, podnośnik samochodowy(nożycowy, kolumnowy), rozpierak, ściągacz
do łożysk). Zapoznanie się z rozwiązaniami konstrukcyjnymi.
Obliczenia ś ruby i nakrę tki. Dobór gwintu.
2. Sprawdzenie poprawności doboru gwintu. Wykonanie rysunku śruby i nakrętki.
3. Obliczenia pozostałych elementów (w zależności od tematu projektu) Kontynuacja rysunku
złożeniowego.
4. Sprawdzenie poprawności rysunku złożeniowego.
5. Zatwierdzenie rysunku złożeniowego (podpis) w tym specyfikacji oraz wyznaczenie rysunków
wykonawczych.
6. Zaliczenie projektu 1. Wydanie tematu 2 (przekładnia zębata 1-stopniowa o zębach prostych lub śrubowych)
Obliczenia wytrzymałoś ciowe przekładni – dobór liczby zę bów, modułu, odległoś ci osi.
7. Sprawdzenie poprawności obliczeń wytrzymałościowych kół zębatych przekładni.
8. Wykonanie zarysu kół. Obliczenia wytrzymałościowe wałków przekładni.
9. Sprawdzenie poprawności obliczeń wałków. Wykonanie wstępnego rysunku wałków
przekładni.
10. Dobór rodzaju łożyskowania oraz obliczenia łożysk przekładni. Sprawdzenie poprawności
łożyskowania. Uzupełnienie rysunku złożeniowego o węzły łożyskowe.
11. Wykonanie rysunku złożeniowego (1 rzut) Sprawdzenie jego poprawności.
12. Wykonanie rysunku złożeniowego przekładni (pozostałe rzuty).
13. Sprawdzenie poprawności rysunku złożeniowego. Wykonanie specyfikacji.
14. Zatwierdzenie rysunku złożeniowego (podpis), wyznaczenie rysunków wykonawczych,
wyznaczenie przekrojów wałka do obliczeń rzeczywistego współczynnika bezpieczeństwa.
15. Zaliczenie projektu 2.
Warunki zaliczenia:
• Zajęcia są obowiązkowe - w przypadku usprawiedliwionej nieobecności należy w uzgodnieniu
z prowadzącym odrobić zajęcia.
• W przypadku więcej niż 3 nieusprawiedliwionych nieobecności student nie podlega rygorom
zaliczenia.
• W przypadku braku zaliczenia projektu 1 oraz projektu 2 w terminie wyznaczonym przez
prowadzącego student otrzymuje ocenę niedostateczną z projektowania.
• Zaliczenie projektu odbywa się na podstawie przedstawionej dokumentacji kreślarskiej wraz
z obliczeniami oraz wykazania się znajomością problematyki związanej z opracowywanym
tematem.
dr inż . Mirosław Ferdynus
dr inż . Grzegorz Ponieważ