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. A
ańcuchy 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. ZmÄ™czenie wysokocyklowe. Ograniczona i trwaÅ‚a wytrzymaÅ‚ość
zmęczeniowa. Zjawisko koncentracji naprężeń.
5. Zasady obliczeń zmęczeniowych z uwzględnieniem koncentracji naprężeń. Konstruowanie elementów ma-
szyn minimalizujÄ…ce 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 doraz
ne 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. A
by 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-
ści.
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-
ściowe.
21. Tarcie suche, płynne, graniczne. Teoria tarcia. Tarcie toczne. Własności smarów i olejów.
22. A
ożyska 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. A
ożyska 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:
A
ożyska ślizgowe lub toczne (obliczenia potrzebne do doboru wg katalogu)
Sprzęgła
Hamulce
Przekładnie zębate (geometria)