PKM -OPRACOWANIA PYTAŃ

PROCES PROJEKTOWANIA I KONSTRUOWANIA

1. Co to jest konstrukcja? Co to jest maszyna?

MASZYNA - jest sztucznym układem materialnym, który dzięki zewnętrznej energii służy do przekształcania masy, energii lub informacji.

KONSTRUKCJA - jest opisem lub inaczej wyznaczonych rozmiarów dopuszczalnych dla struktur (cech geometrycznych lub materiałowych) i stanów (cech dynamicznych) wytworu. Rozmiary te są nieprzekraczalne pod groźbą uznania, że wytwór jest wadliwy.

2. Wymień rodzaje cech konstrukcyjnych i wyjaśnij je na dowolnym przykładzie.

Cechy konstrukcyjne:

- geometryczne cechy konstrukcyjne - to logiczna suma postaci konstrukcyjnej i układu wymiarów będącą koniecznym i wystarczającym warunkiem dla wytwórców podejmujących wykonanie wytworu według zamierzonej konstrukcji (przykłady to np. struktura zewnętrzna wytworu)

- materiałowe cechy konstrukcyjne (przykład to np. materiał, struktura wewnętrzna)

- dynamiczne cechy konstrukcyjne - to stan wytworu wywołany głównie podczas montażu maszyn (przykłady to np. cechy montażowe - siły, docisk; moment z jakim należy dokręcić śrubę lub siła z jaką należy wbić klin)

3. Wymień rodzaje cech konstrukcyjnych i wyjaśnij je na przykładzie połączenia klinowego co rozumiemy pod tymi pojęciami?

Cechy konstrukcyjne:

- geometryczne cechy konstrukcyjne - to logiczna suma postaci konstrukcyjnej i układu wymiarów będącą koniecznym i wystarczającym warunkiem dla wytwórców podejmujących wykonanie wytworu według zamierzonej konstrukcji (przykład to np. struktura zewnętrzna klinu)

- materiałowe cechy konstrukcyjne (przykład to np. materiał z jakiego wykonany będzie klin, dobór stali)

- dynamiczne cechy konstrukcyjne - to stan wytworu wywołany głównie podczas montażu maszyn (przykłady to np. cechy montażowe - siła, docisk; siła z jaka należy wbić klin)

WYTRZYMAŁOŚĆ ZMĘCZENIOWA

1. Narysuj wykres Soderberga i zaznacz na nim linie odpowiadającą krytycznym naprężeniom elementu z karbem.

2. Narysuj wykres Soderberga i zaznacz na nim wyraźnie naprężenia o przebiegu narysowanym poniżej (rysunek będzie dołączony)

ogólna postać wykresu Soderberga (nie wiem co będzie trzeba zrobić!!!)

3. Narysuj wykres Soderberga dla elementu z karbem

4. Przedstaw na wykresie Soderberga jak definiowana jest liczba bezpieczeństwa dla elementu z karbem, w którym występują tylko wahadłowe naprężenia skręcające

NIE WIEM!!!!!!!!

5. Wyjaśnić (na rysunku) w oparciu o wykres Soderberga jak definiowana jest liczba bezpieczeństwa dla prostego stanu naprężeń (np. rozciągania) zmiennych w czasie.

Liczba bezpieczeństwa

s = σ krytyczne / σ kryterialne

6. Zdefiniuj liczbę kształtu oraz wymień czynniki mające wpływ na jej wielkość.

Jest to wielkość opisująca różne rodzaje karbu. Jest to stosunek naprężeń maksymalnych wywołanych karbem w tworzywie idealnie sprężystym (izotropowym), do naprężeń nominalnych (obliczeniowych, kryterialnych). Jest to funkcja rodzaju obciążenia i cech geometrycznych ujęta za pomocą wykresów, tablic, wzorów.

α_k = σmax/σ

σ = 4P/πd²

USA

α₀ = σmax/σ₀

σ₀ = 4P/πD²

gdzie:

σmax - maksymalne naprężenia w przekroju wywołane spiętrzeniem naprężeń

σ - naprężenia nominalne w przekroju

α_k zależy od:

- rodzaju naprężeń

- rodzaju karbu

Liczbę kształtu można zmniejszyć poprzez zmniejszenie naprężeń maksymalnych.

Największy wpływ karbu na liczbę kształtu jest przy rozciąganiu a najmniejszy przy skręcaniu.

7. Zdefiniuj liczbę kształtu oraz przedstaw sposoby jej zmniejszania

(definicja ta sama co powyżej)

Sposoby zmniejszania liczby kształtu:

- liczbę kształtu można zmniejszyć poprzez zmniejszenie naprężeń maksymalnych

- poprzez karby odciążające

- poprzez stereomechaniczne zmniejszanie naprężeń

8. Zdefiniuj liczbę działania karbu oraz podaj czynniki mające wpływ na jej wielkość.

β_k = Z_o/Z_ok

Stosunek wytrzymałości zmęczeniowej próbki gładkiej Z_o do wytrzymałości zmęczeniowej próbki z karbem Z_ok.

β_k = 1 + η_k (α_k - 1)

η_k - liczba wrażliwości na działanie karbu

9. Opisz wielkości występujące we wzorze β_k = 1 + η_k (α_k - 1)

β_k - liczba działania karbu (stosunek wytrzymałości zmęczeniowej próbki gładkiej Z_o do wytrzymałości zmęczeniowej próbki z karbem Z_ok)

η_k - liczba wrażliwości na działanie karbu (dla tworzyw niewrażliwych na karb: η_k =0, dla tworzyw wrażliwych na karb η_k =1)

α_k - liczba kształtu (jest to wielkość opisująca różne rodzaje karbu. Jest to stosunek naprężeń max. wywołanych karbem w tworzywie idealnie sprężystym (izotropowym), do naprężeń nominalnych (obliczeniowych, kryterialnych), jest to funkcja rodzaju obciążenia i cech geometrycznych ujęta za pomocą wykresów, tablic, wzorów.)

10. Narysuj przykładowy wykres Wohlera (np. dla rozciągania) opisz jego osie, oznacz i opisz podstawową wielkość z niego odczytywaną

N* - graniczna liczba cykli

Z - wytrzymałość zmęczeniowa próbki gładkiej bez karbu (to się chyba odczytuje z wykresu)

Z_or - wytrzymałość zmęczeniowa dla obustronnego rozciągania

Z_jr : Z_og : Z_os:…

POŁĄCZENIA GWINTOWE

1. Moment M potrzebny do pokonania oporów podczas dokręcania śruby określa wzór M = 0.5 dm⋅ Q ⋅ tg( γ + ρ ). Opisz wielkości występujące w tym wzorze.

d_m - średnica medialna (średnia) gwintu (0,9 d)

Q - siła rozciągająca rdzeń śruby

γ - średni kąt pochylenia gwintu

ρ - kąt tarcia ( μ= tg ρ)

2. Narysuj i objaśnij rozkład sił występujących podczas dokręcania obciążonego połączenia samohamownego.

Warunek samohamowności:

T = N * μ = Q cosγ + μ ≥ Q sinγ

gdzie:

T - siła tarcia

Q - siła rozciągająca rdzeń śruby

N - siła nacisku

μ - liczba tarcia (μ ≥ tgγ)

γ - średni kąt pochylenia gwintu (tgγ = S/(π*dm))

dm - średnia średnica gwintu (dm=(d+dr)/2)

Stosowane jest pojęcie kata tarcia ρ:

μ = tgρ

Warunek samohamowności przyjmuje wtedy postać:

ρ>γ

Dokręcanie:

Siła Q - siła rozciągająca rdzeń śruby

Siła H - siła przyłożona na średnicy średniej gwintu w kierunku prostopadłym do osi śruby:

- wywołuje dokręcanie śruby (czyli zwiększanie siły Q)

- występuje tylko podczas dokręcania śruby

- nie należy jej mylić z siłą przyłożoną do końca klucza podczas dokręcania śruby

POŁĄCZENIA ŚRUBOWE

1. Określ podstawową różnicę istoty działania połączenia śrubowego luźnego i pasowanego. Narysuj przekroje tych połączeń w płaszczyźnie zawierającej oś śruby

i zaznacz na nich najważniejszą różnicę między nimi.

Śruby pasowane: Śruby luźne:

- śruba i otwór są pasowane ciasno - miedzy śruba i otworem jest luz

- nakrętka jest dokręcana z niewielkim - nakrętka jest dokręcana z dużym

momentem momentem co wywołuje dużą Q

- siła P wywołuje naprężenia ścinające ściskającą blachę

w rdzeniu śruby - siła P przenoszona jest przez siły

- warunek wytrzymałościowy: między blachami

P ≤ F_w ∙ i ∙ R_s/s - warunek wytrzymałościowy:

F_w - pole powierzchni przekroju rdzenia P ≤ Q ∙ i ∙ μ/s

śruby Q - siła w rdzeniu śruby

R_s - wytrzymałość na ścinanie μ - liczba tarcia

i - liczba powierzchni ścinanych i - liczba płaszczyzn, w których

s - liczba bezpieczeństwa występują siły tarcia (=2)

s - liczba bezpieczeństwa

2. i 3. - nie wiem jaki tu będzie rysunek dołączony

POŁĄCZENIA CZOPOWE

1. Przedstaw podstawową różnicę między połączeniem wpustowym i klinowym.

Wymień 2 najważniejsze zalety połączeń klinowych.

Zarówno połączenia wpustowe, jak i klinowe należą do grupy połączeń kształtowanych pośrednich.

Podstawowa różnica:

Połączenia wpustowe przenoszą tylko moment obrotowy, a klinowe przenoszą dodatkowo siłę poosiową. Ponadto w połączeniach tych w innych miejscach występują luzy (zaznaczono na rysunku) - a co za tym idzie - inny jest rozkład naprężeń.

Połączenie wpustowe:

- naciski powierzchniowe:

P = F/k·l0≤Pdop

- ścinanie wpustu

T = F /l₀ · b ≤ P**

Wady:

- możliwość przenoszenia małych obciążeń

- nie może przenosić sił poosiowych

- stosujemy pojedynczo

Zalety:

- zachowują dużą współosiowość koła względem piasty

- nie wprowadzają bardzo dużych naprężeń w piaście

- można stosować połączenia ruchowe

Połączeni klinowe:

Wady:

- brak możliwości statecznej kontroli obciążenia wstępnego

- znaczne osłabienie wpustu

- znaczne dociśnięcie piasty

- przesunięcie osi piasty względem osi wału w zakresie luzów pomiędzy czopem a piastą

- dla krótkich czopów przemieszczenia kątowe osi piasty względem osi wału

Zalety:

- może przenosić siłę poosiową i moment obrotowy

- dobrze przenosi obciążenia wahadłowe

2. Określ podstawową różnicę istoty działania połączenia wpustowego i klinowego. Narysuj przekrój połączenia wpustowego i klinowego w płaszczyźnie prostopadłej do osi wału i zaznacz na nich najważniejszą różnicę między nimi.

Tekst z pytania powyżej!!!

3. Wyjaśnić na czym polega różnica w doborze cech konstrukcyjnych dla czopowych połączeń skurczowych i wtłaczanych.

TYLKO TAKIE COŚ ZNALAZŁAM!!!

Zalety połączeń wciskowych:

- prostota i łatwość wykonania

- dobre środkowanie części łączonych

- duża obciążalność złącza
Wady połączeń wciskowych:

- zależność obciążalności złącza od dokładności wykonania

- wrażliwość złącza na zmiany temp.

- duże naprężenia montażowe

- spiętrzanie naprężeń

Warunki pracy złącza dla połączeń wciskowych:

Fa ≤ πdlpf 1/s

A dla skurczowych wymagana jest różnica temperatur

At =(Ai+A)/ad

ŁOŻYSKA TOCZNE

1. Napisz wzór określający trwałość łożysk tocznych i opisz wielkości w nim występujące. Wyjaśnić znaczenie indeksu 10. Zdefiniować wielkość C.

L₁₀ = (C/P)^q

L_w = (C/C)^q = 1^q = 1(mln obr)

L₁₀ - nominalna trwałość w milionach obrotów (dla 90% badanych łożysk)

P - obciążenie zastępcze kryterialne w [N]

C - nośność ruchowa w [N]

q=3 dla łożysk kulkowych

q=10/3=3,333 dla łożysk wałeczkowych

C - obciążenie promieniowe łożyska, przy których 90% łożysk ulegnie uszkodzeniu po wykonaniu 10⁶ obrotów

L_10h = 1 000 000 / 60n * (C/P)^q

L_n = L₁₀*a₁

L_10h - trwałość w godzinach pracy łożyska

n - prędkość obrotowa [obr/min]

L₁₀ - umowna trwałość łożyska wyznaczona dla przyjętej wymaganej niezawodności łożyska (najczęściej 90%, n=10 i wtedy L_n to L₁₀)

2. Zasada pasowania łożysk w przypadku - nieruchome gniazdo, czop obraca się względem wektora obciążenia.

Pierścień wewnętrzny wału jest równomiernie obciążony - wszystkie punkty pierścienia przechodzą wszystkie stany obciążenia.

Pierścień zewnętrzny max jest obciążony zawsze w punkcie B.

Pierścień wewnętrzny współdziała z czopem.

Obciążenia poszczególnych kulek są różne (układ jest statycznie niewyznaczalny). Naprężenia stykowe kulek z pierścieniami zależą od promieni krzywizn.

Analiza obciążenia wykazała, że pierścień wewnętrzny jest równomiernie obciążony

- wszystkie punkty pierścienia przechodzą wszystkie stany obciążenia. Pierścień zewnętrzny natomiast maksymalnie jest obciążony zawsze w punkcie B. Analizując współdziałanie pierścienia wewnętrznego z czopem dojdziemy do wniosku, że najmniejszy nawet luz miedzy nimi doprowadzić może do obtaczania się pierścienia po czopie co z kolei doprowadzić może do zatarcia się łożyska. Pierścień zewnętrzny natomiast nie wykazuje tendencji do obracania się w gnieździe łożyskowym.

3. Wymień najczęściej występujące uszkodzenia łożysk tocznych i przyczyny ich występowania.

1. Wywołane zmęczeniem materiału:

-spalling

-pitting - polega na odrywaniu się cząstek materiału na wskutek rozklinowania pęknięć przez środek smarujący.

2. Pęknięcia lub rozbicia elementów tocznych

3. Wgniecenia na bieżni

4. Przyspieszone zużycie wywołane:

- zanieczyszczeniami

- korozja

- przepływem prądu

5. Pęknięcia koszyczka

4. Narysuj przykładowe łożysko wałeczkowe walcowe (przekrój). Wymień zalety i wady łożysk tego typu.

Łożyska walcowe poprzeczne jednorzędowe i wielorzędowe

Łożyska jednorzędowe tej grupy konstrukcyjnej

cechuje zdolność przejmowania dużo większych

obciążeń promieniowych w stosunku do łożysk

kulkowych o tych samych wymiarach. Łożyska

typu NJ pozwalają na ustalenie osiowe wału

w jednym kierunku, a łożyska typu NUP oraz

łożyska NJ w połączeniu z pierścieniem HJ

w obu kierunkach, łożyska typu RNU pracują

bez pierścienia wewnętrznego - bieżnię

wewnętrzną stanowi odpowiednio wykonany

czop. Do węzłów szczególnie obciążonych stosuje

się łożyska konstrukcji "E" o większej nośności

i tych samych wymiarach zewnętrznych (wynik

specjalnej konstrukcji wewnętrznej).

Łożyska walcowe wielorzędowe dzielą się na

dwurzędowe i wielorzędowe, wykonywane są

zarówno z otworem walcowym jak i stożkowym

(K). Wszystkie łożyska walcowe są bardzo czułe

na niewspółosiowość; dopuszczalne wychylenia

w zależności od serii zawierają się w granicach

1'- 7' . Stosuje się w nich koszyki zarówno blaszane,

masywne jak i z tworzyw sztucznych. Wykonywane

są one w różnych klasach dokładności.

5. Narysuj przykładowe łożysko stożkowego wałeczkowe (przekrój). Wymień zalety i wady łożysk tego typu.

Łożyska tej grupy konstrukcyjnej przeznaczone są do przenoszenia znacznych obciążeń złożonych (promieniowych i osiowych), są to łożyska rozłączne - co znacznie ułatwia montaż. Charakterystyczną cechą łożysk stożkowych jest kąt działania, który odpowiada kątowi a na bieżni pierścienia zewnętrznego. Im większy jest ten kąt, tym większa jest zdolność łożyska do przenoszenia obciążeń wzdłużnych. Konstrukcja łożysk stożkowych umożliwia przyjmowanie obciążenia osiowego tylko w m kierunku. Przy występowaniu obciążeń w dwóch kierunkach należy stosować łożyska stożkowe dwurzędowe, a przy dużych obciążeniach łożyska stożkowe wielorzędowe.

Dopuszczalny błąd współosiowości dla łożysk stożkowych jest bardzo mały, max. wychylenie wynosi około 2'. W przeważającej części stosuje się w nich koszyki blaszane, rzadziej inne. Wykonuje się je w różnych klasach dokładności. Głównie są wykonywane w wersji jednorzędowej. Rzadko stosuje się je w wersji dwurzędowej i wielorzędowej. Wymiary i parametry techniczne są podawane w katalogach łożysk tocznych.

ŁOŻYSKA ŚLIZGOWE

6. Wymień rodzaje tarcia. Co to jest tarcie mieszane.

Tarcie mieszane (półpłynne) - sytuacja, w której pewne powierzchnie współpracujące stykają się ze sobą pod obciążeniem bez pośrednictwa oleju.

7. Podaj przykłady smarów stałych. Podaj przykłady ich zastosowań oraz wymień zalety i wady.

Smary stałe:

- grafit, dwusiarczek molibdenu (proszki, pasty, lakiery)

- miękkie metale (proszki lub cienkie warstwy miedzi, glinu i ołowiu)

- polimery niskotarciowe (teflon, wada: mała przewodność, duża rozszerzalność termiczna)

Wady:

- nie odprowadza tak dobrze ciepła ani nie tłumi tak dobrze drgań jak inne smary, np. olejowe

Zalety:

- duże dopuszczalne naciski

- odporność na wysokie i niskie temperatury

- mogą być stosowane w próżni

- odporność na działanie kwasów i zasad

- duża trwałość - umożliwia jednorazowe smarowanie powierzchni

8. Wyjaśnij zasadę działania łożyska hydrodynamicznego. Wymień jego zalety i wady.

L = dp-dc

W łożysku tym powstaje tarcie lepkości, ustawia się mimośrodowo więc następuje ściskanie oleju co powoduje wzrost ciśnienia i powstanie siły wyporu. Warstwa nośna smaru (gazu) powstaje na wskutek ruchu obrotowego czopa względem ... i wzajemnego poślizgu między ich powierzchniami ślizgowymi. Dzięki występowaniu w łożysku luzu średnicowego pomiędzy powierzchnią czopa i panewki powstaje szczelina w postaci klina. W czasie obrotu czop pociąga za sobą przylegającą do niego warstewkę oleju w wyniku działania sił adhezji. Z kolei też warstewka dzięki działaniu sił molekularnych w oleju pociąga za sobą warstewki sąsiednie i w ten sposób przy odpowiedniej prędkości olej jest wciskany w szczelinę klinową. Jeśli ilość oleju przepływu przez szczelinę jest stała, a przekrój szczeliny maleje, w warstwie oleju powstaje ciśnienie hydrodynamiczne, które próbuje rozdzielić stykające się powierzchnie panewki i czopa.

9. Wymień podstawowe rodzaje uszczelnień łożysk. Podaj ich wady, zalety i zakresy ich zastosowań wynikające z warunków działania maszyny.

Rodzaje uszczelnień łożysk:

- filcowe

- wargowe

- szczelinowe - zabezpieczają przed wydostaniem się oleju przy różnym ciśnieniu

WIĘCEJ NIE ZNALAZŁAM!!

SPRZĘGŁA

10. Wyjaśnić co oznacza pojęcie „sprzęgło podatne skrętnie z charakterystyką nieliniową”. Wyjaśnić co jest zaletą tych sprzęgieł.

Wkładka sprzęgła posiada bardzo wysoką podatność. Stosuje się ja z różnych gatunków tworzywa - najczęściej gumy.

Zalety sprzęgieł podatnych:

- tłumią drgania

- pochłaniają część energii drgań

- jeśli mają charakterystykę nieliniową to mają własność samoczynnego wyprowadzania się z rezonansu

11. Narysuj schemat sprzęgła krzyżakowego (Cardana). Opisz jego najważniejsza wadę i zaletę.

Sprzęgło przegubowe Cardana należy do specjalnej grupy sprzęgieł samonastawnych. Stosowane jest do łączenia wałów o kącie miedzy osiami dochodzącym 40°. Zasada

działania sprzęgła polega na zastosowaniu sztywnego krzyża K, ułożyskowanego w widełkach (widłach) W₁ i W₂, wzajemnie prostopadłych. Podstawowe schematy różnych rozwiązań sprzęgieł przegubowych przedstawia rysunek:

Podstawowa zaleta:

- umożliwiają łączenie wałów o dużych kątach miedzy osiami

Podstawowa wada:

- jeśli położenie wałów nie jest poosiowe to jeśli wał 1 obraca się ze stałą prędkością to wał 2 obraca się z prędkością zmienną

12. Narysuj szkic (najlepiej przekrój) wybranego sprzęgła podatnego.

13. Narysuj szkic (najlepiej przekrój) wybranego sprzęgła bezpieczeństwa.

PRZEKŁADNIA PASOWA

1. Wyjaśnij terminy pełzania i poślizgu pasa w przekładni pasowej.

Działanie elastycznego pasa związane jest z jego pełzaniem. Przyczyną pełzania jest to, że cięgno czynne jest bardziej rozciągnięte niż cięgno bierne. Podczas ruchu pasa dociskanego do powierzchni koła napędzającego jego naprężenia zmieniają się powodując jego kurczenie się i powiększanie. Pełzanie występuje w zakresie kąta β

V1 = (ω1-D1)/2

V1-prędkość pasa czynnego

V2 = (ω2-D2)/2

V2-prędkość pasa biernego

Liczba pełzania: ε = V

Przeciętna liczba pełzania:

- pas płaski_: ε =0,01

- pas klinowy: ε = 0,015

Schemat pełzania i poślizgu:

2. Narysuj schemat przekładni pasowej z rolką napinającą. Omów wady i zalety tego sposobu napięcia wstępnego pasów.

Zalety:

- stosowane w skomplikowanych przekładniach

- powodują uzyskanie wymaganego toru przebiegu pasa

Wady:

- zmniejszenie trwałości pasa wskutek występowania obustronnego zginania

- zwiększenie napięcia pasa

3. Napisz zależność między siłą w cięgnie czynnym i biernym przekładni pasowej a mocą przenoszoną przez przekładnie.

NIE WIEM!!!!!!!!!!!

PRZEKŁADNIE ŁAŃCUCHOWE

1. Co warunkuje siłę naciągu w cięgnie biernym w przekładni łańcuchowej.

NIE WIEM!!!!!!!!!!!

2. Wymień rodzaje stosowanych łańcuchów w przekładniach łańcuchowych. Wymień po jednej najważniejszej zalecie i wadzie każdego łańcucha.

- Łańcuchy sworzniowe: posiadają prostą konstrukcję - prędkość pracy tylko 0,5m/s stąd znikome zastosowanie

- Łańcuchy zębate: są cichobieżne- konieczne jest zastosowanie dużej liczby płytek 1 ogniwie

- Łańcuchy napędowe tulejkowe: prędkość 15m/s

- Łańcuchy napędowe rolkowe: posiadają zwiększona trwałość w stosunku do łańcuchów tulejkowych oraz mniejsze zużycie uzębień w kołach - spora masa własna

PRZEKŁADNIE ZĘBATE

1. Na rysunku pokazano zarys niekorygowanych uzębień o liczbie zębów 16 i 36. Określ, który zarys odpowiada liczbie zębów 32. Odpowiedz uzasadnij. Co należy zrobić podczas projektowania uzębienia aby „poprawić” zarys B.

NIE WIEM!!!!!!!!!!!

2. Wymień cele smarowania oraz sposoby smarowania przekładni zębatych.

CEL:

• zmniejszenie tarcie

• odprowadzenie ciepła

• zabezpieczenie przed korozja.

Dwa sposoby smarowania:

• zanurzeniowo-rozbryzgowe

• natryskowe

Smarowanie zanurzeniowe

- H=(16)*m H- zanurzenie

- Graniczna prędkość obrotowa

Graniczne prędkości obwodowe kół, powyżej których należy stosować smarowanie natryskowe:

- ząb wchodzi w zazębienie po obrocie 270°, licząc od miejsca zanurzenia

υ_max=0,7∙mv/h²

- ząb wchodzi w zazębienie po obrocie o 90°, od miejsca zanurzenia

υ_max=2∙mv/h²

m - moduł [mm]

v - lepkość kinematyczna oleju [mm2/s]

h - suma nierówności chropowatości powierzchni obu kół [mm]

υ_max - graniczna prędkość obwodowa [m/s]

3. Wymień najczęściej występujące uszkodzenia przekładni zębatych i przyczyny ich występowania. (4 pytanie jest takie same)

Uszkodzenia przekładni zębatych:

• pitting

• złamanie zęba zmęczeniowe i doraźne

• zatarcie współpracujących powierzchni bocznych

• zużycie ścierne

• odkształcenia plastyczne

Pittingiem nazywamy uszkodzenia powierzchni boków zębów w postaci wykruszeń występuje zazwyczaj w okolicy kół tocznych lub nieco poniżej. Pitting jest skutkiem istnienia nacisków i występowania smaru na powierzchni boków zębów.

Rozróżniamy :

- Pitting przemijający - wynik nadmiernej chropowatości boków zębów (szczególnie przy zębach miękkich)

- Pitting postępujący (progresywny) - występuje na całej flance zęba. Jest to rodzaj uszkodzeń zmęczeniowych pojawiających się przy występowaniu dużych nacisków. Efektem pittingu postępującego jest zmiana krzywizny boku zęba poniżej koła tocznego.

Zatarcie współpracujących powierzchni bocznych

Przebieg:

• wzrost temperatury

• spadek własności smarnych smaru

• metaliczny styk powoduje mikrospajania

• nierówność powierzchni powoduje wzrost temperatury

Odkształcenia plastyczne

Występuje w przypadku stali nieulepszonych lub żeliwa albo przy dużych uderzeniach.

5. Na czym polega przesunięcie zarysu uzębienia (korekcja). Określ wady i zalety korekcji plusowej i ujemnej.

Korekcja uzębienia polega na promieniowym przesunięciu środkowej linii zarysu odniesienia względem koła podziałowego. Korekcja jest zabiegiem polegającym na ustawieniu narzędzia skrawającego w odpowiednim miejscu względem nacinanego kola zębatego, w celu poprawy zarysu zęba.

X = x∙m - przesunięcie zarysu (korekcja)

x- liczba przesunięcia zarysu (lub liczba korekcji)

Istnieją trzy położenia względem kola podziałowego:

1. Korekcja zerowa - środkowa linia zarysu odniesienia jest styczna do kola podziałowego

X=x1+x2=0

x1= -x2

a_w= a = 0,5 m (z1+z2)

2. Korekcja plusowa - środkowa linia zarysu nie styka się z kołem podziałowym

X=x1+x2 > 0

a_w > a

3. Korekcja minusowa - środkowa linia zarysu odniesienia przecina kolo podziałowe

X=x1+x2<0

a_w< a

Cele stosowania korekcji:

- uniknięcie podcięcia stopy zęba przy liczbie zębów z < z_gr (to daje korekcja plusowa)

- powiększenie grubości stopy zęba - zwiększenie wytrzymałości

- powiększenie promienia krzywizn zarysu boków zębów

- możliwość doboru (zmiany) odległości miedzyosiowej

- korzystne warunki poślizgu międzyzębnego

6. Określ zalety uzębienia walcowego skośnego.

W kolach walcowych praktyczne znaczenie ma: zarys czołowy - zarys zęba powstały w wyniku przecięcia powierzchni bocznej zęba płaszczyzna prostopadła do osi koła,

zarys normalny - zarys zęba powstały w wyniku przecięcia powierzchni bocznej zęba płaszczyzna prostopadła do linii zęba.

Zaletami takiego rozwiązania jest większa powierzchnia jaka przenosi obciążenia przy zachowaniu tych samych wymiarów koła.

7. Narysuj schemat przykładowej przekładni zębatej obiegowej. Wymień podstawowe zalety przekładni planetarnych.

Przekładnia planetarna - umożliwia ona uzyskanie bardzo dużych przełożeń przy małych wymiarach zewnętrznych, możliwa jest również zmiana przełożenia bez przerywania napędu, ponadto odznacza się ona wysoką trwałością i zwartością budowy

8. Podaj i wyjaśnij na rysunku podstawowe prawo zazębienia (prawo Willisa).

Podstawowe prawo zazębienia określa warunki, jakie musza spełnić zarysy zębów,

aby zapewnić stałość stosunku prędkości kątowych kół współpracujących.

B - punkt przyporu

C - punkt centralny zazębienia (punkt toczny),

O1, O2 - osie obrotu kół,

rw1, rw2 - promienie toczne,

V1,V2 - prędkości obwodowe w punkcie B,

Vn - składowa prędkości

V1, V2 - prostopadła do zarysów zębów w punkcie B,

W1, W2 - składowe prędkości

V1,V2 - styczne do zarysów zębów w punkcie B,

   prędkości kątowe kół 1,2

Zarysy zębów stykają się w punkcie B. Przez punkt B przeprowadzono normalna NN i

styczna TT do zarysów zębów współpracujących. Normalna przecina odcinek O1 O2 w punkcie C. Z punktów O1 O2 przeprowadzono prostopadle do normalnej.

Prawo Willisa:

Wzór wyraża podstawowe prawo zazębienia zwane tez prawem Willisa, które można sformułować następująco.

W celu zapewnienia stałego przełożenia kinematycznego (i=const) zarysy zębów powinny być takie, aby wspólna normalna N-N w dowolnym punkcie styku zębów B dzieliła odcinek O1O2 w stałym stosunku rw2/rw1.

Zarysy zębów spełniających ten warunek nazywamy zarysami sprzężonymi.

W czasie zazębiania punkt styku B (punkt przyporu) zębów współpracujących przemieszcza się wzdłuż boku zęba. W kołach skonstruowanych zgodnie z podstawowa zasada zazębiania, niezależnie od położenia punktu przyporu, normalna NN dzieli w stałym stosunku odcinek O1 O2 . Przy stałej odległość osi oznacza to, ze punkt C (biegunem zazębienia) nie zmienia swego położenia w czasie współpracy kół. Zarysy zębów spełniające ten warunek współpracują tak, jakby okręgi o promieniach rw1 i rw2 toczyły się po sobie bez poślizgu. Okręgi te nazywamy okręgami tocznymi.

WYMIAROWANIE

14. Wymiary zapisywane są jako wartość nominalna z odchyłkami. Jak należy interpretować na rysunku wykonawczym zapis wymiaru dla którego nie podano odchyłki. Uzupełnij wymiary o odchyłki zakładając że pola tolerancji wszystkich wymiarów wynoszą 0.4 mm (do zadania dołączany jest rysunek).

Są to wymiary nie tolerowane tj. na ich dokładności nam nie zależy. Dla wymiarów nie tolerowanych uprzywilejowaną klasą jest klasa 14-zależy to jednak od zakładu produkcyjnego. Mogą być również przyjmowane szeregi odchyłek zaokrąglonych gdzie odchyłki średnio dokładne są uprzywilejowane.

15. Co to jest tolerancja i pasowanie. Narysuj przykłady otworu i walca o średnicy 10h8 i 20H8 z zaznaczonymi wymiarami nominalnymi i polami tolerancji.

Tolerancja - różnica między górnym i dolnym wymiarem granicznym. Tolerancja jest zawsze dodatnia.

Pole tolerancji to obszar zawarty pomiędzy wymiarami granicznymi.

Pasowanie - charakter współpracy połączonych części: obejmującej i obejmowanej (np. tulei z osadzonym w niej wałkiem), określony różnicą ich wymiarów przed połączeniem.

Wyróżniamy:

- pasowanie luźne, w których występuje zawsze luz (w granicznym przypadku równy zeru)

- pasowanie mieszane, w których może występować zarówno luz jak i wcisk

- pasowanie ciasne, w których występuje zawsze wcisk (ujemny luz)

NIE WIEM JAK TO NARYSOWAĆ!!!!!!!!!!!!!!!

16. Pomiędzy wałem o średnicy 120h7 i panewką łożyska należy uzyskać luz od 0,06 do 0,15 mm. Oblicz średnicę wewnętrzną otworu panewki. Wartość pola tolerancji IT7=0,042 mm dla wymiaru nominalnego 120 mm.

NIE WIEM!!!!!!!!!!!!!!!

---