1.Warunek samohamowności gwintu - aby śruba (nakrętka) samoczynnie nie odkręcała się po zdjęciu momentu Mn, musi być spełniony warunek „samohamowności” śruby w złączu, czyli: Mn=0,5d_p*P*tg(ρ^| - γ) + 0,5 D_T*P*μ > 0 . Dla złącz śrubowych samohamownych (połączenia śrubowe spoczynkowe i niektóre ruchowe) musi być spełnione: M₁^|= 0,5d_p*P*tg(ρ^| - γ) > 0 → ρ^| > γ - warunek samohamowności gwintu. γ - kąt wzniosu linii śrubowej, ρ^| - zredukowany (pozorny) kąt tarcia.

2.Nośność dynamiczna - jest to wyrażona w N (daN) wartość obciążenia, przy którym łożysko uzyska trwałość nominalną równą 1 mln obr. Warunki obciążenia są przy tym następujące: dla łożysk poprzecznych i skośnych obciążenie odpowiadające przypadkowi ruchomego wałka, powinno być stałe i prostopadłe do osi obrotu; dla łożysk wzdłużnych obciążenie powinno być stałe i działać wzdłuż osi łożyska.

3.Wskaźnik wiskozowy - jest nim liczba określająca zmianę lepkości badanego oleju w zależności od temp. w stosunku do zmiany lepkości dla przyjętych dwóch serii olejów wzorcowych. W_L=[(L-U)/(L-H)]*100% ; U - lepkość oleju badanego; L,H - lepkości olejów wzorcowych

4.Zasada Willisa - aby można było uzyskać stałe, niezmienne w czasie przełożenie, wspólna normalna w każdym punkcie chwilowego styku obu zarysów musi przechodzić przez stały punkt C, dzielący odległość międzyosiową O₁O₂ w stałym stosunku, równym przełożeniu przekładni. Punkt C, wyznaczający ten przedział, nazywany jest biegunem zazębienia, punktem tocznym lub środkiem zazębienia.

5.Korekcja P i P-O - P-O - korekcja bez zmiany odległości międzyosiowej; a)w mniejszym kole zębatym narzędzie skrawające zostaje odsunięte od osi obrotu o wartość X₁=x₁*m_n ; b)w większym kole zębatym narzędzie skrawające zostaje dosunięte do osi obrotu o wartość X₂=x₂*m_n ; c)odległość osi kół zostaje zachowana i równa się odległości zerowej a = [(z₁+z₂)*m_n] / 2 ; X = X₁ + X₂ =0 - warunek konieczny zachowania zerowej odległości osi. P - korekcja ze zmianą odległości międzyosiowej; stosuje się ją z następujących powodów: a)w celu uniknięcia podcięcia stopy zęba, gdy nie jest spełniony warunek z₁ + z₂ < 2z_g^/ ; gdy odległość osi kół współpracujących jest narzucona z góry przez względy konstrukcyjne i różni się od osi zerowej ; w celu zwiększenia wytrzymałości zębów.

6.Pitting - występuje przy smarowym styku. Charakteryzuje się trzema etapami : 1 - zniszczenie materiału i powstanie pęknięć; 2 - rozwój i rozprzestrzenianie pęknięć w wyniku rozklinowującego działania oleju; 3 - wyrywania przez olej cząstek metalu, które zmniejszyły lub utraciły spójność z macierzystym materiałem.

7.Zalety ŁT i wady w stosunku do ŁŚ - zalety: znacznie mniejsze tarcie w chwili początku ruchu i mały wpływ prędkości obrotowej na tarcie; prosty sposób smarowania bez konieczności ciągłego dozoru i małe zużycie smaru; większa nośność w odniesieniu do jednostki szerokości łożyska; ŁT nie wymagają dotarcia i dopasowania powierzchni; normalizacja wymiarów, jakości i trwałości; wysoka jakość - produkcja przez wyspecjalizowane zakłady - łatwość wymiany; ustępują ślizgowym pod względem: cichobieżności; możliwości stosowania rozwiązań dwudzielnych; w prostocie konstrukcji; możliwości pracy przy największych prędkościach obrotowych; odporności na uderzenia - ŁŚ przejmują obciążenia udarowe poprzez poduszkę smarną.

8. Co ogranicza i jak wsp. X od góry i od dołu - górne (dodatnie) wartości korekcji są ograniczone przez nadmierne zmniejszenie grubości zęba u wierzchołka, zaś dolne (ujemne) przez podcięcie zębów.

9.Naprężenia rzeczywiste, nominalne, dopuszczalne, graniczne - nap. rzeczywiste - zależą od rodzaju obciążenia, kształtu elementu, sposobu i miejsca przyłożenia obciążenia, istnienia bądź braku naprężeń własnych; naprężenia rzeczywiste składają się z naprężeń głównych i naprężeń dodatkowych (powstałych na skutek błędów konstrukcji, błędów wykonania, niewłaściwych montaży); naprężenia rzeczywiste = nap. główne + nap. dodatkowe + nap. własne ; nap. nominalne - naprężenia główne wyznaczone za pomocą wzorów stereo mechanicznych odpowiadających przyjętemu modelowi fizycznemu układu. Naprężenia nominalne - rozciągające σ_n,r =P_r / A ; ściskające σ_n,c = P_c / A ; gnące σ_n,g = Mg / Wz ; skręcające τ_n,s = Ms / Wo ; tnące τ_n,t = T / A ;

σ_ob. = σ_n ≤ k = (R*ε) / x ; σ_ob. - nap. obliczeniowe, σ_n - nap. nominalne, k - nap. dopuszczalne, R - naprężenia graniczne, ε - wsp. wielkości przedmiotu, x - wsp. bezpieczeństwa.

10.Zalety i wady połączeń spawanych - zalety: łatwość kształtowania powierzchni konstrukcyjnej; ekonomiczne uzasadnienie w produkcji jednostkowej; łatwość stosowania spawania przy produkcji ustrojów wielkogabarytowych; często jedyna możliwość naprawy lub regeneracji części i zespołów; możliwość uzyskania szczelności w przypadku naczyń ciśnieniowych; duża trwałość; wady: występowanie odkształceń spawalniczych; niska wytrzymałość przy obciążeniach zmiennych; wysokie wymagania co do kwalifikacji spawaczy przy wykonywaniu odpowiedzialnych spoin; poważne zagrożenie w zakresie bezpieczeństwa i higieny pracy.

11.Naprężenia rzeczywiste w połączeniu spawanym - na rozkład naprężeń wpływają następujące czynniki: warunki konstrukcyjne - grupa czynników obejmująca spiętrzenie naprężeń wywołanych wystąpieniem karbów, węzłów spawalniczych oraz wpływem sztywności elementów spawanych; odległość między spoinami, długości spoin, odległość punktu przyłożenia siły; warunki konstrukcyjne - procesy termiczne przy spawaniu wywołują naprężenia spawalnicze, które są naprężeniami własnymi połączenia; struktura złącza i wady wykonania - procesy metalurgiczne wywołują przemiany strukturalne w spoinie i w materiale rodzimym, które mogą być źródłem mikronaprężeń.

12.Obliczenia połączeń spawanych - warunek wytrzymałościowy: σ_n ≤ k ; zasada I : materiał spoiny traktuje się jako izotropowy podlegający prawu Hook'a przyjmując, że naprężenia są proporcjonalne do hipotetycznych odkształceń; zasada II : naprężenie nominalne w spoinach czołowych wyznacza się jak dla materiału rodzimego (bez spoiny), przy czym naprężenie styczne składa się z normalnymi stosując hipotezę Hubera; zasada III : spoiny pachwinowe oblicza się zawsze na ścinanie bez względu na rodzaj obciążenia. Przy złożonym stanie naprężeń składowe naprężenia sumuje się geometrycznie wg zasady superpozycji, zaś naprężenie wypadkowe traktuje się jako umowne naprężenie styczne.

13.Wskazówki konstrukcyjne kształtowania połączeń spawanych - spoina czołowa jest lepsza od kątowej; złącze doczołowe jest korzystniejsze od innych rodzajów złączy spawanych; spoinę należy umieszczać poza obszarami spiętrzenia naprężeń wynikającymi z kształtu lub sztywności elementów spawanych; należy unikać węzłów o znacznej liczbie spoin; należy minimalizować efekt odkształceń cieplnych; powierzchnie odpowiedzialne ustroju spawanego należy obrabiać po spawaniu i ewentualnym wyżarzaniu; należy dążyć do możliwie prostych kształtów ustroju spawanego.

14.Połaczenie śrubowe - połączenie kształtowe utworzone przez dwa elementy zaopatrzone w gwint. Gwint, a właściwie powierzchnia gwintowa jest zbiegiem linii śrubowych. Linie śrubowe stosowane w gwintach mogą być walcowe lub stożkowe. Walcowa linia śrubowa wynika z nawinięcia trójkąta na walec. Podstawowymi parametrami linii śrubowej są skok linii śrubowej (h) oraz kąt pochylenia linii śrubowej (γ). tgγ = h / πd_p

15. Podziałka gwintu (h_z) - odległość dwóch odpowiadających sobie punktów na sąsiednich występach mierzoną wzdłuż osi gwintu.

16.Skok (h) - odległość między dwoma odpowiadającymi sobie punktami na występach tego samego zwoju mierzona wzdłuż osi gwintu.

17.Czop - część osi lub wału przeznaczona do podparcia tych elementów w łożyskach lub do osadzenia na nich innych elementów ( np. kół zębatych, sprzęgieł).

18.Piasta - część elementu osadzonego na wale lub osi, kontaktująca się z czopem.

19.Połączenia wpustowe (zalety i wady) - zalety: prosta postać konstrukcyjna, łatwość montażu i demontażu, zamienność części, dość dobre środkowanie (centrowanie) piasty na czopie; wady: połączenie jest mało przydatne do przenoszenia obciążeń zmiennych lub udarowych, wymagają ustalenia poosiowego piasty w przypadku połączeń spoczynkowych.

20.Połączenia wielowypustowe (zalety i wady) - zalety: możliwość przenoszenia większych Ms przy tej samej długości połączenia, mniejsze spiętrzenie naprężeń w wale (w porównaniu z poł. wpustowymi), łatwość montażu i demontażu, normalizacja kształtów i pasowań, dobre środkowanie i prowadzenie elementów przesuwnych, możliwość regulacji położenia kątowego piasty; wady: stosunkowo droga technologia, wymagają ustalania poosiowego w przypadku połączeń spoczynkowych.

21.Połączenia wieloboczne (zalety i wady) - zalety: łatwość montażu i demontażu, możliwość zmiany położenia kątowego piasty; wady: uzależnienie obciążalności oraz precyzji środkowania piasty od dokładnego wykonania profilu.

22.Połączenia cierne (zalety i wady) - zalety: prostota i łatwość wykonania elementów głównych, zdolność do przenoszenia dużych momentów obrotowych zwłaszcza zmiennych, doskonałe środkowanie łączonych elementów, poosiowe ustalenia piasty; wady: utrudniony montaż i demontaż piasty, duże naprężenia montażowe w wale, wrażliwość na działanie temp., wrażliwość na działanie siły odśrodkowej, duży moment obciążalności w zależności od tolerancji średnic oraz wartość współczynnika tarcia, niebezpieczeństwo zatarcia powierzchni styku przy montażu lub demontażu.

KONSTRUKCYJNE ZAGADNIENIA TARCIA, ZUŻYCIA I SMAROWANIA

23.Smary - zmniejszają tarcie i zużycie. Smary traktujemy jako pełnoprawny materiał konstrukcyjny. Smarami mogą być ciała stałe, ciecze, gazy i pary.

24.Penetracja - liczba określająca głębokość zanurzenia w smarze w temp. 25°C (298K) znormalizowanego stożka w czasie 5-ciu sekund.

25.Lepkość - jest to siła potrzebna do przesunięcia w cieczy płaskiej powierzchni o wymiarze jednostkowym z jednostkową prędkością równolegle do drugiej powierzchni odległej o jednostkę długości. Τ = η * du / dy - prawo Newtona (τ - lepkość, η - lepkość dynamiczna [Pa*s], du / dy - gradient prędkości)

26.Smarność - zdolność do zmniejszania tarcia i ochrony trących się powierzchni przed zatarciem i zużyciem. Jest to wielkość względna nie dająca się obliczyć ( wyznaczamy doświadczalnie)

27.Zużycie - niepożądany ubytek materiału z warstwy wierzchniej, najczęściej niezmienny w stosunku do ciężaru całego elementu.

28.Zużycie ścierne -powstaje wówczas, gdy w obszarze tarcia znajdują się luźne lub utwierdzone cząstki ścierniwa. Ubytek materiału w warstwie wierzchniej spowodowany jest oddzieleniem cząstek wskutek skrawania, rysowania lub bruzdowania.

29.Zużycie adhezyjne - występuje w obszarach rzeczywistych powierzchni styku. Powstają wówczas lokalne szczepienia metaliczne powierzchni trących i niszczenie tych połączeń przy względnym ruchu połączone z odrywaniem cząstek materiału lub jego rozrywaniem na powierzchni tarcia.

30.Zatarci (scuffing) - gwałtowna forma zużycia spowodowana przerwaniem warstewki oleju pod dużym obciążeniem.

31.Utlenianie - niszczenie warstwy wierzchniej wskutek oddzielenia warstewki tlenków powstałych w obszarze tarcia.

32.Łuszczenie - powstaje przy suchym styku lub styku kiepsko smarowanym. Naprężenia kontaktowe powodują powstanie mikropęknięć i rozprzestrzenianie ich.

33.Fretting - zjawisko zmęczeniowo - ścierne; powstaje przy bardzo niewielkich przemieszczeniach ciał w wyniku drgań lub pulsacji obciążenia.

34.Wypór hydrodynamiczny wytworzony na zasadzie efektu klina smarnego powstanie wówczas, gdy - szczelina jest wypełniona smarem i zwęża się w kierunku przepływu smaru; istnieje dostatecznie duża względna prędkość styczna elementów pary ślizgowej tak skierowana aby wymuszała przepływ smaru w kierunku zbieżności szczeliny.

35.Wypór hydrodynamiczny wytworzony na zasadzie efektu wyciskania smaru powstanie wówczas, gdy istnieje - szczelina stale wypełniona smarem; dostatecznie duża względna prędkość normalna powierzchni ślizgowych tak skierowanej aby wymuszała wyciskanie smaru ze szczeliny.

36.Liczba Sommerfelda - jako wielkość bezwymiarowa jest niezmiennikiem podobieństwa hydrodynamicznego łożyska. S = (η*n) / (p_śr*ψ²) (η - lepkość dynamiczna[Pa*s]; n - prędkość obrotowa[obr./s]; p_śr - srednie naciski obliczeniowe[N/m²]; Ψ - luz względny w łożysku. Zapisana w innej postaci jest traktowana jako bezwymiarowe obciążenie łożyska. S₀ = (p_śr*ψ²) / η*ω = 1 / 2πS (prędkość kątowa[rad/s]) . Łożyska, które charakteryzuje wartość S₀ <1 uważa się za słabo obciążone, zaś, dla których S₀ >1 za średnio, mocno obciążone S₀ >>1.

ŁOŻYSKOWANIE

37.Łożyskami nazywamy zespoły podpierające lub prowadzące, umożliwiające przekazywanie obciążenia pomiędzy elementami poruszającymi się względem siebie. Łożyska mogą umożliwić swobodny ruch łożyskowanych elementów przy równoczesnym ograniczeniu przemieszczeń w wyznaczonych kierunkach. Przejmują one siły starające się zmienić położenie lub tor ruchu łożyskowanych elementów.

38.Sztywność układu łożyskowego - jest to stosunek obciążenia działającego na łożysko do wywołanego nim przemieszczenia osi łożyskowanego elementu.

39.Dokładność biegu - wartość przemieszczenia środka czopa względem środka panwi podczas pracy łożyska.

40.Rodzaje łożysk - ze względu na ograniczenie powierzchni elementów ruchowych: poprzeczne i wzdłużne; ze względu na rodzaj ruchu: ślizgowe, toczne i specjalne; ze względu na rodzaj tarcia: o tarciu płynnym, suchym i mieszanym.

41.Hydrodynamiczne łożyska poprzeczne - są to łożyska ślizgowe o tarciu płynnym realizowanym przez wykorzystanie efektu klina smarnego lub wyciskania smaru, przejmujące obciążenie o kierunku prostopadłym do osi wału.

42.Warunki podobieństwa konstrukcyjnego hłp - a) podobieństwo geometryczne - tzn. porównywalne łożyska mogą mieć te same wartości (L/D) i β; b) podobieństwo dynamiczne - ten sam charakter zmian kierunku wektora obciążenia; c) podobieństwo hydrodynamiczne - łożyska mogą posiadać taką samą liczbę Sommerfelda.

Jeżeli łożyska są konstrukcyjnie podobne, to charakterystyki ich pracy są identyczne tzn. w łożyskach podobnych są te same: położenie czopa w panwi określone przez ε; (względny) współczynnik tarcia μ/Ψ; rozkład ciśnień w filmie olejowym określony przez odpowiednie wielkości kątowe; przepływ smaru oraz przyrost temperatury smaru w łożysku określone przez odpowiednie wskaźniki bezwymiarowe.

43.Kryteria zachowania tarcia płynnego w łożysku - a) Utrzymanie minimalnej grubości filmu smarowego powyżej wartości krytycznej h_min ≥ h_kryt = h_c + h_p + 0,5f₀ h_c- wysokość nierówności czopa; h_p -wysokość nierówności panwi; f₀- strzałka ugięcia czopa w obrębie panwi. b) Liczba Hersey'a λ = (η*n / p_śr) - powinna być większa od wartości krytycznej, charakteryzującej minimum wartości współczynnika tarcia na wykresie Stribecka, oddzielającej obszar tarcia płynnego od mieszanego (λ>λ _kr). c) Prędkość obrotowa czopa powinna być większa od wartości krytycznej (kryterium Vogelpol'a) n ≥ n_kr = P / (c_kr*η*V_ol) ; n - pr. obrotowa (obr./min.); P-obciążenie (N); η- lepkość dynamiczna (Pa*s); V_ol - πD²L - objętość olejowa łożyska; c_kr - (1...3)*10⁷[m ^-1] - stała zależna od chropowatości powierzchni (tym większa wartość im mniejsza chropowatość). Kryterium to obowiązuje dla przeciętnie stosowanych wartości luzu łożyskowego i wartości L / D≥ 0,5;

44.Ruchoma osłona i ruchomy wałek - a) Osłona - jest to obciążenie miejscowe pierścienia wewnętrznego, zaś na pierścień zewnętrzny działa obciążenie wirujące. Przy nie obracającym się pierścieniu zewnętrznym obciążenie wiruje wraz z pierścieniem wewnętrznym. Wałek - jest to obciążenie miejscowe pierścienia zewnętrznego, zaś na pierścień wewnętrzny działa obciążenie wirujące. Pierścień wewnętrzny obraca się względem nieobracającego się obciążenia i pierścienia zewnętrznego (lub) pierścień wewnętrzny nie obraca się, obciążenie przyłożone do pierścienia zewnętrznego wiruje wraz z nim.

---