Projektowanie jest to opracowanie informacji o sposobie zaspokajania potrzeb.

Konstruowanie jest to działanie polegające na doborze cech konstrukcyjnych czyli materiałów geometrycznych i dynamicznych. Algorytm projektowania projektowanie → proces technologiczny → instrumentalizacja działań → zaspokajanie potrzeb. Karb- wszelkie nieciąglosci poprzecznych przekrojow przedmiotu lub zmiany krzywizn powierzchni ograniczajacych przedmiot (rowki,otwory,gwinty). Rozklad naprezen w obszarze karbu zależy od geometrii karbu, związanej z wymiarami przedmiotu. Wspolczynnik działania karbu- stosunek wytrzymalosci probek gładkich bez karbu do wytrzymalosci probek gładkich z karbem: βk=1+ηk(αk+1), gdzie ηk- wspol wrazliwosci materialu na działanie karbu; αk- wspol kształtu wplywajacy na charakterystykę zmeczeniowa karbu. Polaczenie czopa z piastą kołkiem promieniowym i stycznym Ścinanie: τ_t=4M₀/(π*dc*d²) ≤k_t Nacisk powierzchniowy między czopem a kołkiem: p_max=6M₀/(d*d_c²)≤p_dop Nacisk między tuleją a kołkiem: p_max=2M₀/gp*d*(dc+gp) ≤p_dop

Spoiny: złączne, nośne, szczelne Ze względu na kształt spoiny: czolowe, pachwinowe, punktowe, brzeżne. Metoda wyzn. Naprez dop.: δ=F_obl/As≤Rs gdzie, δ- naprezenie oblicz., Fobl- obciążenie obl, sa suma iloczynow tak zwanych obciazen charakterystycznych i odpowiednich wspolczynnikow uwzgl dynamiczny charakter obciążenia oraz prawdopodobieństwo wystąpienia obciazen bardziej niekorzystnych od obciazen charakter bądź równoczesnego wystąpienia kilku obciazen o max wartościach, Rs- wytrzymalosc obliczeniowa spoiny, As- wskaźnik wytrzymalosci przekroju spoiny. Wielkości charakteryzujące przekładnie zębate przełożenie, moduł, rodzaj przekładni(zamknięta, otwarta), przenoszony moment obrotowy, moc, sprawność, rodzaj kół zębatych. Ao=N+EI, Bo=N+ES, Aw=N=ei, Bw=N+es, To=ES-EI, Tw=es-ei, Lmax=Es-ei, Lmin=EI-es

Materiały konstr na: 1)osie i wały: stal konstrukcyjna węglowa zwykłej jakości (St3. St4, St5,St6,St7), stal konstrukcyjna węglowa wyższej jakości (25, 35 ,45), konstrukcyjne stopowe do ulepszania cieplnego (40H, 30HGS, 35HGS), stale stopowe konstrukcyjne do nawęglania (15H, 20H, 14HG, 20HG); 2)narzędzia do obróbki ręcznej: praca na zimno (N5, N6, N8, 10), na gorąco (N7G, N8G); 3)korpusy obrabiarek i ciężkich maszyn: Staliwo, żeliwo, Stale stopowe do Fe – C dodane pierwiastki stopowe (Cu, Ni), L20G, L35G, L30GS, L800, L600. Sprawnością η nazywa się stosunek pracy uzyskanej do pracy włożonej. Praca uzyskana w czasie jednego obrotu wynosi L_U=F∙h=F∙π∙d_s∙tgγ, praca włożona L_W= F∙π∙d_s∙tg(γ+ρ’), η= L_U/ L_W= tgγ/ tg(γ+ρ’),warunek samohamowności γ ≤ρ’, α_r- kąt roboczy gwintu, α_r=3˚-niesymetryczny S, α_r=15˚-symetryczny Tr, μ –wspł. tarcia, μ=0,1, tgγ=h/πD=3/π∙40=0,0239 γ=1,37˚, S tgρ’= μ/cos α_r=0,1 ρ’=5,71˚, Tr tgρ’= μ/cos α_r=0,1035 ρ’=5,91˚, S η=tg1,37˚/tg(1,37˚+5,72˚)=0,0239/0,1243=0,192;
Tr η=tg1,37˚/tg(1,37˚+5,91˚)=0,0239/0,1277=0,187; Podaj sposoby wyznaczania naprężeń dopuszczalnych: 1) przy obciążeniach statycznych: k=Q/x_Q Q –granica plastyczności, x_Q –wspł. bezpieczeństwa
k=R_r/xr R_r – wytrzymałość doraźna, 2) przy obciążeniach zmiennych k=Z/x_Z Z- wytrzymałość zmęczeniowa, x_Z –wspł. Bezpieczeństwa. Wartość naprężeń dopuszczalnych przy zginaniu, skręcaniu i ścinaniu: k_g=αk_r, k_s=βk_r, k_t=γk_r. Wzory te maja zastosowanie zarówno przy obciążeniach stałych jak i zmiennych. (γ=0,7-0.8, β i α zależą od kształtu przekroju części i jakości powierzchni. Wartość dopuszczalnych nacisków powierzchniowych dla połączeń spoczynkowych wyznaczamy z: p_s=0,8k_c, p_j=0,8k_cj, p_o=0,4k_cj, p_s –obciążenia statyczne, p_j – obciążenia jednostronnie zmienne, p_s – obciążenia uderzeniowe. Korekcja uzębienia :

Graniczna liczba zębów zg=(2y)/sin^2(α); Współczynnik przesunięcia zarysu: x1=y*(zg-z1)/zg; x2=y*(zg-z2)/zg Korekcja zazębienia: a0=(z1+z2/2)*m an=a0*(cos α0/cos αt) αt=arctg(tg α0/cosβ) [β=0] invαt=2*(x1+x2/z1+z2)*tg α0+inv αw => x1+x2 dla przypadku korekcji P mamy: x1=x1+x2, x2=0 dokonujemy korekcji tylko jednego koła x1=x2 - podział połówkowy ; x2=x1*z1/z2 - podział proporcjonalny.

Im większy kąt roboczy αR tym większa sprawność.
Punkt przyporu – miejsce chwilowego styku zębów Linia przyporu – utworzona przez kolejne punkty przyporu

Kąt przyporu – kąt, który tworzy linia przyporu ze styczną do kół tocznych Łuk przyporu – łuk jaki zakreśla na kole tocznym ząb od chwili wejścia do wyjścia z przyporu Liczba przyporu – stosunek długości łuku przyporu do podziałki na kole tocznym. Wpusty służą do osadzania na walach i osiach różnych części maszyn (kola zębate). Zadaniem wpustu jest przenoszenie momentu obrotowego z wału na współpracujące części. Polaczenie wpustowe oblicza się na nacisk powierzchniowy. p=F/((h/2)l_oi≤p_dop F=2Ms/d, F- siła obwodowa, Ms- moment skręcający na wale, d- średnica czopa, l₀-czynna długość wpustu, h- wys. Wpustu, i –liczba wpustów L = L₀ + b L₀ – czynna długość wpustu b- szerokość wpustu. Materiały łożyskowe powinny spełniać:

1.Dobra odkształcalność 2.Odporność na zatarcia 3.Wytrzymałość na naciski 4.Wytrzymałość zmęczeniowa 5.Odporność na korozję 6.Dobre przewodnictwo ciepła 7.Odpowiednią rozszerzalność cieplną 8.Korzystna struktura materiału (niskie μ) 9.Dodra obrabialność 10.Niska cena. Brązy: - B520, B1032, B10, B101,

Mosiądze: -MM47, MM55, MA58, Stopy łożyskowe: -Ł16, Ł89, Ł83,

Zestaw 4.
1)Pasowanie 150H7/h6.Obl: Es=+30; Ei=0; es=0; ei=-15;T₀=Es=30µm;T_w=es-ei=0-(-15)=15µm
tolerancja pasowania: Tx=To+Tw=30+15=45µm;Lmin=Ao-Bw==Ei-es=0-0=0; Lmax=B0-Aw=Es-ei=30-(-15)=45µm; Lśr=(Lmax+Lmim)/2=22,5µm; Lmax>Lmin≥0 =>luz; Wyk. otworów z daną dokładn. jest trudne a większość rozwiertaków jest wykonana w klasie dokładności 7 w przypadku wałków mamy łatwość obróbki z dowolna tolerancją dlatego możemy stosować wyższą klasę dokładności wałka. 2)Spoiny czołowe: I, V, 1/2V, Y, 1/2Y, U, 1/2U;Spoiny pachwinowe: Δ(wypukła, wklęsła, prosta);Spoina otworowa: okrągła, podłużna + rysunek 3) rysunek. 4)Materiał Łożyskowy cechy:dobra odkształcalność; odporność na zatarcia;wytrzymałość na naciski;wytrzymałość zmęczeniowa;odporność na korozje;dobre przewodzenie ciepła;odpowiednia rozszerzalność cieplna;odpowiednia struktura materiału;dobra obrabialność;niska cena. Przykłady:Brązy: - B520, B1032, B10, B101;Mosiądze: -MM47, MM55, MA58;Stopy łożyskowe: -Ł16, Ł89, Ł83.5) 5. Zadania i podział sprzęgieł podatnych:Zadania: sprzęgła pozwalają na łączenie wałów i przekazywanie momentu obrotowego z wału czynnego (napędzającego) na wał bierny (napędzany) bez zmiany kierunku ruchu obrotowego;Podział: a)sprzęgła, w których elementem podatnym jest element wykonany z gumy (charakterystyka nieliniowa):oponowe, palcowe; b)element podatny wykonany z odpowiedniej stali (char. liniowa): z pakietem sprężyn płaskich, ze sprężyną wężykową; 6. Warunki na łożyska tarcia mieszanego i rodzaje smarowania :Tarcie mieszane powstaje w momencie gdy do łożyska nie jest dostarczany smar/olej z odpowiednim ciśnieniem lub gdy dostarczana jest jego zbyt mała ilość.

Rodzaje smarowania: a)obiegowe, gdzie smar/olej znajduje się w ciągłym obiegu (smarowanie pod ciśnieniem, pierścienie smarujące); b)przelotowe, gdzie smar/olej spływa do zbiornika na zużyty smar/olej (smarownice knotowe); c)zanurzeniowe, gdy czop i panewka zalane są na stałe smarem;

7. Kryterium doboru łożysk tocznych:1. ograniczenia wymiarowe łożysk, 2. wielkości i kierunki obciążenia, 3. prędkość obrotowa, 4. możliwość ograniczenia błędu współosiowości 5. wymagana dokładność i cichobieżność 6. sztywność ułożyskowania8. Korekcja P- przesunięcie zarysu ze zmianą odległości osi (X+X). Stosuje się gdy z₁+z₂<2z_g , oraz gdy względy konstrukcyjne wymagają zmiany odległości osi. Po zastosowaniu przesunięcia zarysu x₁,x₂ osie kół ulegają rozsunięciu i nowa odległość osi będzie równa a_p=a₀+(x₁+x₂)*m- odległość pozorna.Aby skasować luz obwodowy zbliża się koła na odległość a_r=a₀*cosα₀/cosα_t α_t toczny kąt przyporu a₀=z₁+z₂/2*m invα_t=2*(x₁+x₂)/(z₁+z₂) *tgα₀+invα₀ Dla zachowania luzu wierzchołkowego należy ściąć głowy o k_m=a_p+a_m Mamy do rozdysponowania x₁+x₂=const, w praktyce x₂=0 lub x₁=0 lub x₁=x₂.korecja: z1=15, i=2, m=5, ar=115 – sprawdzic jaka zastosowano korekcje i wymienic kryteria jej stosowaniai=z2/z1=> z2= i*z1 =30 a0=(d1+d2)/2= (m/2)*(z1+z2)=112,5 a0 rożne od ar => Z tego wynika że zastosowano korekcję typu P.; Korekcja uzębienia: Graniczna liczba zębów zg=(2y)/sin^2(α) = 17,1 =>17; Współczynnik przesunięcia zarysu: x1=y*(zg-z1)/zg = 0,47 x2=y*(zg-z2)/zg = -0,89 ;Korekcja zazębienia: a0=(z1+z2/2)*m an=a0*(cos α0/cos αt) αt=arctg(tg α0/cosβ) [β=0];invαt=2*(x1+x2/z1+z2)*tg α0+inv αw => x1+x2; dla przypadku korekcji P mamy: x1=x1+x2, x2=0 dokonujemy korekcji tylko jednego kołax1=x2 podział połówkowy ; x2=x1*z1/z2 podział proporcjonalny 9.)polaczenia czopowe tarciowe – narysowac przykłady:Polaczenia czopowe tarciowe= połączenia wciskowe, np. nasuwanie kół zębatych na wał, łączenie elementów wału korbowego, osadzenie tulei na wale + 4 rysunki. 10.)

tg ρ’=µ’=/cosα_r. Im większy kąt roboczy αR tym większa sprawność. Wykres+rysunek.

1. Zaproponować materiały konstrukcyjne na:koła zębate: Żeliwa szare: ZL 250, ZL 300, ZL 350,Żeliwa sferoidalne: Zs45010, Zs50007, Zs60003,Staliwa konstrukcyjne węglowe: L350II,Staliwo stopowe konstrukcyjne: L35G,Stale węglowe zwykłej jakości: E295 (St5), E355 (St6), E360 (St7),Stale węglowe wyższej jakości: C35, C45,Stale stopowe: 18G2A, 45G2, 35SG panwie łożysk ślizgowych:Brązy: B10, B555, B476Mosiądze: MM47, MM55, MA58;Stopy cyny, ołowiu, miedzi i antymonu: Ł16;narzędzia do obróbki mechanicznej metali: Stal szybkotnąca SW18, SW7M, SW12C, SKC, SK5V, SK5M, SK8M, SK10V;Węgliki spiekane2) łożyska tocznego na czopie fi 80 KB/k6, fi 80KB górna 0,000, dolna -0,015; fi 80 k6 górna +0,023, dolna +0,003.Ø80KB/k6 górna 0,000, dolna -0,015; Ø80 k6 górna +0,023,dolna+0,003; ES=0 EI=-0,015;es=0,023, ei=0,003;B₀ =D+ES=80mm B_W =D+es=80,023mm A₀ =D+EI=79,985mm;A_W =D+ei=80,003mm T_W =B_W-A_W=es-ei=0,020mm T₀ =B₀-A₀=ES-EI=0,015mm; Lmin=EI-es=-0,015-0,023=-0,038mm Lmax=ES-ei=0-0,003=-0,003 3,4,5,6,7)Rysunek.8. podać cechy dobrego materiału na panwie łożysk. dobra odkształcalność,odporność na zatarcie, wytrzymałość na naciski,wytrzymałość zmęczeniowa, odporność na korozję,dobre przewodnictwo cieplne,odpowiednia rozszerzalność cieplna, korzystna struktura materiałowa,dobra obrabialność,niska cena.9. Przeprowadzić korekcję par kół zębatych dla danych z1=9, z2=160, alfa=20⁰ i beta 0⁰, gamma=1.Korekcja uzębienia:; Graniczna liczba zębów zg=(2y)/sin^2(α) = 17,1 =>17; Współczynnik przesunięcia zarysu: x1=y*(zg-z1)/zg = 0,47 x2=y*(zg-z2)/zg = -0,89; Korekcja zazębienia: a0=(z1+z2/2)*m an=a0*(cos α0/cos αt) αt=arctg(tg α0/cosβ) [β=0] invαt=2*(x1+x2/z1+z2)*tg α0+inv αw => x1+x2;dla przypadku korekcji P mamy: x1=x1+x2, x2=0 dokonujemy korekcji tylko jednego koła;x1=x2 podział połówkowy ; x2=x1*z1/z2 podział proporcjonalny 10)rysunek.