1. Narysuj przykładowy uproszczony wykres Smitha dla stali z zaznaczeniem Zrc, Zrj, Re. Dla jakiego typu obciążenia i na podstawie jakiego wykresu (narysuj przykładowy wykres) określamy Zrc?

2. Omówić wyznaczanie naprężeń dopuszczalnych dla obciążeń stałych i zmiennych (wyjaśnić oznaczenia). Jak wyznaczamy naprężenia dopuszczalne dla obciążeń skręcających dla żeliwa szarego?

3. Jak wpływa karb na wytrzymałość zmęczeniową elementów maszyn? Jak można osłabić działanie karbu na drodze konstrukcyjnego kształtowania?

4. Wzór na moment do obrócenia nakrętki pod siłą Q

5. Narysuj rozkład sił na powierzchni gwintu przy napinaniu (podnoszeniu). Podaj wzór na moment potrzebny do obrócenia nakrętki pod obciążeniem Q. Wyjaśnij pojęcia: pozorny kąt tarcia, pozorny współczynnik tarcia

6. Wyprowadź wzór na sprawność gwintu. Zaznacz na wykresie zakres pracy śrub złącznych oraz śrub mechanizmowych (podnośnik, tłocznia).

7. Uszeregować zarysy gwintów wg malejącej sprawności. Odpowiedź uzasadnić.

8. Wykaż, że sprawność śrub złącznych jest mniejsza od 50%.

9. Dlaczego wysokość nakrętek znormalizowanych wynosi 0.8d (tj. Hn=0,8d)? Odpowiedź uzasadnić.

10. Narysuj i omów wykres wyboczeniowy.

11. Dane jest złącze kołnierzowe o znanych charakterystykach odkształcenia elementów ściskanych i rozciąganych złącza kołnierzowego. Wyznaczyć na wykresie napięcia resztkowe w przypadku stałego obciążenia Pz i dwóch różnych wartościach napięcia wstępnego śrub tj. Q01 i Q02=2*Q01.

12. Dane są charakterystyki elementów ściskanych i rozciąganych złącza kołnierzowego. Określić na wykresie napięć siły resztkowe występujące w śrubach przy napięciu wstępnym Q0 dla dwóch przypadków obciążenia zewnętrznego Qz i 2*Qz.

13. Omów sposób obliczania podstawowych wymiarów (D, H) nakrętek nieznormalizowanych. Podaj odpowiednie warunki wytrzymałościowe.

14. Omów sposób obliczania średnicy zewnętrznej nakrętek nieznormalizowanych (dwa warunki). Podaj odpowiednie warunki wytrzymałościowe.

15. Do jakiego typu połączeń zaliczamy połączenia nitowe i dlaczego? Podać podstawowe warunki wytrzymałościowe obliczeń połączeń nitowych.

16. Omówić obliczanie rdzenia śruby

17. Dlaczego nity rozmieszczamy tak jak rozmieszczamy?

18. Zadanie z 4 śrubami poziomo i siła w dół

19. Wspornik obciążony jest siłą P wg szkicu (rys. 2). O ile obciążenie poprzeczne najbardziej obciążonej śruby jest większe od obciążenia poprzecznego najmniej obciążonej śruby, zakładając, że c=0.2l. Podaj minimalną średnicę rdzenia najbardziej obciążonej śruby zakładając, że obciążenie przenoszone jest przez siły tarcia na pow. styku. Dane: P, wsp. tarcia m, dane materiałowe dla śruby.

20. Która śruba dla połączenia przedstawionego na rysunku jest najbardziej obciążona? Określ minimalną średnicę rdzenia tej śruby dla dwóch przypadków: a) śruba pasowana, b) śruba z luzem. Dane: a, L, P, , dane materiałowe dla materiału śruby.

21. Która śruba dla połączenia przedstawionego na rysunku jest najbardziej obciążona? Określ minimalną średnicę rdzenia tej śruby jeśli obciążenie jest przenoszone poprzez tarcie na powierzchni styku (śruby luźne). Dane obc. P=1000[N], L=300[mm], b=50 [mm], wsp. tarcia m=0.1, wsp. dokładności wykonania gwintu w=0.75, kr=136[MPa].

22. Koło zębate przenoszące moc N [kW] przy prędkości kątowej w [rad/s] przykręcono do korpusu sprzęgła n śrubami rozmieszczonymi na średnicy D (śruby z luzem – moment przenoszony przez siły tarcia). Podaj wzór umożliwiający określenie średnicy rdzenia śruby. Dane: N, w, n, D, wsp. tarcia m, dane materiałowe dla śruby.

23. Jaka jest różnica między wciskiem skutecznym a mierzonym?

24. Omówić krótko obliczenia połączeń z wpustami pryzmatycznymi i połączenia wielowypustowe równoległe.

25. Koło przenosi moment skręcający Ms= 200 [Nm] na wał za pomocą dwóch wpustów pryzmatycznych typu A o wymiarach poprzecznych (bxh) 8x7 mm. Jaka powinna być ich długość jeśli pdop= 80MPa, kt=40 MPa (połączenie spoczynkowe)? Jaka byłaby ich długość dla połączenia ruchowego (przesuwne koło)?

26. Narysuj rozkład sił w połączeniu stożkowym (typu czop-piasta). Określ (wyprowadź), jaki moment może przenieść połączenie stożkowe dla danych: dśr, m, Pw (siła osiowa), półkąt stożka a.3. Podaj warunki wytrzymałościowe do obliczeń średnicy rdzenia śrub skręcanych pod obciążeniem: a) rozciągającym; b) ściskającym.

28. Dane jest połączenie sworzniowe luźno pasowane (rys.: sworzeń, widełki, pręt). Podaj model obliczeniowy i warunki wytrzymałościowe do określenia średnicy sworznia dla dwóch przypadków: a) sworzeń pełny, b) sworzeń luźno pasowany

29. Piasta połączona jest kołkiem cylindrycznym (poprzecznym) z wałkiem o średnicy d= 30 [mm]. Połączenie to przenosi moment skręcający Ms= 100Nm. Dane: grubość piasty gp=0,5d, pdop= ....[MPa], kt= ....[MPa]. Jaka powinna być średnica kołka?

30. Połączenie kołkowe czopowe wzdłużne przenosi moment Ms= 100 [Nm]. Jaka powinna być długość kołka jeśli średnica czopa wynosi d=30 [mm], średnica kołka dk=0.15 d, pdop= 40 [MPa]?

31. Wygięta rurka przyspawana do czegoś tam i obliczyć sigma max oraz pokazać gdzie wystąpi

32. Wyznacz maksymalne naprężenia w spoinie czołowej przedstawionej na rysunku. Zaznacz miejsce występowania max. naprężeń. Dane: obc. zewn. P = 1000[N], L = 200[mm], h=100[mm], b=60[mm], g=5[mm].

33. Podaj różnice w obliczeniach wytrzymałościowych spoin czołowych i pachwinowych dla obciążeń złożonych (chodzi o złożony stan naprężeń)

34. Wyznaczyć maksymalne naprężenia w spoinie pachwinowej przedstawionej na rysunku. Zaznaczyć miejsce występowania max. naprężeń. Dane: obc. zewn. P, L1, L2, g- grubość płaskownika.

35. Określ maksymalne naprężenia w otworowych spoinach pachwinowych przedstawionych na rysunku. Dane: obc. zewn. P, L, b, g- grubość płaskownika.

36. Jaki jest max. moment przenoszony przez przedstawione na rys. połączenie trójboczne (w przekroju trójkąt równoboczny)? Dane: dł. boku a, długość czopa L, naciski dopuszczalne pdop.

37. Podaj długość obliczeniową połączenia czworobocznego (wał-piasta) przy założeniu rozkładu nacisków wg rysunku. Dane: maksymalny moment obrotowy przenoszony przez połączenie Ms= .., b, L, pdop=....

4. Która śruba dla połączenia przedstawionego na rys.1 jest najbardziej obciążona? Określ minimalną średnicę rdzenia tej śruby dla dwóch przypadków: a) śruba pasowana, b) śruba "luźna".

Dane: P=200N; alfa=60deg; L=400mm; b=150mm; c=50mm; d=40mm; e=20mm; mat. śrub St5; kr=136MPa; kt=87Mpa; u=0,3.

5.Wyznacz maksymalne naprężenie w spoinie pachwinowej przedstawionej na rys.1. Zaznacz miejsce występowania maksymalnych naprężeń. Dane jak w zad.4, grubość spoiny a=5mm.

6.Wyznacz wymiary poprzeczne (bok a) połączenia trójbocznego przedstawionego na rys.2. Połączenie przenosi moment skręcający Ms=500Nm; długość piasty L=25mm; pdop=60MPa. Przekrój czopa jest trójkątem równobocznym a rozkład nacisków powierzchniowych jak na rys.2.

1. Omów wyznaczanie naprężeń dop. dla obciążeń stałych i zmiennych (wyjaśnić oznaczenia). Co to jest wytrzymałość zmęczeniowa elementów maszyn (odp. uzupełnić odpowiednimi wykresami)?

2. Podaj warunek "równości odkształceń" przy obliczaniu nakrętek nieznormalizowanych połączenia gwintowego. Dlaczego warunek ten ma istotne znaczenie w projektowaniu połączeń śruba-nakrętka?

3.a) Wyprowadź wzór na sprawność połączenia gwintowego przy podnoszeniu,

b) Jaki zarys gwintu ma największą sprawność (odpowiedź uzasadnij)?