"Podstawy konstrukcji maszyn Tom 2"

Spis treści

1. Połączenia nierozłączne Józef Szala 12

1.1. Charakterystyka i klasyfikacja połączeń nierozłącznych 12

1.2. Połączenia spawane 12

1.2.1. Uwagi ogólne 12

1.2.2. Rodzaje spawania 13

1.2.3. Rodzaje spoin i złączy spawanych 16

1.2.4. Odkształcenia i naprężenia spawalnicze 21

1.2.5. Uwagi o spawalności metali 22

1.2.6. Obliczenia spoin obciążonych statycznie 23

1.2.7. Obliczenia spoin przy zmiennych obciążeniach 31

1.2.8. Zasady oznaczania spoin 43

1.2.9. Przykłady zastosowań połączeń spawanych 44

1.3. Połączenia zgrzewane 49

1.3.1 Charakterystyka i rodzaje zgrzewania 49

1.3.2. Uwagi o zgrzewalności metali 52

1.3.3. Obliczenia połączeń zgrzewanych 53

1.4. Połączenia lutowane 58

1.4.1. Charakterystyka połączeń lutowanych 58

1.4.2. Lutowanie miękkie 59

1.4.3. Lutowanie twarde 61

1.5. Połączenia klejone 64

1.5.1. Charakterystyka połączeń klejonych 64

1.5.2. Obliczenia połączeń klejonych 65

1.6. Połączenia nitowe 68

1.6.1. Charakterystyka procesu nitowania 68

1.6.2. Rodzaje nitów i ich zastosowanie 69

1.6.3. Wymiary, wykonanie i oznaczenie nitów 71

1.6.4. Rodzaje połączeń nitowych i zasady rozmieszczania nitów w połączeniu 72

1.6.5. Obliczanie połączeń nitowych 75

Bibliografia 77

2. Połączenia rozłączne Jan Witkowski 78

2.1. Wstęp 78

2.2. Połączenia gwintowe 82

2.2.1. Zasada uzyskiwania zdolności przenoszenia obciążeń 82

2.2.2. Rozkłady obciążeń gwintu 95

2.2.3. Obciążenia śrub 104

2.2.4. Nośność połączeń gwintowych, gwintu i śrub 111

2.3. Połączenia kształtowe 119

2.3.1. Zasada kształtowego przenoszenia obciążeń 119

2.3.2. Obciążenia elementów 125

2.4. Połączenia wciskowe 136

2.4.1. Zasada ciernego przenoszenia obciążeń 136

2.4.2. Wytrzymałość elementów połączeń wciskowych 138

2.5. Wybrane wskazówki konstrukcyjne 142

2.5.1. Wskazówki racjonalnego kształtowania elementów połączeń gwintowych 142

2.5.2. Niektóre możliwości racjonalizacji geometrii elementów połączeń kształtowych 146

2.5.3. Kształtowanie elementów połączeń wciskowych 147

2.5.4. Uwagi końcowe 148

Bibliografia 161

3. Konstrukcje nośne Marek Bijak-Zochowski 162

3.1. Ustroje jednowymiarowe 162

3.1.1. Ustroje cięgnowe 162

3.1.1.1. Zastosowanie i budowa ustrojów cięgnowych 162

3.1.1.2. Zagadnienia związane z obliczaniem konstrukcji cięgnowych 168

3.1.1.3. Statyka cięgna wiotkiego jednoprzelotowego 169

3.1.2. Konstrukcje kratowe 176

3.1.2.1. Zastosowanie i budowa konstrukcji kratowych 176

3.1.2.2. Statyka konstrukcji kratowych 183

3.1.2.3. Dobór sztywności elementów kratownicy. Problemy stateczności 197

3.1.3. Ramy 204

3.1.3.1. Zastosowanie i budowa ram 204

3.1.3.2. Statyka ram 208

3.2. Konstrukcje cienkościenne 213

3.2.1. Zastosowanie, budowa i podział konstrukcji cienkościennych 213

3.2.2. Tarcze kołowe obciążone osiowosymetrycznie 217

3.2.2.1. Zastosowanie tarcz kołowych, ich rodzaje i budowa. Przenoszone obciążenia 218

3.2.2.2. Metody analizy wytrzymałościowej tarcz kołowych 219

3.2.3. Płyty i powłoki 225

3.2.3.1. Podstawowe przypadki zginania płyt 225

3.2.3.2. Powłoki obrotowe obciążone osiowosymetrycznie 229

3.2.3.3. Wprowadzenie sił skupionych w płyty (tarcze) i powłoki 236

3.2.3.4. Niektóre zagadnienia stateczności płyt i powłok 239

3.2.4. Pręty cienkościenne 244

3.2.4.1. Konstrukcja, zastosowanie, model pracy 244

3.2.4.2. Zginanie pręta o przekroju otwartym 245

3.2.4.3. Praca prętów cienkościennych o przekrojach zamkniętych 247

3.2.4.4. Wprowadzenie obciążeń skupionych w pręty cienkościenne 248

3.2.4.5. Stateczność prętów cienkościennych 249

3.2.5. Cienkościenne ustroje złożone 251

3.2.5.1. Konstrukcja, zastosowanie, wyidealizowany model pracy 251

3.2.5.2. Płaskie ustroje półskorupowe 255

3.2.5.3. Przestrzenne ustroje półskorupowe 258

Bibliografia 260

4. Korpusy Tadeusz Kacperski 262

4.1. Sztywność korpusów 262

4.2. Rozkład naprężeń i odkształceń w zginanych belkach żeliwnych 265

4.3. Zginanie korpusów o kształcie belek zakrzywionych 266

4.3.1. Korpusy o osi silnie zakrzywionej 267

4.3.1. Korpusy o osi słabo zakrzywionej 267

4.4. Korpusy obciążone momentem skręcającym 271

4.4.1. Skręcanie korpusów o przekrojach nieokrągłych 271

4.4.2. Skręcanie korpusów o przekrojach otwartych złożonych z wąskich prostokątów 271

4.4.3. Skręcanie korpusów o dowolnych przekrojach zamkniętych 278

4.5. Wyokrąglenia wewnętrznych krawędzi odlewów 280

4.6. Użebrowania odlewów 283

4.7. Kształtowanie korpusów żeliwnych. Zalecenia ogólne 288

4.7.1. Kształtowanie ścian odlewów 289

4.7.2. Kształtowanie połączeń ścian odlewów 291

4.7.3. Racjonalne przekroje i kształty 293

4.8. Korpusy spawane z materiałów stalowych 295

4.9. Konstrukcja korpusów staliwnych 296

4.10. Konstrukcja korpusów z żeliwa ciągliwego 297

4.11. Konstrukcja korpusów z żeliwa sferoidalnego 298

4.12. Konstrukcja korpusów ze stopów lekkich 298

4.12.1. Odlewy ze stopów aluminium 298

Bibliografia 300

4.12.2. Odlewy ze stopów magnezu 300

5. Elementy podatne Marek Dietrich 301

5.1. Ogólne wiadomości o elementach podatnych 301

5.2. Sprężyny 305

5.2.1. Materiały używane na sprężyny 305

5.2.2. Drążki skrętne 306

5.2.3. Sprężyny śrubowe walcowe 309

5.2.4. Sprężyny zginane (resory) 319

5.2.5. Sprężyny talerzowe 323

5.2.6. Sprężyny pierścieniowe 324

5.2.7. Sprężyny skrętne 325

5.2.8. Układy sprężyn 327

5.3. Elementy z materiałów podatnych 331

5.3.1. Materiały podatne (elastomery) 331

5.3.2. Konstrukcja gumowych (elastomerowych) elementów podatnych 334

5.4. Gazowe elementy podatne 337

Bibliografia 339

6. Trybologia Jacek Stupnicki 340

6.1. Wstęp 340

6.1.1. Współczesne zainteresowania trybologią 340

6.2. Elementy problemu trybologicznego 342

6.2.1. Właściwości powierzchni powstałych w wyniku obróbki mechanicznej metali 343

6.2.1.1. Cechy geometryczne powierzchni 344

6.2.1.2. Inne cechy warstwy wierzchniej 355

6.2.3.Właściwości smarów 356

6.2.2. Właściwości powierzchni tworzyw sztucznych 356

6.2.3.1. Lepkość smaru 357

6.2.3.2. Wpływ temperatury smaru na lepkość 358

6.2.3.3. Wpływ ciśnienia na lepkość smaru 358

6.2.3.4. Ściśliwość i rozszerzalność termiczna smaru 360

6.2.3.5. Klasyfikacja olejów według Society of Automotive Engineers (SAE) 361

6.2.3.6. Nienewtonowskie właściwości smarów 361

6.2.3.7. Pomiary lepkości smarów 362

6.2.3.8. Inne cechy smarów 368

6.2.4. Rzeczywista powierzchnia kontaktu 370

6.2.3.9. Dodatki do smarów 370

6.3. Tarcie 371

6.3.1. Współczesne badania tarcia 373

6.3.2. Hipotezy tarcia oparte na obserwacji zjawisk kontaktu 378

6.3.2.1. Adhezyjna teoria tarcia 378

6.3.2.2. Opory ruchu w wyniku bruzdowania 381

6.3.2.3. Molekularno-mechaniczna teoria tarcia (Kragielskiego) [8] 382

6.3.3. Składanie i rozkładanie sił tarcia, tarcie izotropowe i anizotropowe 385

6.4. Mechanika ruchu tocznego 391

6.4.1. Rozkłady nacisków na powierzchni kontaktu, naprężenia kontaktowe 392

6.4.2. Czyste toczenie 394

6.4.2.1. Współczynnik oporów ruchu przy toczeniu [4] 394

6.4.2.2. Toczenie z mikropoślizgami na powierzchni kontaktu 396

6.4.2.3. Toczenie z mikropoślizgami wymuszonymi geometria układu 399

6.5. Zużycie maszyn 402

6.5.1. Zużycie adhezyjne 403

6.5.2. Zużycie ścierne 407

6.5.3. Zużycie korozyjne 408

6.5.4. Zużycie zmęczeniowe 409

6.5.5. Zużycie erozyjne 411

6.5.6. Badania zużycia powierzchni 413

6.5.7. Zapobieganie zużyciu powierzchni 413

6.6. Smarowanie 414

6.6.1. Teoria hydrodynamicznego smarowania 414

6.6.2. Teoria hydrostatycznego smarowania 425

6.6.3. Smarowanie elastohydrodynamiczne 430

Bibliografia 434

7. Łożyska i łożyskowanie Jacek Stupnicki 436

7.1. Łożyska smarowane smarami stałymi 437

7.2. Łożyska samosmarujące 439

7.3. Łożyska hydrostatyczne 440

7.4. Łożyska hydrodynamiczne 442

7.4.1. Przykłady rozwiązań konstrukcyjnych łożysk ślizgowych hydrodynamicznych 445

7.5. Łożyska toczne 448

7.5.1. Podstawy doboru łożysk tocznych 450

7.5.2. Łożyskowanie wałów 452

7.5.3. Uszczelnianie łożysk 454

Bibliografia 455

8. Osie i wały Józef Szala 456

8.1. Wiadomości wstępne 456

8.1.1. Pojęcia podstawowe i klasyfikacja 456

8.1.2. Przebieg konstruowania 458

8.1.3. Dobór materiału 458

8.2. Obliczenia wstępne 459

8.2.1. Obciążenia osi i wałów 460

8.2.2. Obliczenia wstępne osi 462

8.2.3. Obliczenia wstępne wałów 463

8.2.4. Uwagi końcowe 468

8.3. Sztywność walów prostych 469

8.3.1. Sztywność giętna wałów gładkich 469

8.3.2. Sztywność giętna wałów kształtowych 472

8.4. Drgania walów 483

8.3.3. Sztywność skrętna 483

8.4.1. Uwagi wstępne 483

8.4.2. Drgania giętne 485

8.4.3. Drgania skrętne 490

8.5. Zalecenia konstrukcyjne 493

8.4.4. Uwagi końcowe 493

8.5.1. Uwagi wstępne 493

8.5.2. Czopy łożyskowe 494

8.5.3. Czopy elementów osadzanych na wałach 495

8.5.4. Przejścia i powierzchnie oporowe 495

Bibliografia 496

9. Mechanizmy śrubowe Jan Witkowski 497

9.1. Wstęp 497

9.2. Kinetostatyka mechanizmów śrubowych 498

9.2.1. Kinematyka ruchowego połączenia śrubowego 498

9.2.2. Geometria ruchowego połączenia śrubowego 502

9.2.3. Statyka ruchowego połączenia śrubowego 506

9.2.4. Sprawność ruchowego połączenia śrubowego 508

9.2.4. Mechanizmy śrubowe. Zastosowanie 510

9.3.1. Śruby pociągowe 510

9.3.2. Mechanizmy warsztatowe i podnośniki 514

9.3.3. Mechanizmy pomocnicze i regulacyjne 525

9.3.4. Uwagi końcowe 527

Bibliografia 529

10.Przewody rurowe i zawory Tadeusz Kacperski 530

10.1. Przewody rurowe 530

10.1.1. Charakterystyka ogólna 530

10.1.2. Obliczanie pola czynnego przekroju przewodu rurowego 531

10.1.3. Ciśnienia odnoszące się do przewodu rurowego i armatury 533

10.1.4. Temperatury odnoszące się do przewodu rurowego i armatury 535

10.1.5. Obliczanie grubości ścianki cienkościennego przewodu rurowego obciążonego ciśnieniem wewnętrznym 536

10.1.6. Obliczanie grubości ścianki rury grubościennej obciążonej ciśnieniem wewnętrznym 541

10.1.7. Złącza rurowe - rodzaje, obliczenia 541

10.1.8. Opory przepływu cieczy w przewodach i zaworach 553

10.2. Zawory 560

10.2.1. Charakterystyka i rodzaje zaworów 560

10.2.2. Schematy konstrukcyjne zaworów zaporowych 562

10.2.3. Kształtowanie zaworu 563

10.2.4. Powierzchnie zamykające 565

10.2.5. Warunki pracy zaworu 568

10.2.6. Obliczanie mechanizmu sterowniczego 571

10.2.7. Obliczenia wytrzymałościowe korpusu zaworu 573

10.2.8. Konstrukcja połączenia grzybka Z wrzecionem 578

10.2.9. Dławnice wrzecion 579

10.2.10. Grzybek odciążający 581

10.2.11. Konstrukcja zaworów grzybkowych zaporowych 582

10.2.12. Zawory zasuwowe 584

10.2.13. Zawory bezpieczeństwa 587

10.2.14. Zawory zwrotne 590

10.2.15. Zawory rozdzielcze 591

10.2.16. Materiały stosowane w budowie zaworów 593

Bibliografia 594

Skorowidz 595