Detail předmětu

Konstruování strojů - strojní součásti

FSI-5KSAk. rok: 2011/2012

Předmět je zaměřen na analytické pevnostní výpočty staticky a dynamicky namáhaných strojních součástí a spojů, a na tribologii. Probírá se výpočet šroubových, svarových, lepených a nýtových spojů, hřídelů, ložisek a pružin.

Zajišťuje ústav

Výsledky učení předmětu

Studenti získají základní znalostí o funkci a využití vybraných strojních součástí, zejména těch sloužících pro přenos normálové síly a k absorpci energie. Zvládnou jejich dimezování z hlediska nejčastěji se vyskytujících mezních stavů.

Prerekvizity

Předpokládají se znalosti ze základů konstruování, materiálových věd a z předmětů mechaniky těles, které student absolvuje v předcházející části studia na FSI.

Doporučená nebo povinná literatura

SHIGLEY, Joseph E., Charles R. MISCHKE a Richard G. BUDYNAS. Konstruování strojních součástí. 1. vyd. Editor Martin Hartl, Miloš Vlk. Brno: VUTIUM, 2010, 1159 s. ISBN 978-80-214-2629-0.
BUDYNAS, Richard G. a Keith J. NISBETT. Shigley's mechanical engineering design. 9th ed. New York: McGraw-Hill, 2011. ISBN 978-0-07-352928-8.
NORTON, Robert L. Machine design: An integrated approach. 4th ed. Boston: Prentice Hall, 2010. ISBN 01-361-2370-8.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky získání zápočtu: Minimální počet bodů potřebných pro získání zápočtu je 15 ze 30 možných. Body je možné získat na základě těchto kritérií: 1. Aktivita studenta na cvičení. 2. Absolvování dvou písemných kontrolních testů v předem určených termínech, obvykle v polovině a ke konci semestru. Kontrolní test je složen ze třech teoretických otázek, každá po 1 bodě a ze čtyř příkladů, každý po 3 bodech. U příkladů se hodnotí i postup řešení, nejen správnost či nesprávnost výsledku. Z každého kontrolního testu je tedy možné získat maximálně 15 bodů. U kontrolních testů není dovoleno používat učebnici Konstruování strojních součástí ani žádnou další literaturu, pouze kalkulačku. Netriviální výpočetní vztahy budou dodány vyučujícím. Pokud student nesplní požadavky na udělení zápočtu, má nárok na maximálně jeden opravný test, jehož termín stanoví vyučující, obvykle ve zkouškovém období. Opravný test má stejnou strukturu jako kontrolní testy, je však složen z probraného učiva za celý semestr. Student uspěje tehdy, splní-li opravný test nejméně na 50%.
Podmínky získání zkoušky: Minimální počet bodů pro absolvování testu je 35 ze 70 možných. Zkouška se skládá z testu s výběrem odpovědí, který probíhá na počítači ve zkouškovém systému Ústavu konstruování, a to z problematiky uvedené na přednáškách a cvičeních. Test je složen z otázek, které jsou jak teoretické tak i výpočtové. Každá otázka má pět odpovědí, z nichž pouze jedna je správná. Za nesprávnou odpověď se neudělují záporné body. U testu musí mít student k dispozici průkaz studenta, psací potřebu a kalkulačku, dále je možné používat originální výtisk učebnice Konstruování strojních součástí. Používání jiné literatury není dovoleno. Student, který nezískal zápočet, není připuštěn k testu. Výsledný počet bodů je součtem bodů získaných ze cvičení a z testu u zkoušky. Minimální počet bodů je 50 a maximální počet bodů je 100. Výsledný počet bodů odpovídá známce podle stupnice ECTS.

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Cílem kurzu je seznámit studenty se základními strojními součástmi a metodikou používanou při jejich návrhu. Jedná se především o analytické pevnostní výpočty staticky a dynamicky namáhaných strojních součástí a spojů. Kurz integruje poznatky získané v teoretických a technologických předmětech prvního stupně studia, zejména poznatky ze základů konstruování, materiálových věd a mechaniky těles.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních je kontrolovaná - tolerují se max. 2 omluvené absence. Cvičení probíhá formou řešení zadaných příkladů u tabule. Student musí mít k dispozici na cvičení učebnici Konstruování strojních součástí a kalkulačku. Při cvičení je možné využívat počítačů v učebně nebo si nosit soukromé notebooky. Řešení příkladů je možné provádět v programu Mathcad, případně v dalších vhodných programech např. MS Office Excel. Jednotlivé přednášky jsou vystavěny na učebnici Konstruování strojních součástí. V průběhu přednášek vyučující odkazuje na konkrétní strany učebnice, které se vztahují k probírané látce. Uvedená učebnice je základním studijním materiálem pro přípravu ke zkoušce. Přednášky nebudou k dispozici v elektronické podobě v systému Moodle.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B3A-P bakalářský

    obor B-MET , 3. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný

  • Program B3S-P bakalářský

    obor B-SSZ , 3. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný
    obor B-STI , 3. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Úvod do konstruování. Porušování způsobené statickým zatěžováním.
2. Únavové porušování způsobené proměnným zatěžováním.
3. Osy a hřídele. Spoje hřídele s nábojem.
4. Kontakt těles. Tření, mazání a opotřebení.
5. Šroubové spoje zatížené v ose šroubu.
6. Šroubové a nýtové spoje zatížené kolmo k ose šroubu nebo nýtu.
7. Svarové a lepené spoje
8. Mechanické pružiny.
9. Valivá ložiska, jeich únosnost a trvanlivost.
10. Modifikovaná rovnice trvanlivosti valivých ložisek. Kuželíková ložiska.
11. Teorie hydrodynamického mazání. Radiální kluzná ložiska s náplní maziva.
12. Radiální kluzná ložiska s tlakovým oběhovým mazáním. Radiální kluzná ložiska s mezným mazáním.
13. Shrnutí probírané látky.

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Analýza zatížení, napětí a deformací.
2. Porušování způsobené statickým zatěžováním.
3. Únavové porušování způsobené proměnným zatěžováním.
4. Pevnostní výpočet hřídelí.
5. Kontrola deformací a kmitání hřídelí. Spoje hřídele s nábojem.
6. kontaktní napětí při statickém a proměnném zatěžování.
7. Šroubové spoje zatížené v ose šroubu.
8. Šroubové a nýtové spoje zatížené kolmo k ose šroubu nebo nýtu.
9. Svarové spoje.
10. Šroubové pružiny.
11. Valivá ložiska.
12. Ložiska s hydrodynamickým a mezným mazáním.
13. Shrnutí probírané látky.

eLearning