I. A GÉPELEMEK TERVEZÉSÉNEK ALAPELVEI

A MÉRETEZÉSHEZ SZÜKSÉGES MECHANIKAI ALAPISMERETEK

Dinamikai alapfogalmak

Az erő

Az erőhöz vezető gondolatmenet I.

Az erőhöz vezető gondolatmenet II.

Az erőhöz vezető gondolatmenet III.

Az erőhöz vezető gondolatmenet IV.

Az erőhöz vezető gondolatmenet V.

Az erő fogalma

A nyomaték

A nyomatékhoz vezető gondolatmenet I.

A nyomatékhoz vezető gondolatmenet II.

A nyomatékhoz vezető gondolatmenet III.

A nyomatékhoz vezető gondolatmenet IV.

A nyomatékhoz vezető gondolatmenet V.

A nyomatékhoz vezető gondolatmenet VI.

A nyomaték fogalma

A statika alaptörvénye F1+ F2+... +Fn=0 M1+ M2+... +Mn=0

Szilárdságtani alapfogalmak (J.2.1., J.2.2.)

Az igénybevétel

Az igénybevételhez vezető gondolatmenet I.

Az igénybevételhez vezető gondolatmenet II.

Az igénybevételhez vezető gondolatmenet III.

Az igénybevételhez vezető gondolatmenet IV.

Az igénybevételhez vezető gondolatmenet V.

Az igénybevételhez vezető gondolatmenet VI.

Az igénybevételhez vezető gondolatmenet VII.

Az igénybevételhez vezető gondolatmenet VIII.

Az igénybevételhez vezető gondolatmenet IX.

Az igénybevételhez vezető gondolatmenet X.

Az igénybevételhez vezető gondolatmenet XI.

Az igénybevételhez vezető gondolatmenet XII.

Az igénybevételhez vezető gondolatmenet XIII.

Az igénybevételhez vezető gondolatmenet XIV.

Az igénybevételhez vezető gondolatmenet XV.

Az igénybevételhez vezető gondolatmenet XVI.

Az igénybevételhez vezető gondolatmenet XVII.

Az igénybevételhez vezető gondolatmenet XVIII.

Az igénybevételhez vezető gondolatmenet XII.

Elemi igénybevételek

A redukált vektorkettős felbontása I.

A redukált vektorkettős felbontása II.

Húzó (nyomó) igénybevétel

Nyíró igénybevétel

Hajlító igénybevétel

Csavaró igénybevétel

Az igénybevételek időbeli változásának típusai Sztatikus Ismétlődő Dinamikus

A feszültség

A húzófeszültséghez vezető gondolatmenet I.

A húzófeszültséghez vezető gondolatmenet II.

A húzófeszültséghez vezető gondolatmenet III.

A húzófeszültséghez vezető gondolatmenet IV.

A húzófeszültség értelmezése

A csúsztatófeszültséghez vezető gondolatmenet I.

A csúsztatófeszültséghez vezető gondolatmenet II.

A csúsztatófeszültség értelmezése

A feszültségek típusai (összefoglalás) Húzó (nyomó) Csúsztató

Makroszkopikus alakváltozások

Nyúlás I.

Nyúlás II.

Nyúlás III.

Nyúlás IV.

Elcsavarodás I.

Elcsavarodás II.

Elcsavarodás III.

Elcsavarodás IV.

Lehajlás I.

Lehajlás I.

Lehajlás II.

Lehajlás III.

Fajlagos alakváltozások

Deformáció I.

Deformáció II.

Szögtorzulás I.

Szögtorzulás II.

Főbb anyagmodellek Rugalmas— képlékeny Rugalmas Képlékeny

Tönkremeneteli feltételek Maradjon a test rugalmas állapotban (Rp 0,2 ) Az alakváltozás legyen reverzibilis ( ReH) Az anyag maradjon egyben ( Rm)

SZTATIKUS IGÉNYBEVÉTELEK SZILÁRDSÁGI JELLEMZÉSE

Sztatikus terhelés-idő függvény

Tönkremenetel sztatikus terhelés hatására (J.2.3., J.2.4., S.2.3.) A szakítódiagram

Rideg, szívós és képlékeny anyagok szakítódiagramja

Statikus szilárdsági anyagjellemzők Szakító szilárdság: Rm (régi jele: B) [MPa, N/mm2] Folyáshatár: ReH (régi jele: F) [MPa, N/mm2] Rugalmassági határ: Rp 0,2 (régi: E) [MPa, N/mm2] Szakadási nyúlás: A [%] Keménység: HHB, HHRV, HHRC [MPa] Szívósság (fajlagos ütőmunka): KCU, KCV [J/m2]

Rugalmassági paraméterek S.1.15. (20.o.) Rugalmassági modulus: E [MPa] (s = Ee) Csúsztató rugalmassági modulus: G [MPa] (t = Gg) Poisson szám m [-] Poisson tényező n [-]

Az alaktényező S.2.10-17. (27-28.o.), R/M TB 3-6 (42-44.o.)

Az alaktényező származtatása I.

Az alaktényező származtatása III.

Az alaktényező származtatása IV.

Az alaktényező származtatása V.

Az alaktényező meghatározása S. 2. 10-17. (27-28. o Az alaktényező meghatározása S.2.10-17. (27-28.o.), R/M TB 3-6 (42-44.o.)

DINAMIKUS IGÉNYBEVÉTELEK SZILÁRDSÁGI JELLEMZÉSE

A dinamikus igénybevételek terhelés-idő függvénye

Dinamikus terhelési tényező ( d ) J. 2.3. (20.o.), R/M T 3-5 (42.o.)  Tényl= d 

ISMÉTLŐDŐ IGÉNYBEVÉTELEK SZILÁRDSÁGI JELLEMZÉSE

Ismétlődő igénybevételek terhelés-idő függvénye

Tönkremenetel ismétlődő terhelés hatására (kifáradás) (J.2.5., J.2.6., J.2.7., S.2.1., S.2.2., S.2.4.)

A Wöhler-görbe

A Smith-diagram S.2.1-7. ábra, R/M TB 3-1

A Smith-diagram származtatása I. S.2.1-7. ábra, R/M TB 3-1

A Smith-diagram származtatása II.

A Smith-diagram származtatása III.

A Smith-diagram származtatása IV.

A Smith-diagram származtatása V.

A Smith-diagram származtatása VI.

A Smith-diagram származtatása VI.

A Smith-diagram származtatása VII.

A Smith-diagram származtatása VIII.

A Smith-diagram származtatása IX.

A Smith-diagram származtatása X.

A Smith-diagram származtatása XI.

A Smith-diagram származtatása XII.

A Smith-diagram származtatása XIII.

A Smith-diagram származtatása XIV.

Adott mennyiségek [S.2.4. (32.o.), R/M TB 3-11 (48.o.)] A Smith-diagram szerkesztése I. S.2.1-7. ábra, R/M TB 3-1 Adott mennyiségek [S.2.4. (32.o.), R/M TB 3-11 (48.o.)] Folyáshatár ReH Tiszta lengő igénybevétel határfeszültsége v Tiszta lüktető igénybevétel határfeszültsége r

A Smith-diagram szerkesztése II.

A Smith-diagram szerkesztése III.

A Smith-diagram szerkesztése IV.

A Smith-diagram szerkesztése V.

A Smith-diagram szerkesztése VI.

A Smith-diagram szerkesztése VII.

A Smith-diagram szerkesztése VIII.

A Smith-diagram igénybevétel-függősége S. 2. 1. (31. o A Smith-diagram igénybevétel-függősége S.2.1. (31.o.), R/M TB 3-1 (36-38.o.)

A Smith-diagram használata S.2.1-7. ábra, R/M TB 3-1

1. A terhelés—idő függvény felvétele

2. A Smith-diagram felvétele

3. A közepes feszültség vonalának bejelölése

4. A terhelés szélső értékeinek bejelölése

5. A fáradt törés veszélyének megítélése A szerkezet tönkremegy

6. A fáradt törés veszélyének megítélése A szerkezet ép marad

Gépalkatrészek kifáradási határát csökkentő tényezők

Mérettényező (b1) [S.2.1. (31.o.), R/M TB 3-11 (48.o.)]

Érdességi tényező (b2) S.2.2. (31.o.), R/M TB 3-11 (48.o.)

A számított feszültséget módosító tényezők

Érzékenységi tényező (hk) S.2.3. (31.o.)

Az érzékenységi tényező származtatása

Az érzékenységi tényező származtatása

Az érzékenységi tényező származtatása

Érzékenységi tényező meghatározása S.2.3. (31.o.)

A gátlástényező (bk) J.2.7. (27.o.)

A gátlástényező származtatása

A gátlástényező meghatározása J.2.37., 2.38. ábra (27.o.)

ANYAGVÁLASZTÉK

Főbb acélfajták felhasználási területe és tulajdonságai R/M TB 1-1 (1. o.) Ötvözetlen szerkezeti acélok S.1.2. S.1.3. (8-9. o.) Betétben edzhető és nemesíthető acélok S.1.6. (12-15. o.), S.1.7. (16.o.) Korrózióálló acélok S.1.8. (16-17.o.), S.1.9. (18-19. o.)

Egyéb szerkezeti anyagok felhasználási területe és tulajdonságai Öntöttvasak S.1.10-13. (19-20. o.) R/M TB 1-2 (5-7. o.) Színes- és könnyűfémek (alumínium, réz, bronz) R/M TB 1-3 (8-9.o.) Műanyagok R/M TB 1-4 (10-11.o.)

Leggyakrabban használt szerkezeti anyagok S 235 (A 38) ReH=235 MPa Szokásos acél a gépészeti és fémszerkezeti célokra, mérsékelt igénybevételekhez Jól alakítható Általános célokra E 295 ReH=295 MPa Jól megmunkálható Közepes igénybevételekhez igen alkalmas Tengelyekhez, csapszegekhez, stb.

A BIZTONSÁGI TÉNYEZŐ

A biztonsági tényező fogalma J.2.3. (17-18.)

A biztonsági tényező számítása statikus terhelés esetén J.2.2. (18.o.), R/M TB 3-14 (51.o.) A géprész jelentősége n1=1,2 -1,7 A gyártás módja n2=1,1 -1,4 Az anyag vizsgálata n3=1,05 -1,2 A számítások pontossága n4=1,1 -1,3 A kivitel minősége n5=1,1 -1,3 n=n1n2n3n4n5

Ajánlások a biztonsági tényező meghatározására

Biztonsági tényező ismétlődő igénybevételek esetén

A biztonsági tényező számítása a Smith-diagram alaján J.2.8. (28.o.)

A biztonsági tényező számítása változatlan középfeszültség esetében

A biztonsági tényező számítása arányos terhelésállapot-növekedése esetében

A SZILÁRDSÁGI MÉRETEZÉS FŐBB SÉMÁI

Méretezési célok A tönkremenetel elkerülése névl  meg (Méretezés megengedett feszültségre) A felület károsodásának elkerülése (Méretezés palástnyomásra) Alakváltozás korlátozása (Méretezés lehajlásra, elcsavarodásra) Tervezett üzemidő elérése (Méretezés élettartamra) névl  meg p  pmeg f  fmeg t  tmeg

Hagyományos méretezési eljárások

Ellenőrzéses módszer A konstrukció felvétele Fő méretek becslése Igénybevételek meghatározása Veszélyes helyek kikeresése Feszültségek kiszámítása a veszélyes helyeken Elvárt biztonsági tényező meghatározása Anyagválasztás Megengedett feszültségek meghatározása Ellenőrzés Nemteljesülés esetén méretek módosítása, újraszámolás Műhelyrajzok elkészítése

Direkt méretezés A konstrukció felvétele Igénybevételek meghatározása Veszélyes helyek kikeresése A veszélyes helyek geometriai méreteinek meghatározása a névl  meg feltétel alapján. Ellenőrzés más feltételekre ill. más helyekre Nemteljesülés esetén méretek módosítása, újraszámolás Műhelyrajzok elkészítése

A mértékadó (redukált) feszültség meghatározási módjai

Redukált feszültség Huber—Mieses— Hencky szerint

Méretezési előírások, ajánlások

Ajánlott tűrések

Ajánlott illesztések alaplyukrendszerben MKS.6.3. (126-129.o.)

Ajánlott felületi érdességek R/M TB 2-12 (35.o.)

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET