I. A GÉPELEMEK TERVEZÉSÉNEK ALAPELVEI

Az előadások a következő témára: "I. A GÉPELEMEK TERVEZÉSÉNEK ALAPELVEI"— Előadás másolata:

1 I. A GÉPELEMEK TERVEZÉSÉNEK ALAPELVEI

2 A MÉRETEZÉSHEZ SZÜKSÉGES MECHANIKAI ALAPISMERETEK

3 Dinamikai alapfogalmak

4 Az erő

5 Az erőhöz vezető gondolatmenet I.

6 Az erőhöz vezető gondolatmenet II.

7 Az erőhöz vezető gondolatmenet III.

8 Az erőhöz vezető gondolatmenet IV.

9 Az erőhöz vezető gondolatmenet V.

10 Az erő fogalma

11 A nyomaték

12 A nyomatékhoz vezető gondolatmenet I.

13 A nyomatékhoz vezető gondolatmenet II.

14 A nyomatékhoz vezető gondolatmenet III.

15 A nyomatékhoz vezető gondolatmenet IV.

16 A nyomatékhoz vezető gondolatmenet V.

17 A nyomatékhoz vezető gondolatmenet VI.

18 A nyomaték fogalma

19 A statika alaptörvénye
F1+ F Fn=0 M1+ M Mn=0

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

21 Az igénybevétel

22 Az igénybevételhez vezető gondolatmenet I.

23 Az igénybevételhez vezető gondolatmenet II.

24 Az igénybevételhez vezető gondolatmenet III.

25 Az igénybevételhez vezető gondolatmenet IV.

26 Az igénybevételhez vezető gondolatmenet V.

27 Az igénybevételhez vezető gondolatmenet VI.

28 Az igénybevételhez vezető gondolatmenet VII.

29 Az igénybevételhez vezető gondolatmenet VIII.

30 Az igénybevételhez vezető gondolatmenet IX.

31 Az igénybevételhez vezető gondolatmenet X.

32 Az igénybevételhez vezető gondolatmenet XI.

33 Az igénybevételhez vezető gondolatmenet XII.

34 Az igénybevételhez vezető gondolatmenet XIII.

35 Az igénybevételhez vezető gondolatmenet XIV.

36 Az igénybevételhez vezető gondolatmenet XV.

37 Az igénybevételhez vezető gondolatmenet XVI.

38 Az igénybevételhez vezető gondolatmenet XVII.

39 Az igénybevételhez vezető gondolatmenet XVIII.

40 Az igénybevételhez vezető gondolatmenet XII.

41 Elemi igénybevételek

42 A redukált vektorkettős felbontása I.

43 A redukált vektorkettős felbontása II.

44 Húzó (nyomó) igénybevétel

45 Nyíró igénybevétel

46 Hajlító igénybevétel

47 Csavaró igénybevétel

48 Az igénybevételek időbeli változásának típusai
Sztatikus Ismétlődő Dinamikus

49 A feszültség

50 A húzófeszültséghez vezető gondolatmenet I.

51 A húzófeszültséghez vezető gondolatmenet II.

52 A húzófeszültséghez vezető gondolatmenet III.

53 A húzófeszültséghez vezető gondolatmenet IV.

54 A húzófeszültség értelmezése

55 A csúsztatófeszültséghez vezető gondolatmenet I.

56 A csúsztatófeszültséghez vezető gondolatmenet II.

57 A csúsztatófeszültség értelmezése

58 A feszültségek típusai (összefoglalás)
Húzó (nyomó) Csúsztató

59 Makroszkopikus alakváltozások

60 Nyúlás I.

61 Nyúlás II.

62 Nyúlás III.

63 Nyúlás IV.

64 Elcsavarodás I.

65 Elcsavarodás II.

66 Elcsavarodás III.

67 Elcsavarodás IV.

68 Lehajlás I.

69 Lehajlás I.

70 Lehajlás II.

71 Lehajlás III.

72 Fajlagos alakváltozások

73 Deformáció I.

74 Deformáció II.

75 Szögtorzulás I.

76 Szögtorzulás II.

77 Főbb anyagmodellek Rugalmas— képlékeny Rugalmas Képlékeny

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

79 SZTATIKUS IGÉNYBEVÉTELEK SZILÁRDSÁGI JELLEMZÉSE

80 Sztatikus terhelés-idő függvény

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

82 Rideg, szívós és képlékeny anyagok szakítódiagramja

83 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]

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

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

86 Az alaktényező származtatása I.

87 Az alaktényező származtatása III.

88 Az alaktényező származtatása IV.

89 Az alaktényező származtatása V.

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

91 DINAMIKUS IGÉNYBEVÉTELEK SZILÁRDSÁGI JELLEMZÉSE

92 A dinamikus igénybevételek terhelés-idő függvénye

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

94 ISMÉTLŐDŐ IGÉNYBEVÉTELEK SZILÁRDSÁGI JELLEMZÉSE

95 Ismétlődő igénybevételek terhelés-idő függvénye

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

97 A Wöhler-görbe

98 A Smith-diagram S ábra, R/M TB 3-1

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

100 A Smith-diagram származtatása II.

101 A Smith-diagram származtatása III.

102 A Smith-diagram származtatása IV.

103 A Smith-diagram származtatása V.

104 A Smith-diagram származtatása VI.

105 A Smith-diagram származtatása VI.

106 A Smith-diagram származtatása VII.

107 A Smith-diagram származtatása VIII.

108 A Smith-diagram származtatása IX.

109 A Smith-diagram származtatása X.

110 A Smith-diagram származtatása XI.

111 A Smith-diagram származtatása XII.

112 A Smith-diagram származtatása XIII.

113 A Smith-diagram származtatása XIV.

114 Adott mennyiségek [S.2.4. (32.o.), R/M TB 3-11 (48.o.)]
A Smith-diagram szerkesztése I. S 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

115 A Smith-diagram szerkesztése II.

116 A Smith-diagram szerkesztése III.

117 A Smith-diagram szerkesztése IV.

118 A Smith-diagram szerkesztése V.

119 A Smith-diagram szerkesztése VI.

120 A Smith-diagram szerkesztése VII.

121 A Smith-diagram szerkesztése VIII.

122 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.)

123 A Smith-diagram használata
S ábra, R/M TB 3-1

124 1. A terhelés—idő függvény felvétele

125 2. A Smith-diagram felvétele

126 3. A közepes feszültség vonalának bejelölése

127 4. A terhelés szélső értékeinek bejelölése

128 5. A fáradt törés veszélyének megítélése
A szerkezet tönkremegy

129 6. A fáradt törés veszélyének megítélése
A szerkezet ép marad

130 Gépalkatrészek kifáradási határát csökkentő tényezők

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

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

133 A számított feszültséget módosító tényezők

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

135 Az érzékenységi tényező származtatása

136 Az érzékenységi tényező származtatása

137 Az érzékenységi tényező származtatása

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

139 A gátlástényező (bk) J.2.7. (27.o.)

140 A gátlástényező származtatása

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

142 ANYAGVÁLASZTÉK

143 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. ( o.), S.1.7. (16.o.) Korrózióálló acélok S.1.8. (16-17.o.), S.1.9. ( o.)

144 Egyéb szerkezeti anyagok felhasználási területe és tulajdonságai
Öntöttvasak S ( 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.)

145 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.

146 A BIZTONSÁGI TÉNYEZŐ

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

148 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

149 Ajánlások a biztonsági tényező meghatározására

150 Biztonsági tényező ismétlődő igénybevételek esetén

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

152 A biztonsági tényező számítása változatlan középfeszültség esetében

153 A biztonsági tényező számítása arányos terhelésállapot-növekedése esetében

154 A SZILÁRDSÁGI MÉRETEZÉS FŐBB SÉMÁI

155 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

156 Hagyományos méretezési eljárások

157 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

158 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

159 A mértékadó (redukált) feszültség meghatározási módjai

160 Redukált feszültség Huber—Mieses— Hencky szerint

161 Méretezési előírások, ajánlások

162 Ajánlott tűrések

163 Ajánlott illesztések alaplyukrendszerben
MKS.6.3. ( o.)

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

165 KÖSZÖNÖM A FIGYELMET