Detail předmětu

Konstruování strojů - strojní součásti

FSI-5KSAk. rok: 2024/2025

Předmět poskytuje přehled o základních strojních součástech a spojích, jako jsou pružiny, ložiska, osy a hřídele a šroubové, nýtové, svarové a lepené spoje. Pozornost je věnována především pochopení jejich funkce a osvojení si metodiky používané při jejich návrhu. Předmět integruje poznatky získané v teoretických předmětech bakalářského studia strojního inženýrství, zejména v materiálových vědách a mechanice.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav konstruování (ÚK)

Vstupní znalosti

Znalosti:
- materiálových věd (volba materiálů),
- statiky (analýza zatížení),
- pružnosti a pevnosti (analýza napětí a deformací).

Absolvování předmětu: 4PP Pružnost a pevnost I.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Předmět je zakončen vykonáním zkoušky po předchozím udělení zápočtu.
Zápočtem se potvrzuje, že student se aktivně účastnil na práci během semestru a získal alespoň 50 bodů z maximálního počtu 100 bodů. Kritériem bodového hodnocení je míra schopnosti správně samostatně vyřešit zadané úlohy. Body ze cvičení se nepřenášejí ke zkoušce.
Zkouškou se zjišťuje komplexní zvládnutí látky vymezené v kartě předmětu a zejména schopnost získané poznatky samostatně a tvůrčím způsobem aplikovat. Míra zvládnutí problematiky se hodnotí v rozmezí 0 až 100 bodů. Student musí získat alespoň 50 bodů z maximálního počtu 100 bodů.
Zkouška má písemnou a ústní část. Písemná část zkoušky je povinná pro všechny studenty. Sestává se ze čtyř úloh. Ústní část zkoušky je dobrovolná.

Přednášky: účast je dobrovolná.
Cvičení: účast je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Povolují maximálně dvě absence. V případě dlouhodobé nepřítomnosti je náhrada zameškané výuky v kompetenci garanta předmětu.

Učební cíle

Absolventi budou schopni analyzovat a navrhnout základní strojní součásti, jako jsou mechanické spoje, akumulátory energie, uložení a těsnění.
- Pochopení mechanismů a příčin porušování strojních součástí.
- Znalost principu, výpočtu a zásad užití základních strojních součástí.
- Schopnost aplikace získaných znalostí při návrhu nových strojů a zařízení.

Prerekvizity a korekvizity

Základní literatura

BUDYNAS, Richard G. a J. Keith NISBETT. Shigleyho konstruování strojních součástí. 2. vyd. Editor Martin Hartl, Miloš Vlk. Brno: VUTIUM, 2023,   1296 s. ISBN 978-80-214-5471-2.
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.

Doporučená literatura

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.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-MET-P bakalářský 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

  • Program B-STR-P bakalářský

    specializace KSB , 3 ročník, zimní semestr, povinný
    specializace SSZ , 3 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program B-VTE-P bakalářský 2 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program B-ZSI-P bakalářský

    specializace STI , 3 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program B-KSI-P bakalářský 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

  • Program C-AKR-P celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu

    specializace CZS , 1 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do konstruování. Mezní stavy, návrhový součinitel, součinitel bezpečnosti.
2. Porušování způsobené statickým zatěžováním. Únavové porušování způsobené proměnným zatěžováním.
3. Osy a hřídele. Spoje hřídele s nábojem.
4. Povrchy strojních součástí. Kontakt těles. Tření, mazání a opotřebení.
5. Rozdělení spojů. Pohybové šrouby. Spojovací šrouby.
6. Předepjaté šroubové spoje. Nýtové spoje.
7. Svarové, pájené a lepené spoje.
8. Šroubovité tlačné, tažné a zkrutné pružiny. Talířové a listové pružiny.
9. Valivá ložiska. Vztah mezi zatížením, trvanlivostí a spolehlivostí. Kombinované a proměnlivé zatížení.
10. Modifikovaná rovnice trvanlivosti. Kuželíková ložiska. Mazání ložisek a konstrukce uložení.
11. Teorie hydrodynamického mazání. Radiální kluzná ložiska s hydrodynamickým mazáním.
12. Radiální kluzná ložiska s tlakovým oběhovým mazáním. Radiální kluzná ložiska s mezným mazáním.
13 Potrubí a armatury.

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Radovan Galas, Ph.D.
Ing. Milan Omasta, Ph.D.
Ing. Vít Šimara
Ing. Alexandra Streďanská
Ing. Tomáš Jordán
Ing. Pavel Čípek, Ph.D.

Osnova

1. Analýza zatížení, napětí a deformací.
2. Porušování způsobené statickým zatěžováním.
3. Únavové porušování způsobené proměnným zatěžováním.
4. Pevnostní kontrola hřídelí.
5. Kontrola deformací a kmitání hřídelí. Spoje hřídele s nábojem.
6. Kontaktní napětí a kontaktní únavová pevnost.
7. Kontrola předepjatých šroubových spojů při statickém a únavovém tahovém zatížení.
8. Spoje zatížené kolmo k ose šroubu nebo nýtu.
9. Svarové spoje.
10. Šroubovité válcové tlačné a tažné pružiny.
11. Valivá ložiska.
12. Radiální kluzná ložiska s hydrodynamickým a mezným mazáním.
13. Shrnutí probírané látky.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz