predmet mašinski elementi - praktična nastava etš ... · pdf filemasinski...

Masinski elementi 10/22/2009

1

Predmet:MAŠINSKI ELEMENTI

1

Univerzitet u KragujevcuUniverzitet u KragujevcuMašinski fakultet u KragujevcuMašinski fakultet u Kragujevcu

Dr Mirko Blagojevi , docentDr Mirko Blagojevi , docentDr Zorica or evi , docentDr Zorica or evi , docent

Mašinski elementi ______

2

Predavanja1 nedelja1 nedelja

Uvod,Standardizacija,Osnove prora una mašinskih delova,Tolerancije.

Mašinski elementi UVOD______

3

MašinskiMašinski elementielementi predstavljaju tehni ko-nau nu disciplinu.

Izu avanjem ove discipline sti u se teorijska iprakti na znanja za izbor i primenu mašinskihdelova (elemenata) u složenim strukturamakao što su mašine, ure aji, mašinski sistemi,itd.

UVODUVOD


2


4

OsnovniOsnovni mašinskimašinski delovidelovi-- osnovniosnovni mašinskimašinski elementielementi -delovi mašina koji se bez razaranja ne mogu daljerasklapati.MašinskiMašinski sklopsklop je skup više mašinskih delova koji inejednu celinu.MašinskaMašinska grupagrupa i mašinska podgrupa su skup višemašinskih delova, mašinskih sklopova i podsklopovakoji ine jednu funkcionalnu celinu i obavljajuodre enu radnu funkciju.MašinaMašina je sastavljena od više mašinskih delova,podsklopova i sklopova, podgrupa i grupa povezanih ujednu funkcionalnu celinu.


5

Podela mašinaPodela mašina

• Energetske• Radne

• Namenske


6

Mašinski delovi (elementi)Mašinski delovi (elementi)

Svrstavaju se u dve grupe:- opštu,- posebnu.

U opštu grupu spadaju mašinski elementi koji su sastavnidelovi veoma velikog broja mašina i ure aja (zavrtnji,navrtke, ležajevi, osovine, spojnice,…).U posebnu grupu spadaju mašinski elementi koji nalazeprimenu na relativno manjem broju mašina i imaju užispecifi ni zna aj (klipovi, klipnja e, doboši,…).


3


7

U okviru predmeta MašinskiMašinski elementielementi izu avaju se,uglavnom, elementielementi iziz opšteopšte grupegrupe koji se mogu svrstatiu slede e oblasti:

elementi za vezu (mašinski spojevi),

elementi za prenos snage,elementi za obrtna kretanja,

elementi armatura i hidrauli nih instalacija.

Elementi iz opšte grupeElementi iz opšte grupe


8

Elementi za vezu (mašinski spojevi)Elementi za vezu (mašinski spojevi)

se mogu razvrstati u slede e podgrupe:navojni spojevi,zakovani spojevi,zavareni spojevi,zalepljeni spojevi,presovani spojevi (stezni spojevi),spojevi klinovima,žlebni spojevi,spojevi ivijama,zglobne veze (veze osovinicama),elasti ni spojevi.


9

PrimeriPrimeri eelemenlemenaattaa za vezuza vezu

Zavrtnjevi

OprugeZakivci

ivije


4


10

Elementi za prenos snageElementi za prenos snage

Elementi za prenos snage (prenosnici) se premaprincipu rada dele na:

mehani ke,elektri ne,hidrauli ne,pneumatske.

U okviru predmeta Mašinski elementi izu avaju sesamo mehani ki prenosnici.


11

Mehani kiMehani ki prenosniciprenosnici se dele na:

Zup aste prenosnike Frikcione prenosnike

Kaišne prenosnike Lan ane parove


12

Elementi za obrtna kretanjaElementi za obrtna kretanjase dele na:

Vratila i osovineKotrljajne ležaje Klizna ležišta

Spojnice i ko nice


5


13

S obzirom na današnji trend brzog razvoja proizvoda sveviše se primenjuje kompjuterskakompjuterska tehnikatehnika i ra unarskira unarskiprogramiprogrami za izradu prora una, tehnološke dokumentacijei dr. , kao na pr.:- programi za prora un naponsko-deformacionog stanjai simulaciju radnih uslova,- programi za optimizaciju parametara,-baze podataka za standarde, mašinske elemente,materijale, …- CAD sistemi za oblikovanje i izradu konstrukcionedokumentacije i dr.

Savremeni pristup prora unu i konstruisanjuSavremeni pristup prora unu i konstruisanju


14

Kompjutersko modeliranje mašinskihelemenata i sklopova(model auto-dizalice)

Analiza naponsko-deformacionogstanja mašinskih elemenataprimenom metode kona nih elemenata (MKE)


15

Primena programa MathcadMathcad za prora un mašinskih elemenata(primer prora una geometrijskih mera zup anika)

……


6

Mašinski elementi STANDARDIZACIJA______

STANDARDIZACIJASTANDARDIZACIJA

StandardiStandardi predstavljaju jednobrazne tehni kepropise koji se mogu odnositi na oblik, dimenzije,metode merenja, sastav materijala, formate hartijai crteža i dr. Propisivanje standarda je naro itozna ajno kod mašinskih delova koji se sre u uvelikom broju mašina i ure aja.

StandardizacijaStandardizacija je proces pripreme, donošenja,usvajanja i primene u praksi ovih propisa, odnosnostandarda.

16


17

Standardi sa obavezom primene u pojedinimzemljama su nacionalninacionalni (državni)(državni) standardistandardi, kao štosu:

- SRPS standard naše zemlje,- DIN u Nema koj,- GOST u Rusiji,- ASA u Americi,- itd.

Zbog potrebe da se me u industrijski razvijenimzemljama postigne saradnja oko jednobraznostinacionalnih standarda, osnovana je Me unarodnaMe unarodnaorganizacijaorganizacija zaza standardizastandardizaccijuiju ISOISO.

StandardiStandardi


StandardiStandardi našenaše zemljezemlje se ozna avaju alfanumeri kimznacima u obliku:

SRPSSRPS X.XX.XXXX.XX.XXX..

Prva oznaka XPrva oznaka X odnosi se na oblast koja je obuhva enastandardom, na primer:- M za mašinstvo,- C za metalurgiju,- L za merne alate i pribore,- K za radne pribore i alate,- A se odnosi na osnovne i opšte standarde.

18


7


Druga grupa od dva znaka XXDruga grupa od dva znaka XX odnosi se na grupustandarda, na primer:

- BO za razne vrste navoja i materijala,- B1 za zavrtnje i navrtke,- B2 za podmeta e,- C1 za žlebne spojeve, za module zup anika,- C2 za klinove i ivije,- C3 za kotrljajne ležaje, itd.

19


Tre aTre a grupagrupa odod tritri znakaznaka XXXXXX odnosi se na redni broj

standarda iz doti ne grupe:

SRPS M.B1.601 odnosi se na jednu vrstušestougaonih navrtki za opštu primenu,

SRPS M.B1.060 odnosi se na jednu vrstu zavrtanja sašestougaonom glavom, itd.

20


Osnovu mnogih standarda ine standardni brojevistandardni brojevi.

Standardni brojeviStandardni brojevi su svrstani u osnovne redove:

• R5 sa

• R10 sa = 1,25

• R20 sa = 1,12

• R40 sa = 1,06 ,

• R80 sa = 1,03 .

21

Standardni brojeviStandardni brojevi


8


StandardniStandardni brojevibrojevi se koriste za skoro sve geometrijskemere. Ako se, na primer, prora unom dobije nekavrednost koja nije data u tabeli standardnih brojeva,pravilo je:

- za spoljašnjuspoljašnju merumeru (npr. pre nik) usvaja se prva ve astandardna vrednost,

- za unutrašnjuunutrašnju merumeru (npr. otvor), prva manjastandardna vrednost.

22

Mašinski elementi OSNOVE PRORA UNA______

23

Prora un se, naj eš e, vrši nana osnovuosnovu potrebnepotrebne sigurnostisigurnostiuu raduradu - prora unprora un nana osnovuosnovu potrebnepotrebne vrsto evrsto e delovadelova.Ovaj prora un se sastoji u upore ivanju kriti nog i radnognapona, uu proveriproveri stepenastepena sigurnostisigurnosti SS, na osnovu:

NaprezanjeNaprezanje je stanje u materijalu izazvano dejstvomspoljašnjeg optere enja.

RadniRadni naponnapon je unutrašnji otpor u materijalu sveden najedinicu površine popre nog preseka, kojim se materijalsuprostavlja deformisanju.

OSNOVE PRORA UNA MAŠINSKIH DELOVAOSNOVE PRORA UNA MAŠINSKIH DELOVA


24

M

F

T

= T / W

= F / A

=F /

A

= M / W

F

F

F

M

T

Zatezanje

Savijanje

Uvijanje

Smicanje

Vrste radnih naponaVrste radnih napona


9


g

d

sra

g

d

R = 0

R = - 1

R < 0

R > 0 R = 1

d

d

g

g

Vrste promena optere enja i naponaVrste promena optere enja i napona


26

Kriti niKriti ni naponnapon je veli ina napona koja pod odre enimuslovima dovodi do kriti nog stanja u mašinskom delu.

Re

Rm

N

D

N

N D

Nm N = const

• Kriti ni naponpri stati kom optere enju

• Kriti ni napon pridinami kom optere enju

Kriti ni naponiKriti ni naponi


27

StepenStepen sigurnosti:sigurnosti:

Dozvoljeni naponDozvoljeni napon je najve i napon koji mašinski deomože sa sigurnoš u da izdrži, u toku radnog veka, pododre enim uslovima.

NosivostNosivost mašinskogmašinskog deladela je optere enje koje mašinskideo može da nosi u radnom veku sa sigurnoš u da nedo e do loma (razaranja).


10

Mašinski elementi TOLERANCIJE______

28

TOLERANCIJE MAŠINSKIH DELOVA I SKLOPOVATOLERANCIJE MAŠINSKIH DELOVA I SKLOPOVA

TolerancijeTolerancije su uvedene jer je nemogu e ostvariti apsolutnuta nost u pogledu nominalne mere, oblika, položaja i kvalitetapovršine.

NominalnaNominalna meramera (D; d) je mera koja se unosi na crtež. ŽeljenaŽeljenameramera može biti ve a ili manja od nazivne u zavisnosti odsklopa koji se želi posti i, a stvarnastvarna meramera može da bude ve a ilimanja od željene u zavisnosti od uslova izrade i montaže.

DDopuštenaopuštena odstupanjaodstupanja (gornje i donje) u odnosu nanominalnu meru se propisuju da bi se razlike izme u ovihmera svele u neke granice.


29

TTolerancijaolerancija je razlika izme u najve eg i najmanjegdopuštenog odstupanja, ili izme u najve e i najmanjedopuštene mere.

Predvi ene su:

Tolerancije dužinskih mera,Tolerancije oblika i položaja površina i osa,Tolerancije hrapavosti obra enih površina.


30

TolerancijeTolerancije dužinskihdužinskih meramera

DužinskaDužinska meramera može biti spoljašnja, unutrašnja ineodre ena, koja se svrstava u spoljašnju ili unutrašnjumeru prema slobodnom izboru.

d D

ISO sistem tolerancija dužinskih mera je razra enprvenstveno za mere delova kružnog popre nogpreseka.


11


31

NazivnaNazivna meramera (d, D), je mera koja služi kao osnova zadefinisanje grani nih odstupanja i grani nih mera.

OSOVINAOTVOR

nulta linija

Dm

axD

min

d max

d minD

max

D, d

T D EIES

esei T d

Visina tolerancijskog poljaGornje odstupanjeDonje odstupanje

Donja grani na meraGornja grani na mera

Nazivna mera


32

Algebarska razlika ma koje mere (gornje, donje ili stvarne)i nazivne mere predstavlja odstupanjeodstupanje (gornje, donje ilistvarno).

Gornje (es), donje (ei) i stvarno (e) odstupanje osovine:

Gornje (ES), donje (EI) i stvarno (E) odstupanje otvora:


33

TolerancijaTolerancija je razlika izme u gornje i donje grani nemere, odnosno algebarska razlika izme u gornjeg idonjeg grani nog odstupanja:

TolerancijskoTolerancijsko poljepolje je podru je u kome može da sekre e stvarna mera i njegova širina je jednakatoleranciji (t ili T).


12


34

OsnovniOsnovni parametriparametri tolerancije dužinskih mera suveli inaveli ina i položajpoložaj tolerancijskog polja.

Veli inaVeli ina tolerancijskogtolerancijskog poljapolja zavisi od kvalitetakvalitetatolerancijetolerancije i nazivnenazivne meremere tj.:

t = f(kvalitet, nazivna mera)

Osnovni parametri tolerancijaOsnovni parametri tolerancija


35

KvalitetKvalitet je merilo stepena ta nosti izrade, odnosnomerilo veli ine tolerancije. Ozna ava se sa slovnomoznakom IT i brojem. ISO propisuje 18 kvaliteta i to: IT01,IT0, IT1, IT2, ... IT16, a SRPS standard predvi a 20kvaliteta i to: IT01, IT0, IT1, IT2, ... IT18.

4 5 6 7 8 9 100

20

40

60

80

100

120

140

Kvalitet tolerancije

Osn

ovna

tole

ranc

ija u

m

Uticaj kvaliteta naveli inu tolerancije


• Sistem standardnih tolerancija obuhvata, za sada,nazivne mere od 1 ... 3150 mm.

• Nazivne mere od 1 ... 500 mm su razvrstane u 13grupa (podru ja), na primer: od 1 do 3 mm je prvagrupa; od 3 do 6 mm druga grupa, ... , od 400 do 500mm je trinaesta grupa.• Za mere od 500 do 3150 mm postoji 8 podru ja i to zakvalitete po ev od IT6 pa nadalje.

36

Nazivna meraNazivna mera


13


37

1

Veli inaVeli ina tolerancijskogtolerancijskog polja u zavisnosti od podru japolja u zavisnosti od podru janominalne mere:nominalne mere:


38

PoložajPoložaj tolerancijskogtolerancijskog poljapolja se definiše slovima latinskeazbuke (jedno ili dva slova).•• Velika slovaVelika slova se koriste za otvor (unutrašnja mera);•• Mala slovaMala slova se koriste za osovinu (spoljašnja mera).

Karakteristi na poljaKarakteristi na polja su h i H.Kod polja hh gornje grani no odstupanje je jednako nuli;Kod polja HH donje grani no odstupanje je jednako nuli.


39

a

b

cc d d e e f

f fg g h

jj

k m n pr s t u v x y z

z az b

z c

s

A

B

CC D

D E EFF FG G H

JJ

K M N P RS T U V X Y Z

Z AZ B

Z CSO

snov

na o

dstu

panj

aO

snov

na o

dstu

panj

a

N u lta l in ija

Naz

ivna

mer

aNa

zivna

mer

a

N u lta l in ija

EI

ES

ei

es

-

+

-

+

a) O TV O R

b) O S O VIN A

PoložajiPoložajitolerancijskihtolerancijskihpoljapolja


14


40

Tolerancija dužinske mere se ozna avaozna ava tako što se izanazivne mere stavlja slovna oznaka koja ozna ava položajtolerancijskog polja i broj koji ozna ava kvalitet, naprimer: 70 r6, 50 h6, 210 H8, itd.

Primer: 80 p780 p7

8080 – nazivna mera osovine,pp – položaj tolerancijskog polja osovine,77 – kvalitet tolerancije.

Oznaka tolerancijaOznaka tolerancija


41

Vrste naleganjaVrste naleganja

Naleganje osovinaNaleganje osovina--otvorotvor po svom karakteru može dabude:

• labavo naleganje (naleganje sa zazorom),• vrsto naleganje (naleganje sa preklopom),• neizvesno naleganje.

NaleganjeNaleganje obrazuju dva dela jednog sklopa (osovinai otvor) istih nazivnih mera.


42

NaleganjeNaleganje sasa zazoromzazorom - labavo naleganje ostvaruje sekada je mera otvora i u najnepovoljnijem slu aju ve a odmere osovine.

ZZ min

max

Min

imal

ni z

azor

Ma

ksim

aln

i zaz

or

Labavo naleganje obrazuju svi sklopovi po ev od H/a doH/h i inverzni.


15


43

Maksimalni zazor:

Minimalni zazor:

Srednji zazor:

Tolerancija sklopa sa zazorom:


44

NaleganjeNaleganje sasa preklopompreklopom – vrsto naleganje se ostvarujeako su mere osovine i u najnepovoljnijem slu aju ve e odpre nika otvora.

vrsto naleganje obrazuju svi sklopovi po ev od H/pdo H/zc i inverzni.

Mak

sim

alni

zad

or

Min

imal

ni z

ador

Pm

in

Pm

ax


45

Maksimalni zador (preklop):

Minimalni zador (preklop):

Srednji zador (preklop):

Tolerancija sklopa sa preklopom:


16


46

NeizvesnoNeizvesno naleganjenaleganje je naleganje koje obezbe uje bilozazor bilo zador u zavisnosti od ostvarenih mera otvora iosovine.

Maksimalni zazor

Maksimalni zador

Zm

axP

max

Zm

ax

Pm

ax

Neizvesno naleganje obrazuju sklopovi H/j, H/k,H/m, H/n i inverzni.


47

Maksimalni zazor:

Maksimalni zador (preklop):

Tolerancija sklopa sa neizvesnim naleganjem:


48

U cilju ograni avanja broja mogu ih kombinacija položajapolja otvora i osovine koriste se dva sistema naleganja(podešavanja) i to:

Sistem naleganja zajedni ki otvorSistem naleganja zajedni ki otvor ili sistem zajedni ketolerancije unutrašnje mere (SZUM);

SistemSistem naleganjanaleganja zajedni kazajedni ka osovinaosovina ili sistemzajedni ke tolerancije spoljašnje mere (SZSM);

Sistemi naleganjaSistemi naleganja


17


49

SistemSistem naleganjanaleganja zajedni kizajedni ki otvorotvor ili sistem zajedni ketolerancije unutrašnje mere (SZUM) je sistem kod koga jeza otvor usvojeno polje H dok se polja osovine biraju uzavisnosti od sklopa koji se želi ostvariti.

0

10

20

30

10

20

+

-

-13

-22

-9-4,5

+4,5+1

+10

+19+23

+32

+10

ES = +15

EI = 0 0

D (

d) =

10

mm

( m)

naleganje sa zazorom

neizvesno naleganje

naleganje sa zadorom

Primeri: 42H6/f8, 92H7/m8, 102H6/s8, itd.


50

SistemSistem naleganjanaleganja zajedni kzajedni kaa oosovinasovina ili sistemzajedni ke tolerancije spoljašnje mere (SZSM) je sistemkod koga je za osovinu usvojeno polje h dok se poljaotvora biraju u zavisnosti od sklopa koji se želi ostvariti.

0

10

20

30

10

20

30

+

-

+28

+13+15

+7

-7

-15

-4

-19 -17

-32

es = 0

ei = -9

0

D (

d) =

10

mm

( m)

neizvesno naleganje

naleganje sa zadorom

naleganje sa zazorom

Primeri: 42h6/F8, 92h7/M8, 102h6/S8, itd.

predmet mašinski elementi - praktična nastava etš ... · pdf filemasinski...

Documents