KURZUS: Gépelemek

MODUL: I. modul: A gépelemek méretezésének alapjai, statikus és időben változó igénybevételek. Az ismétlődő igénybevételek jellemzői. Méretezés kifáradásra

Modulzáró feladatok

1. A méretezésnél alkalmazott megengedett feszültséget meghatározott biztonsággal határozzuk meg. Mit vesz figyelembe a biztonsági tényező?
Válasszon az alábbi meghatározások közül!
A terhelés meghatározásának és az anyag szerkezetének bizonytalanságait veszi figyelembe.
A tapasztalat alapján veszi figyelembe az anyagok eltérő tulajdonságait.
A közelítő számítások miatti lehetséges eltéréseket veszi figyelembe.
 4 pont 
2. Egészítse ki az alábbi, bonyolultan változó terhelésekre igaz meghatározást a felsorolt kifejezésekkel!

1. szinuszos
2. lengő
3. nyugvó
4. lüktető

A bonyolultan változó terhelésekkel anyagvizsgálati szempontból Wöhler foglalkozott először. Wöhler feszültségváltozást tételezve fel, a terhelés időbeli változása szerint a következő csoportokba sorolta az igénybevételeket:

- terhelés: nem vagy ritkán és jelentéktelen mértékben változik

- terhelés: azonos előjelű, de van maximuma és minimuma

- terhelés: változik a terhelés (feszültség) előjele

 4 pont 
3. Tegye sorrendbe az alábbi tevékenységeket úgy, hogy azok a váltakozó terhelésű gépalkatrészek méretezését leíró folyamatot adják. Írja a mezőkbe sorszámokat (1-6)!

ha a biztonság nem megfelelő, módosítjuk az alkatrészt

megtervezzük az alkatrészt

az alkatrész alakjának ismeretében figyelembe vesszük a feszültségtorlódásokat és kiszámítjuk a maximális feszültséget

közelítő számítást végzünk

meghatározzuk a biztonsági tényezőt

megismételjük a számítást a módosított alkatrészre

 4 pont 
4. Egy téglalap keresztmetszetű (a×b) rudat F= 25 kN erővel húzásra terhelünk. A téglalap oldalainak a/b aránya 1,4. A rúd anyagának folyáshatára ReH= 250 N/mm2. Milyen nagyságúra kell készíteni a téglalap a és b méretét, ha a biztonsági tényezőt 2-nek vesszük fel?

a = mm
b = mm

 6 pont 

5. Egy fejes csapszegre időben változó lengő terhelés hat. A maximális feszültség értéke
σ max = 100 N/mm2, a minimális feszültség értéke σ min = -40 N/mm2. A kifáradási határfeszültség amplitúdója σ Da  = 252 N/mm2. A kifáradási határt befolyásoló tényezők:

  • A mérettényező: 0,9
  • Az alaktényező: 1,7
  • Az érzékenységi tényező: 0,7
  • A felületi érdességi tényező: 0,92
Határozza meg a kifáradási határt csökkentő tényezőt, az igénybevétel feszültség amplitúdóját és a biztonsági tényező értékét!

K fσ  =

σ a = N/mm2

n =

 6 pont 
6. Válassza ki húzó-nyomó feszültség helyes számítási összefüggését!
σ= F A
σ= M h K
σ= M h A
σ= FA K
σ=FA
 3 pont 
7. Válassza ki a kifáradási biztonsági tényező helyes számítási összefüggését (összefüggéseit)!
n= K d K Ra σ Da K fσ σ a
n= K d K Ra σ Da K tσ σ a
n= K fτ τ a K d K Ra τ Da
n= K d σ Da K fσ σ a
n= K d K Ra τ Da K fτ τ a
 3 pont 
8. Az alábbi ábra a biztonsági tényező legkisebb értékeit mutatja a feszültségváltozás  függvényében. A számszerű értékek figyelembevételével határozza meg a különböző terhelési csoportok helyét a diagramban!



nyugvó -
lengő -
lüktető -

 4 pont