Costruzione di macchine

Tresca

Nel seguito sono illustrati i contenuti delle lezioni a livello universitario di:

Costruzione di Macchine.

Le lezioni comprendono concetti teorici, esercitazioni numeriche relative dimensionamento di semplici componenti meccanici e risoluzione di prove assegnate nelle prove scritte degli esami.

Testi di riferimento:

  • Fondamenti della progettazione dei componenti delle macchine; R.C.Juvinall - K.M.Marshek;
  • Progetto e costruzione di macchine; J.E.Shigley, C.R.Mischke, R.G. Budynas;
  • Slide e compendi da corsi universitari. 

 

Modulo Argomenti

I MATERIALI

La prova di trazione

Relazioni tra tensioni e deformazioni  nominali

Relazioni tra tensione e deformazioni "vere"

Capacità di un materiale di assorbire energia

Coefficiente di sicurezza e probabilità di rottura

ANALISI DEI CARICHI

Condizioni e schemi di equilibrio

Calcolo delle reazioni vincolari nelle strutture isostatiche

Diagrammi M,N,T: momento, sforzo normale e taglio

Sezioni resistenti critiche, linee di forza

Linee di forza e plasticità del materiale

Esercitazioni numeriche

STATI DI TENSIONE

Introduzione

Carico assiale

Taglio semplice

Torsione

Flessione pura nelle travi rettilinee e nelle travi curve

Stati di tensione tridimensionali

Tetraedro di Cauchy

Sollecitazioni composte e rappresentazione mediante cerchi di Mohr

Fattore di concentrazione delle tensioni

Tensioni residue

Tensioni e deformazioni termiche

Esercitazioni numeriche applicative

RELAZIONE TENSIONE DEFORMAZIONI

Relazioni costitutive nel campo elastico

Contrazione laterale e coefficiente di Poisson

Modelli lineari semplificati della curva sforzo-deformazione

Esercitazioni numeriche

FLESSIONE PLASTICA

Analisi della deformazione nel campo elastico

Comportamento elasto-plastico di una trave soggetta a flessione

Completa plasticizzazione

Ritorno elastico

Esercizi numerici

CRITERI DI RESISTENZA

Introduzione

Tipi di cedimento

Concetto di tensione equivalente

Criterio della massima tensione normale (criterio di Rankine)

Criterio della massima tensione tangenziale (Tresca-Guest)

Criterio della resistenza intrinseca (criterio di Mohr)

Criterio della massima deformazione normale (criterio de St.Venant)

Criterio della massima energia di deformazione (criterio di Beltrami)

Criterio della massima energia di deformazione (criterio di Von Mises)

Confronto tra le varie teorie

Coefficienti di sicurezza

Esercitazioni applicative

FATICA

Concetti di base

Caratteristiche e classificazione delle sollecitazioni

Curva di Wohler

Fattori che influenzano la vita a fatica

Coefficiente di sicurezza nella progettazione a fatica

Fatica multiassiale

Diagramma di Goodman-Smith

Diagrammi Master

Teoria di Palmgran-Miner

Teoria di Manson

Conteggio cicli random

Dimensionamento a fatica di semplici organi meccanici

Esercitazioni numeriche sul cumulo del danno

DANNEGGIAMENTO SUPERFICIALE

Corrosione: concetti fondamentali

Usura: concetti fondamentali

Erosione: concetti fondamentali

COLLEGAMENTO FILETTATI E VITI DI MANOVRA

Geometria dei filetti

Viti di manovra

Sforzi sui filetti

Viti di collegamento: tipologia e classificazione

Forzamento di bulloni

Sistemi antisvitamento

Dimensionamento di viti e bulloni a carichi statici e a carici a fatica

Metodi per aumentare la resistenza a fatica dei giunti filettati

Esercizi numerici

MOLLE

Molle a barra di torsione

Molle ad elica: tensioni e abbassamenti

Equazioni di dimensionamento per molle ad alica

Molle di flessione: balestre e lamine

Altri tipi di molle

Esercitazioni numeriche

CUSCINETTI VOLVENTI

Teoria dei cuscinetti a rotolamento

Tipi di cuscinetti volventi

Progetto dei cuscinetti volventi

Scelta di un cuscinetto secondo catalogo commerciale

Montaggio dei cuscinetti

Esercitazioni numeriche

RUOTE DENTATE A DENTI DIRITTI

Geometria e terminologia

Interferenza e gradi di ricoprimento

Analisi delle forze fra le ruote dentate

Resistenza del dente di una ruota

Formula di Lewis

Procedure per il progetto delle ruote a denti diritti

Materiali per le ruote

Esercitazioni

RUOTE DENTATE ELICOIDALI E A VITE

Terminologia e geometria delle ruote elicoidali

Analisi delle forze nnel ruote a denti elicoidali

Flessione dei denti 

Ruote elicoidali ad assi sghembi

Ingranaggio vite senza fine-ruota elicoidale

Analisi delel forze e rendimento di un ingranaggio a vite

Esercitazioni

ASSI E ALBERI

Introduzione

Dispositivi per i cuscinetti degli alberi

Dinamica degli alberi rotanti

Progettazione di un albero

Linguette e profili scanalati

FRIZIONI E FRENI

Frizioni a disco

Freni a disco

Freni a tamburo

Materiali

TRASMISSIONE DI POTENZA 

Cinghie piatte

Cinghie trapezioidali

Cinghie a denti

Catene a rulli

Catene a denti

Convertitori di coppia idrodinamici

Esercitazioni