Opis
Bogato ilustrowany podręcznik
poświęcony podstawom budowy maszyn. Opisano w nim podstawy rysunku technicznego
z uwzględnieniem komputerowego wspomagania projektowania CAD, najważniejsze
właściwości i przykłady zastosowania różnych rodzajów materiałów
konstrukcyjnych, w tym także ochrony ich przed korozją, podstawowe zagadnienia
dotyczące pomiarów warsztatowych oraz najistotniejsze pojęcia z zakresu
tolerancji i pasowań. Przedstawiono też podstawy mechaniki technicznej i
podstawy wytrzymałości materiałów, podstawowe wiadomości z zakresu technik
wytwarzania oraz najistotniejsze informacje dotyczące części maszyn i zasad
obliczania ich wytrzymałości. Omówiono również podstawy maszynoznawstwa, w tym
m.in. klasyfikację maszyn, różne rodzaje energii, jej źródła i zasoby,
odnawialne źródła energii, maszyny hydrauliczne, napędy hydrostatyczne i
hydrokinetyczne, maszyny cieplne, elektrownie jądrowe, sprężarki, napędy
pneumatyczne i pneumatyczno-hydrauliczne, urządzenia chłodnicze, maszyny i
środki transportowe oraz automatyzację transportu wewnętrznego. Na końcu
każdego rozdziału zamieszczono pytania i ćwiczenia kontrolne, umożliwiające
uczniowi samoocenę w zakresie opanowania materiału.
Książka jest przeznaczona dla
uczniów techników i szkół branżowych kształcących się w zawodach technika pojazdów samochodowych, mechanika
pojazdów samochodowych i elektromechanika pojazdów samochodowych, jak również dla uczestników kursów zawodowych w zakresie
kwalifikacji MOT.05. Obsługa, diagnozowanie oraz naprawa pojazdów samochodowych i MOT.02. Obsługa, diagnozowanie oraz naprawa mechatronicznych systemów pojazdów samochodowych.Nr
ewidencyjny w wykazie podręczników MEN: 1.39.26/2018.
Podręcznik może być wykorzystywany do kształcenia w zawodach szkolnictwa branżowego zgodnie z podstawą programową 2019 w zakresie kwalifikacji MOT.02, MOT.04, MOT.05 i MOT.06 oraz TDR.01.
Do podręcznika Podstawy budowy maszyn przygotowaliśmy dwa zeszyty ćwiczeń dla:
- ucznia - bezpłatnie do pobrania z naszej strony POBIERZ
- nauczyciela - z wypełnionymi poprawnymi odpowiedziami, wysyłany indywidualnie do nauczycieli, którzy złożą zaświadczenie wg WZORU.
Spis treści
Wstęp 9
1 Podstawy rysunku technicznego 11
1.1 Rysunek techniczny językiem ludzi techniki 11
1.1.1 Normalizacja rysunków technicznych 11
1.1.2 Rodzaje rysunków 12
1.2 Arkusze rysunkowe 13
1.3 Podziałki 15
1.4 Linie rysunkowe 16
1.5 Pismo techniczne 21
1.6 Tabliczki rysunkowe 24
1.7 Rzutowanie prostokątne 27
1.8 Rzutowanie aksonometryczne 34
1.9 Widoki i przekroje 37
1.10 Wymiarowanie 48
1.10.1 Linie wymiarowe, znaki ich ograniczenia i liczby wymiarowe 49
1.10.2 Wymiarowanie średnic, łuków i promieni 52
1.10.3 Wymiarowanie kątów i elementów foremnych 55
1.10.4 Wymiarowanie ścięć, zakończeń wałków i przejść 58
1.10.5 Wymiarowanie powtarzających się elementów i zarysów krzywoliniowych 59
1.10.6 Ogólne zasady wymiarowania 61
1.11 Uproszczenia rysunkowe 66
1.11.1 Uproszczenia połączeń nierozłącznych 66
1.11.2 Uproszczenia połączeń rozłącznych 70
1.12 Rysunek wykonawczy 83
1.13 Rysunek złożeniowy 90
1.14 Rysunki schematyczne 95
1.15 Wspomaganie projektowania CAD 98
1.16 Sprawdzenie wiadomości 100
2 Materiały konstrukcyjne 101
2.1 Właściwości metali i ich stopów 101
2.2 Metale żelazne i ich stopy 106
2.2.1 Klasyfikacja i otrzymywanie stopów żelaza z węglem 106
2.2.2 Stale 107
2.2.3 Staliwa 115
2.2.4 Żeliwa 117
2.3 Metale nieżelazne i ich stopy 120
2.3.1 Klasyfikacja i ogólna charakterystyka stopów metali nieżelaznych 120
2.3.2 Aluminium i jego stopy 121
2.3.3 Miedź i jej stopy 124
2.3.4 Cynk i jego stopy 126
2.3.5 Magnez i jego stopy 127
2.3.6 Nikiel i jego stopy 128
2.3.7 Wolfram i jego stopy 129
2.3.8 Tytan i jego stopy 129
2.4 Obróbka cieplna 129
2.5 Obróbka cieplno-chemiczna 136
2.6 Materiały metalowe w pojazdach samochodowych 138
2.7 Materiały niemetalowe 141
2.7.1 Klasyfikacja i charakterystyka wybranych materiałów niemetalowych 141
2.7.2 Materiały niemetalowe w pojazdach samochodowych 147
2.8 Korozja i ochrona przed korozją 149
2.8.1 Korozja i jej rodzaje 149
2.8.2 Ochrona przed korozją 151
2.9 Sprawdzenie wiadomości 154
3 Pomiary warsztatowe 156
3.1 Rodzaje pomiarów warsztatowych. Błędy pomiarów 156
3.1.1 Metody pomiarowe 156
3.1.2 Błędy pomiarowe 157
3.1.3 Niepewność pomiaru 158
3.1.4 Zapis wyników pomiaru 160
3.2 Klasyfikacja narzędzi pomiarowych 161
3.3 Wzorce miary 161
3.4 Przyrządy pomiarowe 166
3.4.1 Przymiar kreskowy 166
3.4.2 Suwmiarka 166
3.4.3 Przyrządy mikrometryczne 169
3.4.4 Czujniki zegarowe 173
3.4.5 Kątomierz uniwersalny 174
3.4.6 Przyrządy pomiarowe z odczytem cyfrowym 175
3.4.7 Inne urządzenia pomiarowe używane do pomiarów związanych z pojazdami samochodowymi 177
3.5 Sprawdzenie wiadomości 178
4 Tolerancje i pasowania 180
4.1 Podstawowe pojęcia i określenia 180
4.2 Rodzaje tolerancji 182
4.3 Pasowania 185
4.4 Tolerowanie kształtu, kierunku, położenia i bicia 191
4.5 Geometryczna struktura powierzchni (GSP) 194
4.6 Sprawdzenie wiadomości 199
5 Podstawy mechaniki technicznej 201
5.1 Podstawowe wiadomości o siłach 201
5.1.1 Podział sił 202
5.1.2 Więzy i reakcje więzów 203
5.1.3 Uwalnianie ciała od więzów 205
5.1.4 Rozkładanie siły na dwie składowe 205
5.1.5 Rzuty sił na osie układu współrzędnych 206
5.2 Układy sił 208
5.3 Płaski oraz przestrzenny układ sił zbieżnych 208
5.3.1 Płaski układ sił zbieżnych 209
5.3.2 Wykreślny sposób składania sił zbieżnych w płaskim układzie sił 209
5.3.3 Analityczny sposób składania sił zbieżnych w płaskim układzie sił 210
5.3.4 Analityczny sposób składania sił zbieżnych w przestrzennym układzie sił 211
5.3.5 Warunki równowagi płaskiego układu sił zbieżnych 212
5.3.6 Analityczne warunki równowagi płaskiego układu sił zbieżnych. Wyznaczanie reakcji 212
5.3.7 Wykreślny warunek równowagi płaskiego układu sił zbieżnych 214
5.3.8 Warunki równowagi przestrzennego układu sił zbieżnych 215
5.4 Dowolny płaski układ sił 215
5.4.1 Wykreślne składanie dowolnego płaskiego układu sił 215
5.4.2 Analityczne składanie dowolnego płaskiego układu sił 218
5.4.3 Analityczne warunki równowagi dowolnego płaskiego układu sił. Wyznaczanie reakcji 219
5.4.4 Wykreślne warunki równowagi dowolnego płaskiego układu sił 220
5.5 Moment siły względem punktu i jego wyznaczanie 222
5.5.1 Moment główny układu sił 223
5.5.2 Para sił i jej właściwości 224
5.6 Środek ciężkości ciała 225
5.7 Tarcie 228
5.8 Klasyfikacja i ogólna charakterystyka ruchu ciała 232
5.8.1 Ruch prostoliniowy jednostajny 233
5.8.2 Ruch prostoliniowy zmienny 233
5.8.3 Ruch krzywoliniowy 235
5.8.4 Ruch jednostajny po okręgu 235
5.8.5 Ruch obrotowy jednostajny ciała sztywnego dookoła stałej osi 237
5.9 Zasady dynamiki 238
5.10 Drgania swobodne i wymuszone. Rezonans drgań 240
5.11 Sprawdzenie wiadomości 244
6 Podstawy wytrzymałości materiałów 246
6.1 Odkształcenia i obciążenia 246
6.2 Naprężenia 248
6.3 Rozciąganie i ściskanie 249
6.3.1 Podstawowe pojęcia dotyczące rozciągania i ściskania. Prawo Hooke’a 249
6.3.2 Próba rozciągania 254
6.3.3 Próba ściskania 257
6.4 Naprężenia dopuszczalne 260
6.5 Naprężenia rzeczywiste 262
6.6 Naprężenia stykowe 263
6.7 Spiętrzenie naprężeń 265
6.8 Naprężenia zastępcze w złożonym stanie naprężeń 266
6.9 Naprężenia jednoosiowe i dwukierunkowe 267
6.10 Naprężenia termiczne 268
6.11 Obliczanie elementów konstrukcyjnych narażonych na rozciąganie i ściskanie 269
6.12 Ścinanie 273
6.12.1 Czyste ścinanie 273
6.12.2 Ścinanie technologiczne 274
6.13 Obliczenia wytrzymałościowe na ścinanie 275
6.14 Zginanie 278
6.14.1 Podstawowe pojęcia związane ze zginaniem 278
6.14.2 Moment gnący i siła tnąca 279
6.14.3 Analityczny sposób wyznaczania momentów gnących i sił tnących w belce obciążonej siłami skupionymi 281
6.14.4 Wykreślny sposób wyznaczania momentów gnących w belce obciążonej siłami skupionymi 286
6.14.5 Analityczny sposób wyznaczania momentów gnących w belce z obciążeniem ciągłym 287
6.14.6 Naprężenia i odkształcenia przy zginaniu 292
6.14.7 Czyste zginanie 293
6.14.8 Wskaźnik wytrzymałości przekroju na zginanie 293
6.14.9 Obliczanie belek na zginanie 295
6.14.10Linia ugięcia i strzałka ugięcia 297
6.15 Skręcanie 298
6.15.1 Wskaźnik wytrzymałości przekroju na skręcanie 299
6.15.2 Obliczanie elementów na skręcanie 300
6.15.3 Warunek sztywności pręta skręcanego 303
6.16 Wytrzymałość zmęczeniowa – obciążenia i naprężenia zmienne 303
6.17 Obliczanie elementów poddanych jednoczesnemu zginaniu i skręcaniu – wytrzymałość złożona 305
6.18 Sprawdzenie wiadomości 307
7 Techniki wytwarzania 309
7.1 Klasyfikacja technik wytwarzania 309
7.2 Odlewanie 310
7.2.1 Wiadomości wstępne 310
7.2.2 Klasyfikacja metod odlewania 311
7.2.3 Proces odlewania 311
7.2.4 Specjalne metody odlewania 314
7.3 Obróbka plastyczna 315
7.3.1 Klasyfikacja i rodzaje obróbki plastycznej 315
7.3.2 Kucie 317
7.3.3 Walcowanie 318
7.3.4 Tłoczenie 318
7.3.5 Ciągnienie 319
7.4 Prace ślusarskie 319
7.5 Maszynowa obróbka skrawaniem 328
7.5.1 Rodzaje i charakterystyka 329
7.5.2 Obrabiarki skrawające 330
7.5.3 Narzędzia 334
7.6 Wykańczająca obróbka powierzchni 337
7.7 Maszyny i narzędzia do wytwarzania części pojazdów samochodowych 339
7.8 Montaż 340
7.8.1 Wiadomości wstępne 340
7.8.2 Dokumentacja technologiczna montażu 343
7.9 Przepisy bhp podczas wytwarzania części maszyn 345
7.10 Sprawdzenie wiadomości 346
8 Części maszyn 347
8.1 Klasyfikacja i charakterystyka części maszyn 347
8.2 Normalizacja części maszyn 348
8.3 Zasady konstruowania i obliczania wytrzymałości części maszyn 349
8.4 Połączenia nierozłączne 356
8.4.1 Podział połączeń nierozłącznych 356
8.4.2 Połączenia nitowe 357
8.4.3 Połączenia spawane 363
8.4.4 Połączenia zgrzewane i lutowane 370
8.4.5 Połączenia klejone 375
8.4.6 Połączenia wciskowe 377
8.4.7 Oznaczanie połączeń nierozłącznych na rysunkach technicznych 382
8.4.8 Połączenia nierozłączne w pojazdach samochodowych 386
8.5 Połączenia rozłączne 390
8.5.1 Podział połączeń rozłącznych 390
8.5.2 Połączenia wpustowe 390
8.5.3 Połączenia wielowypustowe 394
8.5.4 Połączenia wielokarbowe 397
8.5.5 Połączenia kołkowe i sworzniowe 398
8.5.6 Połączenia klinowe 405
8.5.7 Połączenia gwintowe 407
8.5.8 Oznaczanie połączeń rozłącznych na rysunkach technicznych 423
8.5.9 Połączenia rozłączne w pojazdach samochodowych 426
8.6 Połączenia i elementy podatne 431
8.6.1 Klasyfikacja i charakterystyka połączeń podatnych 431
8.6.2 Materiały stosowane na elementy podatne 433
8.6.3 Obliczanie sprężyn 433
8.6.4 Oznaczanie sprężyn na rysunkach technicznych 439
8.7 Osie i wały 440
8.7.1 Ogólna charakterystyka osi i wałów 440
8.7.2 Materiały stosowane na osie i wały 442
8.7.3 Obliczanie oraz konstruowanie osi i wałów 442
8.7.4 Oznaczanie osi i wałów na rysunkach technicznych 448
8.8 Łożyskowanie 449
8.8.1 Klasyfikacja łożysk 449
8.8.2 Materiały stosowane na łożyska 453
8.8.3 Obliczanie i dobór łożysk 454
8.8.4 Oznaczanie łożysk na rysunkach technicznych 458
8.9 Przekładnie zębate 460
8.9.1 Wiadomości wstępne 460
8.9.2 Klasyfikacja i charakterystyka przekładni zębatych 460
8.9.3 Materiały stosowane na koła zębate 462
8.9.4 Metody wytwarzania kół zębatych 462
8.9.5 Przekładnie walcowe o zębach prostych 464
8.9.6 Przekładnie walcowe o zębach skośnych i daszkowych 471
8.9.7 Przekładnie stożkowe 474
8.9.8 Przekładnie zębate śrubowe 477
8.9.9 Przekładnie ślimakowe 478
8.9.10 Przekładnie obiegowe i specjalne 482
8.9.11 Oznaczanie przekładni zębatych na rysunkach technicznych 485
8.9.12 Przekładnie zębate w pojazdach samochodowych 487
8.10 Przekładnie cierne 488
8.10.1 Klasyfikacja i charakterystyka przekładni ciernych 488
8.10.2 Zastosowanie przekładni ciernych 489
8.10.3 Oznaczanie przekładni ciernych na rysunkach technicznych 490
8.11 Przekładnie cięgnowe 490
8.11.1 Klasyfikacja i charakterystyka przekładni cięgnowych 490
8.11.2 Zastosowanie przekładni cięgnowych 492
8.11.3 Oznaczanie przekładni cięgnowych na rysunkach technicznych 495
8.12 Sprzęgła 498
8.12.1 Charakterystyka i rodzaje sprzęgieł 498
8.12.2 Dobór i obliczanie sprzęgieł 503
8.13 Hamulce 507
8.13.1 Charakterystyka i rodzaje hamulców 507
8.13.2 Dobór i obliczanie hamulców 509
8.14 Zastosowanie programów wspomagających projektowanie do obliczania i konstruowania części maszyn 510
8.15 Sprawdzenie wiadomości 513
9 Podstawy maszynoznawstwa 515
9.1 Klasyfikacja i ogólna charakterystyka maszyn 515
9.2 Energia, jej rodzaje i źródła 517
9.2.1 Rodzaje, znaczenie i zasoby energii 517
9.2.2 Odnawialne źródła energii 517
9.2.3 Ogniwa paliwowe 522
9.2.4 Biopaliwa 524
9.3 Maszyny hydrauliczne 524
9.3.1 Podstawy hydromechaniki 524
9.3.2 Klasyfikacja maszyn hydraulicznych 526
9.3.3 Silniki wodne i ich zastosowanie 529
9.3.4 Klasyfikacja pomp 532
9.3.5 Pompy wirowe i wyporowe 532
9.3.6 Charakterystyka napędów hydrostatycznych i hydrokinetycznych 535
9.3.7 Pompy i napędy hydrauliczne w pojazdach samochodowych 541
9.4 Maszyny cieplne 545
9.4.1 Podstawowe właściwości gazów 545
9.4.2 Pierwsza zasada termodynamiki 546
9.4.3 Przemiany gazów doskonałych 547
9.4.4 Druga zasada termodynamiki 550
9.4.5 Przemiany energetyczne w maszynach 552
9.4.6 Zasady wymiany ciepła 552
9.4.7 Turbiny parowe 554
9.4.8 Klasyfikacja silników spalinowych 555
9.4.9 Odrzutowe silniki przepływowe 560
9.4.10 Silniki rakietowe 560
9.5 Elektrownie jądrowe 562
9.6 Sprężarki 563
9.6.1 Ogólna charakterystyka sprężarek 563
9.6.2 Klasyfikacja sprężarek 564
9.6.3 Sprężarki wyporowe i przepływowe 564
9.7 Napędy pneumatyczne i pneumatyczno-hydrauliczne 568
9.8 Urządzenia chłodnicze 573
9.9 Maszyny i środki transportowe 575
9.10 Automatyzacja transportu wewnętrznego 577
9.11 Przepisy bhp podczas obsługi maszyn i urządzeń 591
9.12 Sprawdzenie wiadomości 594
Literatura 596
Wykaz norm 597
