Elementi Costruttivi Delle Macchine 2017/2018

ELEMENTI COSTRUTTIVI DELLE MACCHINE

(9 Crediti – II Semestre – Docente: Prof. Marco Evangelos Biancolini)

Obiettivi del corso

L’obiettivo principale del corso è fornire le nozioni fondamentali per il dimensionamento degli organi delle macchine, analizzando le caratteristiche di resistenza dei materiali e le sollecitazioni agenti durante il loro funzionamento. Pertanto verrà trattata la resistenza statica dei materiali in campo elastico e in quello plastico. Si analizzeranno i principali effetti derivanti dalla temperatura e dalla velocità di deformazione. Verrà studiata la resistenza dei materiali in presenza di sollecitazioni cicliche che innescano fenomeni di fatica. Si introdurranno inoltre le nozioni fondamentali di meccanica della frattura. Successivamente si passerà allo studio delle sforzi agenti nei principali organi delle macchine con particolare riferimento alle trasmissioni di potenza. In generale si utilizzeranno gli strumenti fondamentali della meccanica del continuo semplificati e particolarizzati per lo studio degli elementi delle macchine quali assi, alberi, supporti, ruote dentate, molle e accessori. I concetti saranno introdotti in via teorica applicandoli successivamente ad esempi derivanti da applicazioni in campo progettuale. Al termine del corso lo studente avrà acquisito le competenze necessarie per analizzare le problematiche di progettazione delle macchine, effettuare in autonomia le scelte progettuali, valutare le prestazioni strutturali che ne conseguono mediante gli strumenti tradizionali di analisi e sintesi della progettazione meccanica.

Prerequisiti

Corsi di Disegno di macchine, Scienza delle Costruzioni, Fondamenti di Progettazione delle macchine, Meccanica Applicata alle Macchine.

Contenuti del corso 

Gli argomenti principali trattati durante il corso sono indicati qui di seguito: 

1.         Nozioni di base: Comportamento meccanico dei materiali per le sollecitazioni statiche. Richiami di teoria della trave e in generale di meccanica del continuo. Sollecitazioni di contatto. 

2.         Meccanica dei materiali: Sollecitazioni di fatica: definizioni, evoluzione delle rotture per fatica, diagrammi di resistenza, effetto di forma, parametri che influenzano la resistenza di fatica. Cumulo di fatica e conteggio dei cicli. Fatica oligociclica. Fatica superficiale. Corrosione e fatica. Scorrimento viscoso e sua previsione. Resistenza alle sollecitazioni urto. Meccanica della frattura: nozioni fondamentali; meccanica della frattura lineare elastica; estensione alle piccole plasticizzazioni. Modello di Dugdale per la fatica elastoplastica. Legge di Paris e connessione tra meccanica della frattura e fatica.  

3.         Progetto degli elementi costruttivi delle macchine: elementi monodimensionali (perni, assi alberi); vibrazioni flessionali e torsionali. Supporti: cuscinetti volventi (tipologia, calcolo a durata, lubrificazione); cuscinetti a strisciamento. Ruote dentate: morfologia, problemi cinematici e costruttivi per le ruote dentate cilindriche per assi paralleli. Meccanismi di cedimento delle ruote dentate. Verifiche a pitting e a flessione. Verifica termica e verifica al grippaggio. Correzione dei profili; strisciamenti. Molle di flessione e di torsione. Sistemi di molle.

Libro di testo e materiale didattico

R.C. Juvinall, K.M. Marshek, Machine Component Design, J.Wiley & Sons

Appunti integrativi presenti sul portale Didattica WEB.

Testi per consultazione

C. Brutti, Introduzione alla progettazione meccanica, Levrotto&Bella, Torino.

R. G. Budynas, J.K. Nisbett, Shigley Progetto e Costruzione di Macchine, McGraw-Hill 

Modalità d’esame

L’esame di Elementi Costruttivi delle Macchine prevede le seguenti prove:

• Prova scritta di 5 esercizi da svolgere in un tempo di 3 ore.
• Prova orale sugli argomenti del corso e della prova scritta.