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fundamentals of machine design
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Di cosa parla
- Esercizio 1: Vita a Fatica e Diametro per Vita Infinita (Flessione)
- Calcolo della vita operativa in ore per un albero rotante sottoposto a momenti flettenti e velocità variabili.
- Utilizzo della regola di Palmgren-Miner per il danno cumulativo e del diagramma di Wöhler per determinare i cicli a rottura per diverse ampiezze di sollecitazione.
- Calcolo del diametro necessario per garantire una vita infinita con un fattore di sicurezza di 3, basato su calcoli di sollecitazioni alternate e sui principi del diagramma di Goodman (per sollecitazione media zero).
- Esercizio 2: Cicli Totali a Rottura (Fatica a Flessione)
- Determinazione del numero totale di cicli a rottura per un albero semplicemente appoggiato sotto forze trasversali cicliche, usando la Bathtub Rule per la storia di carico.
- Calcolo delle sollecitazioni di flessione medie e alternate per diversi blocchi di carico.
- Applicazione del diagramma di Haigh (linea di Goodman) e della legge di potenza di Wöhler per trovare il limite di fatica e i cicli a rottura, incorporando fattori di correzione per finitura superficiale e dimensione.
- Esercizio 3: Vita a Fatica Assiale e Diametro per Vita Infinita
- Calcolo dei cicli totali a rottura per un albero di acciaio lavorato sottoposto a cicli assiali ad ampiezza variabile, con sollecitazioni medie nulle.
- Utilizzo della Bathtub Rule per l'analisi dei blocchi di carico e applicazione dell'equazione di Goodman per determinare il limite di fatica corretto per carico assiale, considerando le proprietà del materiale e la finitura superficiale.
- Calcolo del diametro dell'albero per una vita infinita con un fattore di sicurezza di 3 sotto carico assiale.
- Esercizio 4: Fattori di Sicurezza per Torsione (Snervamento e Vita Infinita)
- Valutazione dei fattori di sicurezza contro lo snervamento e la vita infinita per un albero con raccordo sottoposto a momenti torcenti medi e alternati.
- Calcolo delle sollecitazioni torsionali medie e alternate.
- Applicazione dei criteri di Von Mises e Tresca per determinare le massime sollecitazioni equivalenti per lo snervamento.
- Determinazione del limite di fatica corretto per torsione, tenendo conto dei fattori di dimensione, finitura superficiale e concentrazione delle sollecitazioni (Kf) nel raccordo, utilizzando la sensibilità all'intaglio (q).
- Esercizio 5: Fattori di Sicurezza per Fatica Multiassiale (Snervamento e Vita Infinita)
- Calcolo dei fattori di sicurezza contro lo snervamento e la vita infinita per un albero rotante sotto uno stato di sollecitazione multiassiale complesso (tensione, flessione, torsione).
- Calcolo delle massime sollecitazioni equivalenti per lo snervamento utilizzando i criteri di Von Mises e Tresca.
- Determinazione del limite di fatica corretto per il materiale, considerando i fattori di correzione pertinenti.
- Applicazione del diagramma di Goodman per il carico multiassiale per valutare il fattore di sicurezza per una vita a fatica infinita, basato su sollecitazioni equivalenti medie e alternate.
- Esercizio 6: Fattore di Sicurezza per Vita Infinita (Flessione e Torsione Combinate)
- Calcolo del fattore di sicurezza per una vita infinita per un albero rotante soggetto a flessione alternata e momenti torcenti costanti.
- Determinazione della sollecitazione di flessione alternata e della sollecitazione torsionale media.
- Utilizzo del criterio di Goodman, incorporando i fattori di correzione pertinenti, per valutare il fattore di sicurezza contro la rottura per fatica sotto questo carico combinato.
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