La conoscenza dei contenuti del corso di Scienza delle Costruzioni e Meccanica Applicata è fondamentale per una corretta comprensione degli argomenti. Il corso di Disegno Tecnico Industriale è propedeutico.

Il corso ha l’obiettivo di fornire gli strumenti teorici e pratici per il dimensionamento dei principali organi delle macchine. La progettazione dei componenti meccanici viene impostata innanzitutto presentando i requisiti funzionali richiesti ai vari componenti meccanici e i requisiti del materiale; successivamente vengono presentati gli utilizzi più comuni e le tecniche di calcolo consolidate.

*Interpretare correttamente un disegno complessivo di una macchina.

*Definire le condizioni di carico e vincolo dei componenti meccanici.

*Eseguire il dimensionamento dei principali organi delle macchine.

*Disegnare correttamente i principali organi delle macchine.

Lezioni frontali, esercitazioni

L’esame consiste in una prova scritta seguita da una prova orale.

La prova scritta consiste in uno o più esercizi di dimensionamento di organi meccanici. Durante la prova scritta è consentito utilizzare esclusivamente libri di testo e il formulario fornito durante il corso. La validità dello scritto è di un anno.

La prova orale consiste nella discussione di due argomenti teorici affrontati durante il corso.

Introduzione alla progettazione meccanica. Nomenclatura e definizioni dei principali organi di macchine (2 ore).

Cenni all’effetto d’intaglio e alla concentrazione delle tensioni (2 ore).

I collegamenti filettati: geometria delle filettature; viti per organi di manovra: dimensionamento cinematico e verifica di resistenza; impiego delle filettature per i collegamenti: sollecitazioni di trazione, torsione e flessione; relazione tra coppia di serraggio e pre-carico; effetto dei carichi esterni di taglio e trazione su un collegamento filettato; i bulloni: generalità e definizioni, normativa; funzionamento sotto carico di una giunzione bullonata e meccanismi di collasso; verifiche di resistenza di un collegamento bullonato; esempi di calcolo: mensola; flangia; coperchio di serbatoio in pressione (9 ore).

Collegamenti mozzo-albero: collegamenti per attrito e con superfici coniche, chiavette e linguette, scanalati, forzamento mozzo-albero (6 ore).

Collegamenti fissi: cenni alle chiodature e rivettature; le saldature: definizioni, classificazione e tecnologie; alterazioni microstrutturali dei materiali saldati e cenni agli effetti di distorsione e di tensione residua; calcolo delle sollecitazioni statiche nelle saldature a cordoni d’angolo e a completa penetrazione con riferimento alle norme (6 ore).

Assi e alberi: dimensionamento a flesso-torsione,  verifica delle deformazioni ammissibili (3 ore).

Organi di trasmissione del moto: le ruote dentate; definizioni e geometria; ruote dentate cilindriche a denti diritti: verifica di interferenza e di continuità della trasmissione; ruote dentate coniche: approssimazione di Tredgold; ruote dentate elicoidali: geometria e condizioni di interferenza; calcolo delle forze scambiate; verifica di resistenza delle ruote dentate: formula di Lewis e verifica all’usura (9 ore).

Cuscinetti e sopporti: classificazione, definizioni e geometria; scelta e calcolo dei cuscinetti volventi; indicazioni per il montaggio dei cuscinetti e esempi applicativi (6 ore).

Gli elementi elastici: molle di trazione, flessione e torsione (6 ore).

Altri organi meccanici: Giunti, innesti e frizioni (3 ore).

Esempi di progettazione di trasmissioni meccaniche (2 ore)

De Paulis A., Manfredi E., Costruzione di Macchine, Pearson, 2012

Shigley J.E., Mischke C.R., Budynas R.G., Progetto e costruzione di macchine, McGraw-Hill

Atzori B., Appunti di Costruzione di Macchine, Ediz. Cortina, Padova

 Juvinal R.C. - Marshek K.M., Fondamenti della progettazione dei componenti di macchine, ETS

Giovannozzi R., Costruzione di Macchine vol.1 e 2, Ed. Patron, Bologna