E' richiesta la conoscenza dei contenuti del corso di Scienza delle Costruzioni, Meccanica Applicata e Tecnologia Meccanica, Fisica.  Tali contenuti sono fondamentali per una corretta comprensione degli argomenti.

Il corso si divide in una parti fondamentali: 

Parte I : Fondamenti di prevenzione dei guasti

Parte II : Dimensionamento di elementi meccanici

La prima focalizzata sui richiami di concetti tipici della meccanica dei materiali, sulla Fatica e approcci classici per lo studio della fatica e sullo svolgimento dei problemi tipici di dimensionamento in presenza di carichi ciclici. 

La seconda parte si focalizza sul dimensionamento di specifici organi di macchina come alberi, collegamenti mobili e permanenti, saldature, molle, cuscinetti volventi e radenti, ruote dentate, cinghie, catene e funi.

Dopo ciascun contenuto vengono proposti esercizi  specifici ed esercizi di riepilogo. 

Vengono presentati casi applicativi dei contenuti appresi. 

Il corso ha l’obiettivo di fornire gli strumenti teorici e pratici per il dimensionamento dei principali organi delle macchine e lo studio dei sistemi meccanici in movimento. La progettazione dei componenti meccanici viene impostata innanzitutto presentando i requisiti funzionali richiesti ai vari componenti ed in base ai requisiti del materiale; successivamente vengono presentati gli utilizzi più comuni e le tecniche di calcolo consolidate, con esempi applicativi ed esercitazioni mirate.

Lezioni frontali, seminari esercitativi su ogni argomento e riepilogativi, presentazione di contenuti multimediali

La verifica delle conoscenze acquisite viene effettuata mediante:  Prova scritta con domande teoriche ed esercizi di calcolo:

• La prova di calcolo consiste in uno o più esercizi di dimensionamento di organi meccanici. Durante la prova di calcolo è consentito utilizzare esclusivamente il materiale fornito dal docente.
• La prova di teoria consiste nella discussione di due argomenti teorici affrontati durante il corso.
• Sono eventualmente previste verifiche intermedie.

Parte I : Fondamenti di prevenzione dei guasti

1. Introduzione alla progettazione costruttiva, Sicurezza, Fattore di
   sicurezza, Norme tecniche, Design for ‘X’.
2. Richiami di : prove meccaniche sui materiali, prove di trazione, durezza, impatto, fatica, frattura, materiali metallici (acciai, ghise, leghe Alluminio, magnesio, titanio , Materiali innovativi), Criteri di scelta dei materiali per impiego meccanico, cenni sui processi tecnologigi innovativi (additive manufacturing).
3. Flessibilità e Rigidezza.
4. Calcolo delle sollecitazioni: definizione di tensione, sollecitazioni elementari, criteri di resistenza dei materiali per l’ingegneria. Analisi dei carichi, equilibrio, applicazione del modello trave in meccanica, sforzo normale, flessione, taglio torsione. Tensioni e deformazioni. Circoli di Mohr. Tensioni principali, Criteri di resistenza per carichi statici. Instabilità a compressione e carico euleriano.
5. Geometrie con intagli, Tensioni nominali e tensioni locali, fattore di concentrazione delle tensioni Kt.
6. Fatica dei materiali metallici, caratteristiche del fenomeno, sperimentazione a fatica, limite di fatica, curve S/N, stime dei parametri di fatica, fattori di influenza, effetto tensione media, accumulo del danno di fatica, effetto tensioni multiassiali sensibilità all’intaglio, Fattore di effetto intaglio Kf. Cenni alla fatica da contatto, pitting, fretting. Criteri di resistenza a fatica. Cenni sulla Linear Elastic Fracture Mechanics.
7. Contatto conforme e non conforme, pressione specifica di contatto, teoria di Hertz, tensioni nel contatto tra corpi elementari.
8. Dilatazioni termiche.

Parte II : Dimensionamento di elementi meccanici

1. Collegamenti scioglibili, Trasmissione dei carichi a taglio o per attrito, viti di manovra, bulloni, rivetti e chiodi, norme per organi filettati, geometria delle filettature, 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. giunti bullonati, precarico, rigidezza delle parti e ripartizione dei carichi, verifica in presenza di carichi affaticanti.
2. Collegamenti fissi, saldatura e incollaggio, norme tecniche, proporzionamento giunti saldati, tipi di cordoni, criteri di verifica di resistenza.
3. Trasmissioni meccaniche di potenza: assi e alberi, materiali, dettagli costruttivi,  dimensionamenti e verifiche (dimensionamento a flesso-torsione di alberi rotanti,  verifica delle deformazioni ammissibili), calettamenti albero-mozzo, linguette e scanalati; calcolo del forzamento mozzo-albero.
4. Organi di trasmissione del moto: Richiami sulle ruote dentate cilindriche a denti diritti, elicoidali e coniche: approssimazione di Tredgold, geometria e condizioni di interferenza; calcolo delle forze scambiate con verifica di resistenza delle ruote dentate: formula di Lewis e verifica all’usura sulla base delle pressioni di contatto hertziano; cenni al dimensionamento secondo la norma AGMA. Cinghie.
5. Cuscinetti a rotolamento, tipologie (rulli, sfere) e capacità di carico, montaggio, scelta dei cuscinetti da catalogo. Cuscinetti a strisciamento, esempi, materiali, verifiche.
6. Analisi delle sollecitazioni negli elementi elastici: dimensionamento di molle di trazione, flessione e barra di torsione.

1. Shigley J.E., Mischke C.R., Budynas R.G., Progetto e costruzione di macchine, McGraw-Hill
2. Atzori B., Appunti di Costruzione di Macchine, Ediz. Cortina, Padova
3. Juvinal R.C. - Marshek K.M., Fondamenti della progettazione dei componenti di macchine, ETS
4. Giovannozzi R., Costruzione di Macchine vol.1 e 2, Ed. Patron, Bologna
5. Appunti presi in classe
6. Materiale fornito dal docente