Konstruování strojů a strojních součástí (FSI-CKP)

Akademický rok 2026/2027
Garant: prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚK všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Typ předmětu: oborový předmět
Cíle předmětu:

Cílem předmětu je naučit studenty základy pevnostního a konstrukčního návrhu strojních součástí pro samostatné posouzení jednoduchých strojních uzlů. Student po absolvování rozumí příčinám porušování součástí při statickém i únavovém zatížení a umí navrhnout a zkontrolovat základní strojní prvky jako jsou osy a hřídele, spoje, pružiny, ložiska, aj.
Výstupy studia a kompetence:
 
Prerekvizity:
 
Obsah předmětu (anotace):

Předmět je zaměřený na návrh a posouzení základních strojních součástí a spojů z hlediska funkce, pevnosti a životnosti. Cílem je propojit znalosti z mechaniky, pružnosti a pevnosti a materiálového inženýrství a osvojit si tak metodiku konstrukčního a pevnostního návrhu strojních součástí, uložení a spojů s důrazem na inženýrskou praxi.
Metody vyučování:
 
Způsob a kritéria hodnocení:

Absolvování dvou písemných testů v předem určených termínech, zpravidla v polovině a ke konci semestru. Kontrolní test je složen z teoretických otázek a výpočetních příkladů. Podmínkou pro udělení zápočtu je získání alespoň 50 % bodů souhrnně z obou testů. Výsledný počet bodů odpovídá klasifikaci podle stupnice ECTS. Student má nárok na jeden opravný test, jehož termín stanoví vyučující, obvykle ve zkouškovém období. Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních je povinná - tolerují se max. 2 absence. 
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 3 hod. nepovinná                  
    Cvičení s počítačovou podporou  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška

1. Úvod do konstruování. Mezní stavy, návrhový součinitel, součinitel bezpečnosti.
2. Porušování způsobené statickým zatěžováním. Únavové porušování způsobené proměnným zatěžováním.
3. Osy a hřídele. Spoje hřídelem s nábojem.
4. Povrchy strojních součástí. Kontakt těles. Tření, mazání a opotřebení.
5. Valivá ložiska. Vztah mezi zatížením, trvanlivostí a spolehlivostí. Kombinované a proměnlivé zatížení.
6. Modifikovaná rovnice trvanlivosti. Kuželíková ložiska. Mazání ložisek a konstrukce uložení.
7. Rozdělení spojů. Pohybové šrouby. Spojovací šrouby.
8. Předepjaté šroubové spoje. Nýtové spoje.
9. Svarové, pájené a lepené spoje.
10. Šroubovité tlačné, tažné a zkrutné pružiny. Talířové a listové pružiny.
11. Teorie hydrodynamického mazání. Radiální kluzná ložiska s hydrodynamickým mazáním.
12. Radiální kluzná ložiska s tlakovým oběhovým mazáním. Radiální kluzná ložiska s mezným mazáním.
    Cvičení s počítačovou podporou

Ve cvičeních budou na konkrétních příkladech procvičena jednotlivá odpřednášená témata a budou absolvovány zápočtové testy.
Literatura - základní:
1. SHIGLEY, Joseph E., Charles R. MISCHKE a Richard G. BUDYNAS. Konstruování strojních součástí. 1. vyd. Editor Martin Hartl, Miloš Vlk. Brno: VUTIUM, 2010, 1159 s. ISBN 978-80-214-2629-0.
2. BUDYNAS, Richard G. a J. Keith NISBETT. Shigleyho konstruování strojních součástí. 2. vyd. Editor Martin Hartl, Miloš Vlk. Brno: VUTIUM, 2023, 1296 s. ISBN 978-80-214-5471-2.
Literatura - doporučená:
2. Budynas, R.G., Nisbett, J.K.: Shigley's Mechanical Engineering Design. New York, The McGraw-Hill Companies, 12th edition, 2020, ISBN: 978-1-260-56999-5
3. Norton, R.L.: Machine Design: An Integrated Approach (3rd Edition), Prentice Hall, ISBN-13: 978-0131481909
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B-MAI-P prezenční studium --- bez specializace -- kl 5 Povinně volitelný 1 3 Z
B-FIN-P prezenční studium --- bez specializace -- kl 5 Povinně volitelný 1 3 Z
B-PDS-P prezenční studium --- bez specializace -- kl 5 Povinný 1 3 Z
C-AKR-P prezenční studium CZS Předměty zimního semestru -- kl 5 Volitelný 1 1 Z