logo PRZ
Karta przedmiotu
logo WYDZ

Podstawy konstrukcji maszyn 1


Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia:
2025/2026
Nazwa jednostki prowadzącej studia:
Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa
Nazwa kierunku studiów:
Mechanika i budowa maszyn
Obszar kształcenia:
nauki techniczne
Profil studiów:
ogólnoakademicki
Poziom studiów:
pierwszego stopnia
Forma studiów:
stacjonarne
Specjalności na kierunku:
Inżynieria napędów pojazdów samochodowych, Inżynieria odlewnictwa, Inżynieria odnawialnych źródeł energii, Inżynieria pojazdów samochodowych, Inżynieria spawalnictwa, Komputerowo wspomagane wytwarzanie, Napędy mechaniczne, Programowanie i automatyzacja obróbki, Przetwórstwo tworzyw i kompozytów polimerowych
Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:
inżynier
Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:
Katedra Konstrukcji Maszyn
Kod zajęć:
717
Status zajęć:
obowiązkowy dla programu Inżynieria napędów pojazdów samochodowych, Inżynieria odnawialnych źródeł energii, Inżynieria pojazdów samochodowych, Przetwórstwo tworzyw i kompozytów polimerowych
Układ zajęć w planie studiów:
sem: 4 / W45 L15 P30 / 6 ECTS / E
Język wykładowy:
polski
Imię i nazwisko koordynatora:
dr hab. inż. prof. PRz Jacek Mucha
Terminy konsultacji koordynatora:
Poniedziałek 10.30-12.00, Środa 10.30-12.00
semestr 4:
dr hab. inż. prof. PRz Aleksander Mazurkow
semestr 4:
dr inż. Jacek Bernaczek

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
Przygotowanie do uczestnictwa w zespołach rozwiązujących problemy związane z projektowaniem połączeń układów i zespołów mechanicznych.

Ogólne informacje o zajęciach:
W module przedstawiono treści i efekty kształcenia, oraz formę i warunki zaliczenia przedmiotu.

Inne:
Mucha J. - Wykład

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 Osiński Zb. (red.) Podstawy konstrukcji maszyn PWN, Warszawa. 2010
2 Dietrich M. (red.) Podstawy konstrukcji maszyn, Tom I, II, III PWN, Warszawa. 2017
3 Maksymiuk M., Dąbrowski Z. Wały i osie PWN, Warszawa. 1984
4 Rejman E. Podstawy konstrukcji maszyn. Połączenia spawane Wydawnictwo Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów. 1995
Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1 Kurmaz L., Kurmaz O. Projektowanie węzłów i części maszyn Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce. 2007
2 Niezgodziński M., Niezgodziński T. Wzory, wykresy i tablice wytrzymałościowe PWN, Warszawa. 1996
3 Kocańda S., Szala J. Podstawy obliczeń zmęczeniowych PWN, Warszawa. 1985
4 Dziurski A., Kania L., Kasprzycki A., Przykłady obliczeń z podstaw konstrukcji maszyn.Tom 1 Połączenia, sprężyny, zawory, wały maszynowe WNT, Warszawa. 2017
5 Mazanek E. (red.) Przykłady obliczeń z podstaw konstrukcji, Tom 1, 2 WNT, Warszawa. 2012
Literatura do samodzielnego studiowania
1 Szewczyk K. Połączenia gwintowe PWN, Warszawa. 1993
2 Rejman E. Podstawy konstrukcji maszyn. Materiały pomocnicze do projektowania Wydawnictwo Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów. 1995
3 PKN Przedmiotowe normy dla elementów znormalizowanych Zgodne z aktualnym rokiem obowiązywania. -

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
Rejestracja na czwarty semestr studiów.

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Wiedza z materiałoznawstwa, mechaniki technicznej, wytrzymałości materiałów, grafiki inżynierskiej na poziomie studiów wyższych.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
Umiejętność pozyskiwania i wykorzystywania informacji z literatury technicznej, wykonywanie dokumentacji technicznej prostych urządzeń mechanicznych.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
Rozumienie potrzeby ciągłego kształcenia się.

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK Student, który zaliczył zajęcia Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia Związki z KEK Związki z PRK
MEK01 Posiada ogólną wiedzę związaną z budową maszyn oraz kierunkami rozwoju poszczególnych dziedzin techniki. wykład egzamin cz. pisemna, egzamin cz. ustna K-W03+
K-U01++
P6S-UW
P6S-WG
MEK02 Potrafi korzystać z norm technicznych i katalogów branżowych. projekt indywidualny sprawozdanie z projektu, obserwacja wykonawstwa K-U01+++
K-U13+++
K-U20+++
P6S-UU
P6S-UW
MEK03 Rozumie konieczność samokształcenia z zakresu wiedzy technicznej. projekt indywidualny obserwacja wykonawstwa K-W06+
K-U01+++
K-U20+++
P6S-UU
P6S-UW
P6S-WG
MEK04 Zna podstawowe procesy tribologiczne zachodzące w urządzeniach mechanicznych. Potrafi zidentyfikować rodzaj obciążeń elementów maszyn, dobrać odpowiednią metodą obliczeń wytrzymałościowych. wykład egzamin cz. pisemna, egzamin cz. ustna K-W03++
K-U01+
K-U13++
P6S-UW
P6S-WG
MEK05 Zna podstawowe rodzaje połączeń rozłącznych i nierozłącznych w budowie maszyn, sposoby ich doboru oraz obliczeń wytrzymałościowych tych połączeń. Zna technologię ich wykonania. wykład, projekt indywidualny egzamin cz. pisemna, egzamin cz. ustna, sprawozdanie z projektu K-W03+
K-U09+
K-U13++
P6S-UW
P6S-WG
MEK06 Zna konstrukcję i metody obliczania wytrzymałości połączeń wpustowych, wielowypustowych, klinowych oraz kołkowych. wykład, projekt indywidualny egzamin cz. pisemna, egzamin cz. ustna, sprawozdanie z projektu K-W03++
K-U01++
K-U09+
P6S-UW
P6S-WG
MEK07 Zna elementy służące do przenoszenia mocy i ruchu obrotowego. Potrafi je zaprojektować oraz wykonać ich obliczenia wytrzymałościowe. wykład, projekt indywidualny egzamin cz. pisemna, egzamin cz. ustna, sprawozdanie z projektu K-W06+
K-U09++
P6S-UW
P6S-WG
MEK08 Potrafi ułożyskować osie i wały maszynowych. Zna konstrukcję łożysk tocznych i ślizgowych i zakres ich stosowania. wykład, projekt indywidualny egzamin cz. pisemna, egzamin cz. ustna, sprawozdanie z projektu K-W03+++
K-W06++
K-U09++
P6S-UW
P6S-WG
MEK09 Zna rodzaje sprzęgieł sztywnych, podatnych, przymusowych. Potrafi dobrać i obliczyć sprzęgła w zależności od wymagań technicznych. wykład, projekt indywidualny egzamin cz. pisemna, egzamin cz. ustna K-W03++
K-W06++
K-U09++
P6S-UW
P6S-WG
MEK10 Zna rodzaje hamulców stosowanych w budowie maszyn. Potrafi obliczyć parametry dobranych hamulców w zależności od ich przeznaczenia. wykład egzamin cz. pisemna, egzamin cz. ustna K-W03++
K-W06++
K-U09++
P6S-UW
P6S-WG

Treści kształcenia dla zajęć

Sem. TK Treści kształcenia Realizowane na MEK
4 TK01 Podstawy teorii konstrukcji maszyn. Wymagania stawiane maszynom, ich zespołom, podzespołom i częściom. Cel projektowania konstrukcji, kryteria projektowe, optymalizacja w procesach konstruowania.Wytrzymałość zmęczeniowa i obliczenia zmęczeniowe. Obciążenia stałe i zmienne elementów maszyn.Istota zmęczenia materiałów. Wytrzymałość zmęczeniowo-kształtowa i czynniki na nią wpływające.Wykresy zmęczeniowe. Obliczenia współczynników bezpieczeństwa, naprężenia dopuszczalne dla naprężeń stałych i zmiennych.Wpływ koncentratorów naprężeń na rozkład naprężeń. Konstrukcyjno-technologiczne sposoby podnoszenia wytrzymałości zmęczeniowej. W01, W02, W03, W04, W05 MEK01 MEK03 MEK04
4 TK02 Dobór materiałów na konstrukcje – cechy materiałów. Normalizacja w budowie maszyn, rola i istota norm w budowie maszyn. Ogólna klasyfikacja maszyn i części maszynowych. Podstawowe grupy klasyfikacji części maszyn. W06, W07, W08 MEK01 MEK04
4 TK03 Połączenia w budowie maszyn, klasyfikacja i ich rodzaje. Połączenia nierozłączne elementów maszyn:podział i charakterystyka ogólna. Połączenia nitowe, spawane, zgrzewane, klejone. Zasady konstrukcji oraz obliczeń wytrzymałościowych tych połączeń i technologia ich wykonania. W09, W10, W11, W12, W13, W14 MEK01 MEK05
4 TK04 Połączenia rozłączne elementów maszyn. Rodzaje tych połączeń. Połączenia gwintowe. Rodzaje i geometria gwintów. Rozkład sił w połączeniu gwintowym. Moment tarcia na gwincie i powierzchni oporowej. Zyskowność, samohamowność i sprawność połączeń gwintowych. Obliczenia wytrzymałościowe śrub.Zasady konstrukcji połączeń gwintowych. W15, W16, W17, W18 MEK01 MEK02 MEK05
4 TK05 Konstrukcja i obliczenia wytrzymałościowe połączeń wpustowych, klinowych, wielowypustowych oraz kołkowych i sworzniowych. Normalizacja części i parametrów tych połączeń. W19, W20, W21, W22 MEK01 MEK02 MEK06
4 TK06 Elementy podatne-sprężyny oraz elementy gumowe. Klasyfikacja sprężyn, i charakterystyka elementów podatnych. W23, W24, W25 MEK01 MEK02
4 TK07 Przewody rurowe i ich połączenia, zawory. W26, W27, W28 MEK01 MEK02
4 TK08 Przenoszenie mocy i ruchu obrotowego. Osie i wały, ich obciążenia, konstrukcja i obliczenia wytrzymałościowe. Krytyczna liczba obrotów. W29, W30, W31 MEK02 MEK04
4 TK09 Łożyskowanie osi i wałów. Łożyska ślizgowe i toczne. Konstrukcja łożysk ślizgowych i tocznych. Nośność spoczynkowa i ruchowa łożysk tocznych. Żywotność i dobór łożysk tocznych. W32, W33, W34, W35, W36 MEK02 MEK08
4 TK10 Sprzęgła sztywne i podatne. Sprzęgła przymusowe. Dobór i obliczanie sprzęgieł. W37, W38, W39, W40, W41, W42 MEK01 MEK02 MEK09
4 TK11 Hamulce, ich rodzaje, cel stosowania i podstawy obliczania. W43, W44, W45 MEK01 MEK02 MEK10
4 TK12 Projekt I: Zaprojektować zespół maszynowy lub węzeł konstrukcyjny zawierający połączenia rozlączne i nierozłączne np. spawane, sworzniowe, gwintowe. Wykonać rysunek złożeniowy z pełną specyfikacją części, dobrać elementy znormalizowane, wykonać rysunki wykonawcze trzech wskazanych przez prowadzącego części z podaniem obróbki cieplno-chemicznej, odchyłek kształtu, położenia, tolerancji i chropowatości powierzchni, uwag technologicznych. P01-P12 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05
4 TK13 Projekt II: Zaprojektować wał maszynowy według zadanego schematu obciążenia i geometrii, wraz z jego podporami. Wykonać obliczenia wytrzymałościowe, oraz dokonać obliczenia sprawdzające rzeczywisty współczynnik bezpieczeństwa z uwzględnieniem wytrzymałości zmęczeniowej. Wykonać dokumentację rysunkową: rysunek złożeniowy, rysunki wykonawcze trzech wskazanych części z podaniem obrórki cieplno-chemicznej, odchyłek kształtu, położenia, tolerancji i chropowatości powierzchni, oraz uwag technologicznych. P13-P30 MEK02 MEK03 MEK04 MEK06 MEK07 MEK08
4 TK14 Przekładnia główna i mechanizm różnicowy L01, L02 MEK07 MEK08
4 TK15 Przekładnia walcowa dwustopniowa o zębach śrubowych L03, L04 MEK05 MEK07
4 TK16 Dwustopniowy reduktor walcowo-stożkowy L05, L06 MEK05 MEK06
4 TK17 Przekładnia ślimakowa walcowa L07, L08 MEK04 MEK05 MEK08
4 TK18 Połączenia śrubowe i gwintowe L09, L10 MEK04 MEK05
4 TK19 Sprzęgła L11, L12 MEK04 MEK07
4 TK20 Zaliczenie L13-L15

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 4) Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 45.00 godz./sem.
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 5.00 godz./sem.
Studiowanie zalecanej literatury: 5.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 4) Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Projekt/Seminarium (sem. 4) Przygotowanie do zajęć projektowych/seminaryjnych: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem..
Wykonanie projektu/dokumentacji/raportu: 40.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 4)
Egzamin (sem. 4) Przygotowanie do egzaminu: 20.00 godz./sem.
Egzamin pisemny: 2.00 godz./sem.
Egzamin ustny: 1.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład Egzamin z wykładów weryfikuje osiągnięcia modułowe efektu kształcenia MEK01, MEK04, MEK05, MEK06, MEK07, MEK08, MEK09, MEK10. Kryteria weryfikacji dla poszczególnych efektów kształcenia: ocenę dostateczną uzyskuje student, który na egzaminie z części sprawdzającej wiedzę teoretyczną uzyska (w równej części z każdego MEK) uzyska, 50-70% punktów, ocenę dobry 71-90% punktów, ocenę bardzo dobry powyżej 90% punktów.
Laboratorium Zajęcia laboratoryjne weryfikują umiejętności związane z właściwą identyfikację części, podzespołów zespołów, sposobu podejścia do montażu wybranych zespołów maszynowych, występujących w budowie maszyn. Wspomniane zajęcia weryfikują umiejętności studenta określone modułowymi efektami kształcenia MEK01, MEK02, MEK03, MEK04, MEK05, MEK06, MEK07. Kryteria weryfikacji efektu kształcenia MEK01, MEK02, MEK03, MEK04, MEK05, MEK06, MEK07: - na ocenę 3: potrafi dokonać właściwej identyfikacji części zespołu, zespołu, potrafi określić ich rolę i ważność, - na ocenę 4: potrafi dokonać właściwej identyfikacji części zespołu, zespołu, potrafi określić ich rolę i ważność, wykaże się umiejętnościami dotyczącymi praktycznej realizacji montażu części, umie określić plan obciążeń w czasie eksploatacji wybranych części, - na ocenę 5: potrafi dokonać właściwej identyfikacji części zespołu, zespołu, potrafi określić ich rolę i ważność, wykaże się umiejętnościami dotyczącymi praktycznej realizacji montażu części, umie określić plan obciążeń w czasie eksploatacji wybranych części, wyznaczyć warunki eksploatacji podzespołu, zespołu, konstrukcji, Umie dokonać charakterystyki zmiennych wpływających na żywotność konstrukcji.
Projekt/Seminarium Projekty i egzamin weryfikują umiejętności studenta określone modułowymi efektami kształcenia MEK02, MEK03, MEK05, MEK06, MEK07, MEK08, MEK09. Kryteria weryfikacji efektu kształcenia MEK02, MEK03, MEK05, MEK06: - na ocenę 3: potrafi przeprowadzić podstawowe obliczenia wytrzymałościowe fragmentu konstrukcji z węzłem zawierającym połączenia rozłączne i nierozłączne biorące udział w przeniesieniu obciążenia zewnętrznego, w postaci przegubu sworzniowego lub węzła kratownicy o kombinowanej technologi montażu, potrafi zastosować proste komputerowe programy do obliczeń, - na ocenę 4: potrafi przeprowadzić podstawowe obliczenia wytrzymałościowe fragmentu konstrukcji z węzłem zawierającym połączenia rozłączne i nierozłączne biorące udział w przeniesieniu obciążenia zewnętrznego, w postaci przegubu sworzniowego lub węzła kratownicy o kombinowanej technologi montażu, potrafi zastosować proste komputerowe programy do obliczeń, potrafi poprawnie rozmieścić i powiązać ze sobą elementy wykonawcze węzła konstrukcyjnego, potrafi zamodelować części i złożenie węzła stosując oprogramowanie CAD, - na ocenę 5: potrafi przeprowadzić podstawowe obliczenia wytrzymałościowe fragmentu konstrukcji z węzłem zawierającym połączenia rozłączne i nierozłączne biorące udział w przeniesieniu obciążenia zewnętrznego, w postaci przegubu sworzniowego lub węzła kratownicy o kombinowanej technologi montażu, potrafi zastosować proste komputerowe programy do obliczeń, potrafi poprawnie rozmieścić i powiązać ze sobą elementy wykonawcze węzła konstrukcyjnego, potrafi zamodelować części i złożenie węzła stosując oprogramowanie CAD, potrafi właściwie określić niezbędne cechy geometryczne potrzebne do zabudowy węzła w całej konstrukcji, potrafi dokonać analizy polskich i międzynarodowych norm dotyczących przedmiotowych części konstrukcji. Kryteria weryfikacji efektu kształcenia MEK02, MEK03, MEK07, MEK08:- na ocenę 3: potrafi przeprowadzić podstawowe obliczenia wytrzymałościowe wału maszynowego, potrafi zastosować do sporządzenia obliczeń właściwe oprogramowanie komputerowe, potrafi posługiwać się przedmiotowymi normami dotyczącymi elementów znormalizowanych - na ocenę 4: potrafi przeprowadzić podstawowe obliczenia wytrzymałościowe wału maszynowego, potrafi zastosować do sporządzenia obliczeń właściwe oprogramowanie komputerowe, potrafi posługiwać się przedmiotowymi normami dotyczącymi elementów znormalizowanych, potrafi poprawnie rozmieścić elementy złożenia wału maszynowego ułożyskowanego w części korpusu, umie dokonać ich bazowania i zabezpieczenia, potrafi zamodelować części i złożenie wału stosując oprogramowanie CAD, - na ocenę 5: potrafi przeprowadzić podstawowe obliczenia wytrzymałościowe wału maszynowego, potrafi zastosować do sporządzenia obliczeń właściwe oprogramowanie komputerowe, potrafi posługiwać się przedmiotowymi normami dotyczącymi elementów znormalizowanych, potrafi poprawnie rozmieścić elementy złożenia wału maszynowego ułożyskowanego w części korpusu, umie dokonać ich bazowania i zabezpieczenia, potrafi zamodelować części i złożenie wału stosując oprogramowanie CAD, potrafi właściwie określić niezbędne cechy geometryczne potrzebne do zabudowy zespołu łożyskowania wału w korpusie, wykaże się umiejętnością doboru uszczelnień.
Ocena końcowa Na ocenę końcową składa się 60% oceny MEK01, MEK02, MEK03, MEK04, MEK05, MEK06, MEK07 uzyskanej podczas pisemnego i ustnego egzaminu weryfikacji części teoretycznej wiedzy, 30% oceny weryfikacji umiejętności praktycznego wykonania dwóch projektów zadanej konstrukcji, 10% oceny weryfikacji laboratoryjnej pracy związanej z analizą funkcjonalną, montażem, i eksploatacją wybranych części i zespołów stosowanych w budowie i eksploatacji maszyn. Przeliczenie uzyskanej średniej ważonej na ocenę końcową stosowano przedziały wartości średniej: dla oceny średniej 4,600-5,000 ocena końcowa bdb (5,0), dla oceny średniej 4,200-4,599 ocena końcowa +db (4,5), dla oceny średniej 3,000-4,199 db (4,0), dla oceny średniej 3,400-3,799 +dst (3,5), dla oceny średniej 3,000-3,399 dst (3,0).

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi tak

1 B. Ciecińska; J. Mucha Comparative studies of the geometric structure of the surface of aluminium alloys in the context of adhesive joints with Araldite 2014–2 adhesive 2025
2 B. Ciecińska; J. Mucha Experimental analysis of the impact of selected laser processing parameters on wettability and surface free energy of EN AW-2024 and EN AW-5083 aluminum alloys 2025
3 J. Mucha; J. Tutak A Prototype Mechatronic Device for Upper Limb Rehabilitation and Analysis of Its Functionality 2025
4 Ľ. Kaščák; E. Kaščáková; J. Mucha; J. Slota; J. Varga Analysis of Hybrid Joining of Microalloyed Steel Sheets HX300LAD 2024
5 Ł. Bąk; B. Ciecińska; J. Mucha Analysis of the Effect of Surface Preparation of Aluminum Alloy Sheets on the Load-Bearing Capacity and Failure Energy of an Epoxy-Bonded Adhesive Joint 2024
6 Ł. Boda; J. Mucha; W. Witkowski Performance Tests of HX340 Microalloyed Steel Sheets Joined Using Clinch-Rivet Technology 2024
7 Ł. Boda; J. Mucha; W. Witkowski Steel Sheet Deformation in Clinch-Riveting Joining Process 2024
8 Ł. Boda; J. Mucha; W. Witkowski The Energy Consumption of the Process of Joining Steel Sheets with the Use of Clinching With and Without an Additional Rivet, and Analysis of Sheet Deformation and Mechanical Strength of Joints 2024
9 L. Čiripová; D. Cmorej; M. Džupon; Ľ. Kaščák; J. Mucha; E. Spišák Clinching of High-Strength Steel Sheets with Local Preheating 2023
10 M. Jurek; K. Lew; J. Mucha; J. Tutak Urządzenie do rehabilitacji kończyny górnej 2023
11 Ł. Boda; J. Mucha; M. Poręba; W. Witkowski Mixed-mode loading tests for determining the mechanical properties of clinched joints with an additional rivet used in the assembly of thin-walled structures 2023
12 Ł. Boda; J. Mucha; W. Witkowski Geometrical parameters and strength of clinching joint formed with the use of an additional rivet 2023
13 M. Jurek; K. Lew; J. Mucha; J. Tutak Urządzenie mechatroniczne do rehabilitacji kończyny górnej 2022
14 K. L\'uboš; J. Mucha; E. Spišák; J. Tutak Urządzenie do rehabilitacji ręki 2021
15 Ľ. Kaščák; J. Mucha; W. Witkowski Research on the Influence of the AW 5754 Aluminum Alloy State Condition and Sheet Arrangements with AW 6082 Aluminum Alloy on the Forming Process and Strength of the ClinchRivet Joints 2021
16 J. Mucha; J. Tutak Urządzenie do rehabilitacji zmiany pozycji z siedzącej na wyprostowaną 2020