Chương 1 đại cương về thiết kế máy và chi tiết máy
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (770.32 KB, 18 trang )
Nội dung
Tổng
cộng
Chương 1. Đại cương về thiết kế máy và chi tiết máy
Chương 2. Những chỉ tiêu chủ yếu về khả năng làm
việc của chi tiết máy
Chương 3. Mối ghép đinh tán
Chương 4. Mối ghép hàn
Chương 5. Mối ghép then và then hoa
Chương 6. Mối ghép ren
Tổng
Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy
30
Tài liệu học tập và tham khảo:
- Sách, giáo trình chính:
•Nguyễn Trọng Hiệp (2007), Chi tiết máy 1, NXB Giáo dục.
•Nguyễn Trọng Hiệp (2007), Chi tiết máy 2, NXB Giáo dục
- Sách tham khảo:
•Trịnh Chất (2007), Cơ sở thiết kế máy và chi tiết máy, NXB
Khoa học kỹ thuật
•Trịnh Chất, Lê Văn Uyển (2007), Thiết kế máy và chi tiết máy,
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.
•S.Anvoner (1989), Solution of Problemsin
Machines, London, Sir Isaac Pinman.
Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy
Theory
of
Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy
3
1.1. Nội dung và trình tự thiết kế máy
1.1.1. Nội dung
•
Chi tiết máy là phần tử cấu tạo đầu tiên hồn chỉnh của máy.
•
Chi tiết máy có nhiều loại khác nhau về hình dáng, kích thước, tính
năng, ngun lý hoạt động…
•
Trên quan điểm thiết kế có thể chia
chúng ra thành hai nhóm: các chi tiết
máy có cơng dụng chung và các chi
tiết máy có cơng dụng riêng.
•
Máy móc được thiết kế chế tạo dựa
trên việc lắp ghép nhiều chi tiết máy
với nhau. Chúng cần đảm bảo các
yêu cầu về kỹ thuật như năng suất,
độ tin cậy, tuổi thọ, giá thành, hình
thức…
Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy
4
1.1. Nội dung và trình tự thiết kế máy
1.1.1. Nội dung
•
Nội dung thiết kế máy đảm bảo các yêu cầu trên bao gồm:
•
Xác định nguyên tắc hoạt động và chế độ làm việc của máy được
thiết kế.
•
Lập sơ đồ chung toàn máy và các bộ phận máy, thỏa mãn các yêu
cầu cho trước
•
Xác định lực, momen tác dụng lên các bộ phận máy và đặc tính thay
đổi của tải trọng theo thời gian.
•
Chọn vật liệu chế tạo chi tiết máy
•
Tiến hành tính tốn động học, động lực học, hình dạng, kích thước
các bộ phận và máy
•
Thiết lập quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết máy, lắp ráp máy
•
Lập thuyết minh và các chỉ dẫn về sử dụng và sửa chữa máy
Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy
5
1.1. Nội dung và trình tự thiết kế máy
1.1.2. Trình tự thiết kế chi tiết máy
•
Lập sơ đồ tính tốn, trong đó kết cấu đã được đơn giản hóa, các lực
tác dụng được coi như tập trung hoặc phân bố theo một quy luật nào
đó
•
Xác định tải trọng tác dụng lên chi tiết máy
•
Chọn vật liệu thích hợp với điều kiện làm việc của chi tiết máy, khả
năng gia công và có xét đến các yếu tố kinh tế
•
Tính tốn các kích thước chính của chi tiết máy theo các chỉ tiêu chủ
yếu về khả năng làm việc. Các tính tốn này thường là tính tốn sơ
bộ
•
Dựa theo tính tốn và các điều kiện chế tạo lắp ghép….để vẽ kết
cấu cụ thể của chi tiết máy với đầy đủ kích thước, dung sai, độ nhám
bề mặt…
•
Tiến hành tính tốn kiểm nghiệm theo các chỉ tiêu.
Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy
6
1.1. Nội dung và trình tự thiết kế máy
1.1.3. Khái quát về các yêu cầu đối với máy và chi tiết máy
a. Khả năng làm việc.
•Khả năng làm việc của chi tiết máy là khả năng của máy và chi tiết máy
có thể hồn thành được các chức năng đã định
•Khả năng làm việc bao gồm các chỉ tiêu: Độ bền, độ cứng, độ bền
mòn, độ chịu nhiệt, độ chịu dao động, tính ổn định.
b. Hiệu quả sử dụng.
•Máy phải có năng xuất cao, hiệu suất cao, tiêu tốn ít năng lượng, có độ
chính xác hợp chi phí thiết kế, chế tạo, vận hành, sử dụng, đồng thời
phải có kích thước và trọng lượng nhỏ gọn.
Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy
7
1.1. Nội dung và trình tự thiết kế máy
1.1.3. Khái quát về các yêu cầu đối với máy và chi tiết máy
c. Độ tin cậy cao.
•Độ tin cậy là tính chất của máy, bộ phận máy và chi tiêt máy phải đảm
bảo chúng thực hiện được khả năng đã định, đồng thời vẫn đảm bảo
các chỉ tiêu và hiểu quả sử dụng trong suốt thời gian làm việc nào đó.
d. An tồn trong sử dụng
•Máy và chi tiết máy được coi là an toàn trong sử dụng khi trong điều
kiện làm việc bình thường chúng khơng gây nguy hiểm chó người sử
dụng hoặc không gây hư hại cho các đối tượng xung quanh nó.
e. Tính cơng nghệ và kinh tế.
•Máy và chi tiết máy có tính cơng nghệ và kinh tế trong điêu kiện sản
xuất nào đó chúng được chế tạo ra tốn ít cơng sức nhất và có giá thành
thấp nhất phù hợp với điều kiện và quy mô sản xuất.
Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy
8
1.2. Tải trọng và ứng suất
1.2.1. Tải trọng
Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy
9
1.2. Tải trọng và ứng suất
1.2.1. Tải trọng
* Phân loại tải trọng
•Tải trọng khơng đổi (tải trọng tĩnh), là tải trọng có phưng,chiều,cường
độ khơng thay đổi theo thời gian.
•Tải trọng thay đổi (tải trọng động), là tải trọng có ít nhất một trong ba
đại lượng (phương, chiều, cường độ) thay đổi theo thời gian.
•Trong thực tế tính tốn chi tết máy, thường gặp loại tải trọng có cường
độ thay đổi.
Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy
10
1.2. Tải trọng và ứng suất
1.2.1. Tải trọng
* Phân loại tải trọng
•Tải trọng tương đương, là tải trong khơng đổi quy ước, tương đương
với chế độ tải trọng thay đổi tác dụng lên chi tiết máy.
•Tải trọng cố định, là tải trọng có điểm đặt khơng thay đổi trong q
trình chi tiết máy làm việc.
•Tải trọng di động, là tải trọng có điểm đặt di chuyển trên chi tiết máy khi
máy làm việc.
•Tải trọng danh nghĩa, là tải trọng tác dụng lên chi tiết máy theo lý
thuyết.
•Tải trọng tính. Khi làm việc, chi tiết máy, hoặc một phần nào đó của chi
tiết máy phải chịu tải trọng lớn hơn tải trọng danh nghĩa. Tải trọng tăng
thêm có thể do rung động,hoặc do tải trọng tập trung vào một phần của
chi tiết máy.
Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy
11
1.2. Tải trọng và ứng suất
1.2.2. Ứng suất
Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy
12
1.2. Tải trọng và ứng suất
1.2.2. Ứng suất
Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy
13
1.2. Tải trọng và ứng suất
1.2.2. Ứng suất
•
Ngồi ra, ứng suất cịn được phân thành ứng suất khơng đổi và ứng
suất thay đổi :
•
Ứng suất khơng đổi hay cịn gọi là ứng suất tĩnh, là ứng suất có
phương, chiều, cường độ khơng thay đổi theo thời gian.
•
Ứng suất thay đổi là ứng suất có ít nhất một đại lượng (phương,
chiều, cường độ)thay đổi theo thời gian. ứng suất có thể thay đổi bất
kỳ, hoặc thay đổi có chu kỳ.
Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy
14
1.3. Độ bền mỏi của chi tiết máy
•
Độ bền mỏi hay sức bền mỏi là khả năng của chi tiết máy chống lại
các phá hủy mỏi như tróc, rỗ, rạn nứt bề mặt chi tiết …
•
Q trình phá hủy mỏi xảy ra khi chi tiết máy chịu ứng suất thay đổi.
Quá trình phá hủy mỏi bắt đầu từ những vết nứt rất nhỏ (vết nứt tế
vi) sinh ra từ vùng chi tiết máy chịu ứng suất tương đối lớn. Khi số
chu trình làm việc của chi tiết tăng lên thì các vết nứt này cũng mở
rộng dần, chi tiết máy ngày càng bị yếu và cuối cùng xảy ra gãy
hỏng chi tiết máy.
Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy
15
1.3. Độ bền mỏi của chi tiết máy
•
Đường cong mỏi thể hiện mối quan hệ giữa ứng suất (ứng suất
trung bình hoặc ứng suất lớn nhất) và số chu kỳ thay đổi ứng suất N
của chi tiết máy tới khi hỏng hồn tồn.
•
Từ đồ thị ta thấy ứng suất càng cao thì tuổi
thọ càng giảm. Khi ứng suất vượt qua giá trị
σk số chu kỳ ứng suất giảm mạnh. Trị số
σk gọi là giới hạn mỏi ngắn hạn của vật liệu.
•
Ứng suất càng giảm thì số chu kỳ ứng suất
càng tăng. Khi ứng suất giảm đến giá trị
σo thì đường cong mỏi gần như nằm ngang
tức là số chu kỳ ứng suất có thể tăng lên rất
lớn mà chi tiết không bị gãy hỏng. Trị số
σo gọi là độ bền dài hạn của chi tiết máy.
Ứng với σo là số chu kỳ cơ sở No.
Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy
16
1.3. Độ bền mỏi của chi tiết máy
Phương trình đường cong mỏi
σmN = C
Trong đó:
• C là hằng số.
• m là bậc của đường cong mỏi
• N số chu kỳ thay đổi ứng suất ứng với σ.
Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy
17
1.3. Độ bền mỏi của chi tiết máy
Phương trình đường cong mỏi
σmN = C
Trong đó:
• C là hằng số.
• m là bậc của đường cong mỏi
• N số chu kỳ thay đổi ứng suất ứng với σ.
Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy
18
