Chương 2 những chỉ tiêu về khả năng làm việc của chi tiết máy

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

1


2.1. Độ bền
2.1.1. Yêu cầu về độ bền
•

Độ bền là chỉ tiêu quan trọng nhất của chi tiết máy.

•

Nếu chi tiết máy khơng đủ bền nó sẽ bị hỏng do gẫy, vỡ, đứt ,cong,
vênh, mòn, dập, rỗ bề mặt, vv….

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

2


2.1. Độ bền
2.1.2. Phương pháp tính độ bền
•
•

•

Chi tiết máy được đánh giá có đủ độ bền, khi nó thỏa mãn các điều
kiện bền.
Các điều kiện bền được viết như sau:

σ ≤ [σ].
τ ≤ [τ].
S ≤ [S].
Trong đó : τ và σ là ứng suất sinh ra trong chi tiết máy khi chịu tải.
[σ] và [τ] là ứng suất cho phép của chi tiết máy,] là ứng suất cho phép của chi tiết máy,
S là hệ số an tồn tính toán của chi tiết máy,

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

3


2.1. Độ bền
2.1.3. Cách xác định ứng suất sinh ra trong chi tiết máy
•
•

Ứng suất sinh ra trong chi tiết máy được xác định theo lý thuyết của
môn học sức bền vật liệu và lý thuyết đàn hồi.
Trên cơ sở đó, mơn học chi tiết máy thừa kế hoặc các cơng thức
tính tốn ứng suất cụ thể cho mỗi loại chi tiết máy.

a. Đối với các chi tiết máy chịu tải trọng khơng đổi
• Trường hợp trong chi tiết máy có trang thái ứng suất đơn (chỉ có σ,
hoặc chỉ có τ ),ứng suất sinh ra trong chi tiết máy tính theo cơng thức
của sức bền vật liệu.
• Ví dụ ,tính ứng suất kéo sinh ra trong thanh chịu lực F

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

4


2.1. Độ bền
2.1.3. Cách xác định ứng suất sinh ra trong chi tiết máy

Hoặc theo thuyết “ứng suất tiếp lớn nhất “-thuyết bền thứ ba:

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

5


2.1. Độ bền
2.1.3. Cách xác định ứng suất sinh ra trong chi tiết máy

•

Ứng suất sinh ra trong chi tiết máy sẽ
được tính theo chế độ tải trọng khơng
đổi tương đương. Chế độ tải trọng
tương đương thường được chọn như
sau :
Mtd = M1 (M1 là tải trọng lớn nhất trong chế độ tải trọng thay đổi)
Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

6


2.1. Độ bền

2.1.3. Cách xác định ứng suất sinh ra trong chi tiết máy

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

7


2.2. Độ bền mịn
•
•
•

Khi hai bề mặt tiếp súc có áp p, có trượt tương đối với nhau và có
ma sát, thì bao giờ cũng có hiện tượng mịn.
Áp suất càng lớn, vận tốc trượt tương đối càng lớn,hệ số ma sát
càng lớn thì tốc độ mịn càng nhanh.
Giữa áp suất p và quãng đường ma sát s có liên hệ theo hệ thức:

Số mũ m phụ thuộc vào hệ số ma sát f của các bề mặt tiếp xúc.
Giá trị của m lấy như sau:
•Khi có ma sát nửa ướt(f=0,01- 0,09) lấy m=3.
•Ma sát nửa khơ (f = 0,1-0,3 ) lấy m =2,

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

8


2.2. Độ bền mịn
•

•
•
•
•

Mịn làm mất đi một lượng vật liệu trên bề mặt chi tiết, kích thước
dạng trục của chi tiết máy giảm xuống, kích thước dạng lỗ tăng lên,
các khe hở tăng lên, làm giảm độ chính xác, giảm hiệu xuất của máy
Khi kích thước giảm quá nhiều có thể dẫn đến chi tiết máy khơng đủ
bền.
Mịn cũng làm giảm chất lượng bề mặt chi tiết máy, giảm khả năng
làm việc của máy.
Khi kích thước giảm quá nhiều có thể dẫn đến chi tiết máy khơng đủ
bền.
Mịn cũng làm giảm chất lượng bề mặt chi tiết máy, giảm khả năng
làm việc của máy, đồng thời đẩy nhanh tốc độ mòn.

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

9


2.2. Độ bền mòn
- Để đảm bảo độ bền mòn, chi tiết máy được tính theo cơng thức thực
nghiệm sau:
p ≤ [p]
hoặc pv ≤ [pv].
•Trong đó p là áp suất trên bề mặt tiếp xúc, v là vận tốc trượt tương đối
giữa hai bề mặt.

•Để nâng cao độ bền mịn của chi tiết máy, cần thực hiện bôi trơn bề
mặt tiếp xúc để giảm áp suất. chọn hình dạng chi tiết máy và quy luật
chuyển động của nó hợp lý để vặn tốc trượt tương đối là nhỏ nhất.
dùng các biện pháp nhiệt luyên để tăng đọ rắn, làm tăng áp suất cho
phép của bề mặt.
•Ngồi ra để tránh ăn mịn điện hóa, những bề mặt khơng làm việc của
chi tiết máy cần được bảo vệ bằng cách phủ sơn chống gỉ, hoặc bằng
phương pháp mạ.

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

10


2.2. Độ cứng
•

Chi tiết máy được coi là khơng đủ cứng, khi lượng biến dạng đàn
hồi của nó vượt quá giá tri cho phép.

•

Khi chi tiết máy khơng đủ cứng, độ chính xác làm việc của nó sẽ
giảm, nhiều khi dẫn hiện tượng kẹt không chuyển động được, hoặc
làm tăng thêm tải trọng phụ trong chi tiết máy, ảnh hưởng đến chất
lượn làm việc của các chi tiết máy khác lắp ghép với nó.

•

Độ cứng cũng là chỉ tiêu quan trọng của chi tiết máy. Trong một số

trường hợp chi tiết máy đủ bền nhưng chưa đủ cứng, lúc đó phải
tăng kích thước của chi tiết máy cho đủ cứng, chấp nhận thừa bền.

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

11


2.3. Độ cứng
* Cách đánh giá chỉ tiêu độ cứng của chi tiết máy
•Chi tiết máy đủ tiêu chuẩn độ cứng, khi nó thỏa mãn những điều kiện
cứng sau :
∆l ≤ [∆l]
y ≤ [y]
Ѳ ≤ [Ѳ]
φ ≤ [φ]
∆h ≤ [∆h]
•Trong đó : ∆l là độ dãn dài hoặc độ co của chi tiết máy khi chịu tải,
y là độ võng của chi tiết máy bị uốn,
θ là góc xoay của tiết diện chi tiết máy bị uốn,
φ là góc xoắn của chi tiết máy bị xoắn,
∆h là biến dạng của bề mặt tiếp xúc.
[∆l], [y], [ θ], [φ] và [∆h] là giá trị cho phép của các biến dạng.
Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

12


2.3. Độ cứng
•

Để đánh giá khẳ năng chống biến dạng của chi tiết máy, người ta
còn dùng hệ số độ cứng C, là tỉ số giữa biến dạng và lực tác dụng
do chúng gây nên.chi tiết máy có hệ số cứng càng cao thì khẳ năng
biến dạng càng nhỏ. Hệ số C được xác định theo công thức của sức
bền vật liệu.

•

Để tăng độ cứng cho chi tiết máy cần chọn hình dạng tiết diện của
chi tiết máy hợp lý, đặc biệt nên sử dụng tiết diện rỗng. trường hợp
cần thiết nên dùng thêm các gân tăng cứng. đối với chi tiết máy cần
độ cứng cao, nên chọn vật liệu có cơ tính thấp, để tránh dư bền.

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

13


2.4. Khả năng chịu nhiệt
2.4.1. Yêu cầu về chỉ tiêu chịu nhiệt
•

Trong q trình máy làm việc, cơng suất tổn hao do ma sát biến thành
nhiệt năng đốt nóng các chi tiết máy.

•

Nhiệt độ làm việc cao quá giá trị cho phép, có thể gây nên các tác hại
sau đây:

+ Làm giảm cơ tính của vật liệu, dẫn đến làm giàm khả năng chị tải
của chi tiết máy.
+ Làm giảm độ nhớt của dầu, mỡ bôi trơn, tăng khả năng mài mòn.
+ Chi tiết máy bị biến dạng nhiệt lớn làm thay đổi khe hở trong các
liên kết động, có thể đẫn đến kẹt tắc, hoặc gây nên cong vênh.

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

14


2.4. Khả năng chịu nhiệt
2.4.2. Cách đánh giá chỉ tiêu chịu nhiệt của máy
•

•

Máy hoặc bộ phận máy được coi là đủ chỉ tiêu chịu nhiệt, khi nó thỏa
mãn điều kiện chịu nhiệt:
θ ≤ [θ]
Trong đó : θ là nhiệt độ làm việc của máy, bộ phận máy.
[θ] là nhiệt độ cho phép của máy.

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

15


2.5. Độ ổn định dao động

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

16


2.5. Độ ổn định dao động
•

Nguồn gây dao động thơng thường là các chi tiết máy quay có khối
lượng lệch tâm, các chi tiết máy chuyển động qua lại có chu kỳ, hoặc
do các máy xung quanh truyền đến. biên độ dao động của nguồn càng
lớn thì chi tiết máy dao độn càng nhiều, đặc biệt là khi tần số của
nguồn bằng hoặc gần bằng với tần số riêng, lúc đó chi tiế máy dao
động rất mạnh (hiện tượng cơng hưởng).

•

Chi tiết máy đủ chỉ tiêu chịu dao động, khi biên độ giao động của nó
nhỏ hơn biên độ cho phép. Trong thực tế, việc xác định chính xá biên
đọ giao động của một chi tiết máy là rất khó khăn. Do đó, việc tính
tốn đủ chỉ tiêu chịu dao động được thay thế bằng việc tìm các biện
pháp để hạn chế dao động của chi tiết máy.

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

17


2.5. Độ ổn định dao động

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

18