Bài giảng chi tiết máy - Chương 1: Những vấn đề cơ bản về thiết kế chi tiết máy

Bài giảng chi tiết máy chương 1 những vấn đề cơ bản về thiết kế chi tiết máy, của trường đại học bách khoa Hà Nội, giúp cho các bạn sinh viên đang học bộ môn cơ sở thiết kế máy và robot học tốt bộ môn này.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng chi tiết máy - Chương 1: Những vấn đề cơ bản về thiết kế chi tiết máy ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY VÀ ROBOT BÀI GIẢNG MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY 1 MỞ ĐẦU 1. Khái niệm về chi tiết máy (CTM) Máy bộ phận CTM CTM: là phần tử hoàn chỉnh đầu tiên để tạo thành máy Phân loại: - CTM có công dụng chung - CTM có công dụng riêng 2 MỞ ĐẦU CTM công dụng chung CTM công dụng riêng - Dùng phổ biến trong - Dùng trong một máy các máy khác nhau hoặc một số máy chuyên dụng - Không phụ thuộc vào - Liên quan mật thiết công dụng máy đến chức năng của máy - Ví dụ: bulong, đai ốc, - Ví dụ: trục khuỷu, trục, ổ, bánh răng ... thanh truyền ... 3 MỞ ĐẦU 2. Môn học CTM - Là môn học nghiên cứu, tính toán, thiết kế hợp lý các CTM công dụng chung - Kết hợp chặt chẽ lý thuyết và thực nghiệm Lý thuyết: xây dựng trên cơ sở các môn học: toán, vật lý, cơ lý thuyết, sbvl, nlm, vật liệu .... 4 MỞ ĐẦU NỘI DUNG 1. Những vấn đề cơ bản về thiết kế CTM 2. Các CTM ghép 3. Các CTM truyền động 4. Các CTM đỡ và nối TÀI LIỆU 1. Nguyễn Trọng Hiệp Chi tiết máy, Tập 1,2 NXB Giáo dục 2. Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, Tập 1,2 5 CHƢƠNG 1. Những vấn đề cơ bản về thiết kế CTM 1. Các yêu cầu cơ bản đối với máy và CTM a. Hiệu quả sử dụng Hiệu suất cao, tốn ít năng lượng, độ chính xác cao, chi phí vận hành thấp b. Khả năng làm việc Hoàn thành các chức năng yêu cầu mà vẫn giữ được độ bền, không thay đổi kích thước c. Độ tin cậy cao Đảm bảo được các chỉ tiêu sử dụng trong thời gian quy định. Độ tin cậy được đặc trưng bởi xác suất làm việc không hỏng hóc trong thời gian quy định 6 CHƢƠNG 1. Những vấn đề cơ bản về thiết kế CTM 1. Các yêu cầu cơ bản đối với máy và CTM d. An toàn trong sử dụng rất cần thiết e. Tính công nghệ và kinh tế - Tính công nghệ: + Hình dạng, kết cấu, vật liệu phải phù hợp với đk sản xuất + Càng ít chi tiết, càng dễ chế tạo càng tốt - Tính kinh tế: Kích thước nhỏ gọn, khối lượng nhỏ -> giá thành giảm 7 CHƢƠNG 1. Những vấn đề cơ bản về thiết kế CTM 2. Tải trọng và ứng suất 2.1. Tải trọng - Tải trọng là lực, momen tác động lên CTM trong quá trình làm việc (Kí hiệu Q) - Phân loại: • Tải trọng tĩnh: không đổi theo t/g • Tải trọng động: thay đổi theo t/g (phương, chiều, độ lớn, điểm đặt) Tải trọng va đập: tăng mạnh và giảm nhanh 8 CHƢƠNG 1. Những vấn đề cơ bản về thiết kế CTM Trong tính toán CTM: tải trọng danh nghĩa, tải trọng tương đương, tải trọng tính toán. -Tải trọng danh nghĩa (Qdn) là tải trọng tác động lên máy hoặc CTM ở chế độ ổn định Thường chọn tải trọng lớn hoặc tải trọng tác động lâu dài nhất - Với tải trọng thay đổi nhiều mức, thay thế bằng tải trọng một mức Tải trọng tương đương (Qtđ) 9 CHƢƠNG 1. Những vấn đề cơ bản về thiết kế CTM Tương đương về khả năng làm việc, tuổi thọ, độ bền Qtđ = Qdn .KN KN hệ số phụ thuộc vào - Chế độ thay đổi tải trọng - Việc chọn Qdn 10 CHƢƠNG 1. Những vấn đề cơ bản về thiết kế CTM -Tải trọng tính toán (Qt) : là tải trọng có xét đến ảnh hưởng của sự phân bố tải trọng, mức độ chấn động, điều kiện làm việc ... Qt = Qtđ.Kt Kt :hệ số > 1, phụ thuộc nhiều yếu tố 11 CHƢƠNG 1. Những vấn đề cơ bản về thiết kế CTM 2.2. Ứng suất a. Các loại ứng suất Kéo, nén, uốn, xuắn, ứng suất tiếp xúc b. Ứng suất tiếp xúc là ứng suất xuất hiện trên bề mặt của 2 vật tiếp xúc nhau nhưng diện tích tiếp xúc rất nhỏ US tiếp xúc được tính theo CT Herzt 12 CHƢƠNG 1. Những vấn đề cơ bản về thiết kế CTM - Tiếp xúc đường (trụ - trụ, trụ - mphẳng) F qn  H  ZM 2 d1 2 E1E2 ZM    (1  12 ) E1  (1  2 ) E2 2  H Z M  0,591 E d2 qn E  H  0,415  F 13 CHƢƠNG 1. Những vấn đề cơ bản về thiết kế CTM -Tiếp xúc điểm (cầu – cầu, cầu - mphẳng) Fn E 2  H  0,2883 (Chú ý: Vật liệu là thép)  2 Theo thời gian mà phân loại: + Ứng suất tĩnh + Ứng suất thay đổi 14 CHƢƠNG 1. Những vấn đề cơ bản về thiết kế CTM c. Các đặc trưng của ứng suất thay đổi  Chu trình ứng suất: là một vòng thay đổi ứng suất qua giá trị giới hạn này đến giá trị giới hạn khác rồi trở về giá trị ban đầu  Chu kỳ ứng suất: là thời gian thực hiện một chu trình 15 CHƢƠNG 1. Những vấn đề cơ bản về thiết kế CTM c. Các đặc trưng của ứng suất thay đổi  Ứng suất trung bình  max   min m  2  Biên độ ứng suất  max   min a  2  Hệ số tính chất chu trình  min r  max ...