Bài giảng Nhập môn Kỹ thuật cơ khí: Chương 2 - PGS.TS. Bùi Ngọc Tuyên

Bài giảng "Nhập môn Kỹ thuật cơ khí: Chương 2 - PGS.TS. Thiết kế cơ khí" trình bày các nội dung kiến thức sau đây: tổng quan về thiết kế cơ khí, quá trình thiết kế cơ khí, quá trình sản xuất cơ khí, các chủ đề thiết kế cơ khí. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Nhập môn Kỹ thuật cơ khí: Chương 2 - PGS.TS. Bùi Ngọc Tuyên NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING)Chương 2. Thiết kế cơ khí2.1. Tổng quan2.2. Qua trình thiết kế 2.2.1. Phát triển yêu cầu 2.2.2. Ý tưởng thiết kế 2.2.3. Thiết kế chi tiết 2.2.4. Chế tạo2.3. Quá trình sản xuất2.4. Các chủ đề thiết kế 1 NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING)2.1. Tổng quan14 thách thức trong thế kỷ 21 như sau: (The 14 challenges are as follows:) Tạo năng lượng từ mặt trời một cách kinh tế (Make solar energy economical) Cung cấp năng lượng từ băng tan (Provide energy from fusion) Phát triển phương pháp cô lập cac bon (Develop carbon sequestration methods) Quản lý chu trình ni tơ) (Manage the nitrogen cycle) Cung cấp giải pháp làm sạch nước (Provide access to clean water) Bảo tồn và cải thiện cơ sở hạ tầng đô thị (Restore and improve urban infrastructure) Đẩy mạnh thông tin về sức khỏe, y tế (Advance health informatics Phát minh ra nhiều thuốc tốt hơn (Engineer better medicines) Tái tạo lại bộ não (Reverse-engineer the brain ) Phòng ngừa thảm họa hạt nhân (Prevent nuclear terror) An toàn thông tin mạng (Secure cyberspace) Tăng cường thực tế ảo (Enhance virtual reality) Đẩy mạnh giáo dục nhân cách (Advance personalized learning) Đưa ra các công cụ phát minh khoa học (Engineer the tools of scientific 2 discovery) NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING)Các KS Cơ khí không những tham gia mà còn đóng vai trò quan trọng về kỹ thuật vàlãnh đạo toàn cầu trong giải quyết một số thách thức trênMặc dù các thách thức trải rộng trên rất nhiều lĩnh vực, nguyên tắc chung để kết nốicác vấn đề khoa học và kỹ thuật là thiết kế.Các đội thiết kế đa ngành, nghề là cần thiết để thiết kế ra các giải pháp sáng tạo vàvà hiệu quả đáp ứng được vô vàn các vấn đề nảy sinh trong mỗi thách thức trên.Qúa trình phát triển sản phẩm: Xác định vấn đề Phát triển ý Đăng ký bản thiết kế tưởng mới Sản xuất quyền (patent) 3 NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING)Các nội dung thiết kế liên quan đến chương trình kỹ thuật cơ khí được mô tả trongcác ô tô sẫm mầu 4 NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING)Khảo sát sản phẩm (Product archaeology ) là quá trình xây dựng lại vòng đời của sảnphẩm bao gồm : nhu cầu của khách hàng, các đặc trưng thiết kế, quy trình sản xuất sảnphẩm đó từ đó hiểu được các quyết định dẫn đến sự phát triển sản phẩm này. Qúatrình này được đề xuất đầu tiên vào năm 1998.Khảo sát sản phẩm - Nghiên cứu giá thành sản xuất- Ảnh hưởng của bối cảnh toàn cầu & bối cảnh xã hội- Nghiên cứu tác động của sản phẩm đến môi trường thông qua năng lượng tiêu thụ, vật liệu sử dụng trong toàn bộ vòng đời của sản phẩm 5 NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING) Qúa trình khảo sát sản phẩm gồm các giai đoạn:1. Chuẩn bị (Preparation): Nghiên cứu các kiến thức cơ sở (background) về sản phẩm, kể cả nghiên cứu thị trường, các đăng ký bản quyền và các tiêu chuẩn hiện hành của sản phẩm2. Đào sâu (Excavation): Mổ xẻ tháo rời các chi tiết của sản phẩm, thực hiện phân tích sản phẩm, xây dựng các mô tả chức năng, lắp ráp lại sản phẩm3. Đánh giá (Evaluation): Xem xét các tiêu chuẩn hiện hành của sản phẩm, tiến hành các thực nghiệm về vật liệu & thử nghiệm sản phẩm4. Giải thích (Explanation): Rút ra các kết luận về các vấn đề toàn cầu, kinh tế, môi trường và xã hội định hình ra thiết kế sản phẩm và định hình đến thiết kế các sản phẩm tương tự 6 NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING) Ví dụ: Khảo sát cho thiết kế xe đạp1. Xe đạp trong bối cảnh toàn cầu Xe đạp được sử dụng như là phương tiện cứu thương ỏ Sahara Châu Phi Nhật bản có nhiều xe đạp nên phải có những bãi đỗ xe đạp Ở một số nước như Hà lan, có những cơ sở hạ tầng giao thông dành riêng cho xe đạp như: làn đường, đèn tín hiệu, bãi đỗ, ký hiệu đường, đường hầm dành riêng cho xe đạp Ở Trung quốc có nhiều xe đạp điện2. Xe đạp trong bối cảnh xã hội Một số cửa hàng cà phê xe đạp có dịch vụ bán đồ ăn và cho thuê xe đạp đi tham quan thành phố Henry Ford đã từng là một thợ cơ khí xe đạp Xe đạp cũng được xem là một xúc tác cho phong trào giải phóng phụ nữ 7 NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING)3. Tác động môi trường của xe đạp Có nhiều chương trình chia xẻ, sử dụng chung xe đạp ở các nước châu Âu Có rất nhiều chương trình khuyến khích mọi người sử dụng xe đạp làm phương tiện đi làm nhằm làm giảm khí thải cacbon Có nhiều thống kê cho thấy sinh viên ở nhiều thành phố tại Mỹ đi xe đạp theo vé tháng Tìm ra các tác đọng tích cực của xe đạp cũng như tỷ lệ tai nạn4. Vân đề kinh tế trong thiết kế xe đạp So sánh giá thành tương đối của xe đạp với ô tô kể cả giá thành chế tạo, vận hành và bảo trì Gía thành cân nhắc lựa chọn giữa xe đạp bằng chất dẻo so với vật liệu truyền thống Gi ...