Chương 1: Cơ sở thiết kế máy và chi tiết máy

Cùng tham khảo tài liệu "Chương 1: Cơ sở thiết kế máy và chi tiết máy", tài liệu này giúp bạn hình thành tư duy tổng quát về yêu cầu và điều kiện để thiết kế một chi tiết máy, sử dụng được các công thức tính toán về độ cứng, độ bền, độ bền mỏi, khả năng chịu nhiệt và chịu dao động của chi tiết máy.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 1: Cơ sở thiết kế máy và chi tiết máyChương 1: Cơ sở về thiết kế máy và chi tiết máyChương 1: (2 tiết) CƠ SỞ VỀ THIẾT KẾ MÁY VÀ CHI TIẾT MÁYMỤC TIÊU: Sau khi học xong bài học này, sinh viên có khả năng: - Hình thành tư duy tổng quát về yêu cầu và điều kiện để thiết kế mộtchi tiết máy. - Sử dụng được các công thức tính toán về độ cứng, độ bền, độ bềnmỏi, khả năng chịu nhiệt và chịu dao động của chi tiết máy.NỘI DUNG:I. Các yêu cầu chung của thiết kế máyII. Các chỉ tiêu về khả năng làm việc 1. Độ bền a) Khái niệm b) Các biện pháp nâng cao độ bền và độ bền mỏi 2. Độ cứng a) Khái niệm b) Tính toán độ cứng c) Các biện pháp nâng cao độ cứng 3. Độ bền mòn a) Khái niệm b) Tính toán độ bền mòn c) Các biện pháp giảm mài mòn d) Các biện pháp để giảm ảnh hưởng xấu của độ mòn tới khảnăng làm việc của máy 4. Khả năng chịu nhiệt 5. Dao động và tiếng ồnCâu hỏi ôn tậpNHỮNG LƯU Ý VỀ GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP:1. Chương này chỉ mới đưa ra những khái niệm, tiền đề cho nên bài giảng mangtính chất thống kê. Các công thức sinh viên đã học ở môn học Cơ kỹ thuật, vìvậy chỉ nhắc lại mà không yêu cầu phải chứng minh hay luyện tập tính toán.2. Chương này sinh viên có thể hoàn toàn tự học. Vì vậy cần liên hệ thêm cácứng dụng thực tế về chống rung động, biện pháp làm đều chuyển động máy(đã nghiên cứu ở học phần Nguyên lý máy), biện pháp làm mát máy, . . .Giáo trình Chi tiết máy 7Chương 1: Cơ sở về thiết kế máy và chi tiết máy I. CÁC YÊU CẦU CHUNG CỦA THIẾT KẾ MÁY Một bản thiết kế máy hoặc chi tiết máy được gọi là hợp lý, khi máy thỏamãn 6 yêu cầu chủ yếu sau: 1. Máy có hiệu quả sử dụng cao, thể hiện ở chỗ: - Tiêu tốn ít năng lượng cho một sản phẩm gia công trên máy; - Năng suất gia công cao; - Độ chính xác của sản phẩm gia công trên máy cao; - Chi phí sử dụng máy thấp; - Kích thước, khối lượng của máy hợp lý. 2. Máy có khả năng làm việc cao: máy hoàn thành tốt chức năng đã địnhtrong điều kiện làm việc của cơ sở sản xuất, luôn luôn đủ bền, đủ cứng, chịuđược nhiệt độ, độ ẩm của môi trường, không bị rung động quá mức. 3. Máy có độ tin cậy cao: máy luôn luôn hoạt động tốt, đảm bảo các chỉtiêu kỹ thuật theo thiết kế. Trong suốt thời gian sử dụng, máy ít bị hỏng hóc,thời gian và chi phí cho việc sửa chữa thấp. 4. An toàn trong sử dụng: không gây nguy hiểm cho người sử dụng, chocác máy, bộ phận máy khác, khi máy làm việc bình thường và ngay cả khi máycó sự cố hỏng hóc. 5. Máy có tính công nghệ cao, thể hiện ở chỗ: - Kết cấu của máy phải phù hợp với điều kiện và quy mô sản xuất; - Kết cấu của các chi tiết máy đơn giản, hợp lý; - Cấp chính xác và cấp độ nhám chọn đúng mức; - Chọn phương pháp chế tạo phôi hợp lý. 6. Máy có tính kinh tế cao, thể hiện ở chỗ: - Công sức và phí tổn cho thiết kế là ít nhất; - Vật liệu chế tạo các chi tiết máy rẻ tiền, dễ cung cấp; - Dễ gia công, chi phí cho chế tạo là ít nhất; - Giá thành của máy là thấp nhất. II. CÁC CHỈ TIÊU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC 1. Độ bền a) Khái niệm Độ bền là chỉ tiêu quan trọng nhất của chi tiết máy. Nếu chi tiết máykhông đủ bền nó sẽ bị hỏng do gãy, vỡ, đứt, cong, vênh, mòn, dập, rỗ bề mặt,vv.. và chi tiết máy không còn tiếp tục làm việc được nữa, nó mất khả năng làmviệc. Chi tiết máy được đánh giá có đủ độ bền, khi nó thỏa mãn các điều kiệnbền. Các điều kiện bền được viết như sau: σ ≤ [σ] τ ≤ [τ] n ≥ [n]. Trong đó: σ và τ là ứng suất sinh ra trong chi tiết máy khi chịu tải. [σ] và [τ] là ứng suất cho phép của chi tiết máy. n là hệ số an toàn tính toán của chi tiết máy, [n] là hệ số an toàn cho phép của chi tiết máy.Giáo trình Chi tiết máy 8Chương 1: Cơ sở về thiết kế máy và chi tiết máy Độ bền gồm có độ bền tĩnh vàđộ bền mỏi. Sự phá hỏng do độ bền tĩnhvượt quá giới hạn cho phép thườngxảy ra đột ngột; sự phá hỏng do độbền mỏi xảy ra trong một quá trình. Quan sát vết gãy thấy rõ phầnchi tiết máy bị hỏng do mỏi - bề mặt Hình 1.1a: Vết Hình 1.1b: Vếtcũ và nhẵn - và phần chi tiết máy bị gãy do không gãy do không đủ độ bền đủ độ bền mỏihỏng do không đủ sức bền tĩnh - bềmặt mới và nhám (Hình 1-1b). b) Các biện pháp nâng cao độ bền và độ bền mỏi Nâng cao độ bền chi tiết máy nói chung là tăng kích thước, giảm rungđộng, tăng độ tản nhiệt, thiết kế thêm các gân tăng bền, . . . Đối với các chi tiết máy chuyển động có chu kỳ, ngoài độ ...