Giáo án thiết kế cơ khí - Chương 3

Chương 3: Phân tích ứng suất và biến dạng nhắc lại các khái niệm cơ bản về ứngsuất và chuyển vị. Cần phải nắm chắc các khái niệm cơ bản được tổng kết ở đây trước khinghiên cứu nội dung sau này. Chương này nhắc lại về lực kéo nén đúng tâm, ứng suất cắt, ứngsuất uốn, ứng suất xoắn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo án thiết kế cơ khí - Chương 3Chương 3 Phân tích ứng suất và biến dạng Tổng quan Bạn là nhà thiết kế 3.1 Nội dung của chương 3.2 Quan điểm thiết kế 3.3 Biểu diễn các ứng suất trên một phân tố ứng suất 3.4 Ứng suất pháp: kéo và nén 3.5 Biến dạng dưới tải trọng dọc trục 3.6 Ứng suất cắt trực tiếp 3.7 Liên hệ giữa mômen xoắn, công suất và tốc độ quay 3.8 Ứng suất xoắn 3.9 Biến dạng xoắn 3.10 Xoắn trong chi tiết có mặt cắt ngang không tròn 3.11 Xoắn trong ống thành mỏng, kín 3.12 Ống hở và sự so sánh với ống kín 3.13 Ứng suất cắt 3.14 Những công thức ứng suất cắt đặc biệt 3.15 Ứng suất uốn 3.16 Tâm uốn của dầm 3.17 Độ võng của dầm 3.18 Phương trình đường đàn hồi 3.19 Dầm có mômen uốn tập trung 3.20 Ứng suất pháp tổng hợp: nguyên lý cộng tác dụng 3.21 Tập trung ứng suất 3.22 Độ nhạy với vết khía và hệ số giảm độ bền Tài liệu tham khảo Địa chỉ internet Bài tập 96Tổng quanNội dung thảo luận Tìm hiểu Với tư cách một người thiết kế bạn phải có Các sản phẩm tiêu dùng và các máy móc bị hỏng như thế trách nhiệm đảm bảo nào? độ an toàn của các bộ Mô tả hư hỏng của một vài sản phẩm mà bạn đã quan sát phận và hệ thống bạn được. thiết kế. Chương này trình bày tóm tắt lại cơ sở của phân tích ứng Bạn cần áp dụng suất. Nó sẽ giúp bạn tránh mắc phải lỗi trong thiết kế sản những nguyên lý cơ phẩm, và chuẩn bị cho bạn với những chủ đề khác nữa ở bản về sức bền vật phần sau của giáo trình này. liệu đã học trước đây. Một người thiết kế có trách nhiệm đảm bảo sự an toàn của các bộ phận và hệ thống màhọ thiết kế. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự an toàn, nhưng yếu tố có tính quyết định nhấtđến độ an toàn của thiết kế đó là mức ứng suất của bộ phận máy phải chắc chắn nhỏ hơn mứcchấp nhận được đã dự đoán trước. Dĩ nhiên, điều kiện đó dẫn đ ến không có gãy hỏng trongthực tế. Sự an toàn cũng có thể bị ảnh hưởng nếu các bộ phận được phép biến dạng quá mứcmặc dù không gãy hỏng. Bạn vừa mới học sức bền vật liệu để có những kiến thức cơ bản về phân tích ứng suất.Vì vậy, ở phần này bạn sẽ thành thạo khi tính toán ứng suất và biến dạng của các chi tiết mangtải kéo nén đúng tâm, lực cắt, mômen xoắn, và uốn. Bây giờ, xem xét các sản phẩm tiêu dùng và máy móc quen thuộc với bạn và thử giảithích xem chúng có thể hỏng như thế nào. Dĩ nhiên, chúng ta không mong muốn chúng bị hỏng,bởi vì hầu hết các sản phẩm như vậy đều được thiết kế tốt. Nhưng một số vẫn bị hỏng. Bạncó thể chỉ ra một số sản phẩm? Chúng đã bị hỏng như thế nào? Chế độ làm việc của chúng khibị hỏng là gì? Vật liệu của các bộ phận bị hỏng? Bạn có thể nhận biết và mô tả loại tải trọngtác dụng lên bộ phận bị hỏng? Chúng chịu uốn, kéo, nén, cắt, hay xoắn? Liệu có thể có đ ồngthời nhiều loại ứng suất tác động? Có dấu hiệu của sự quá tải ngẫu nhiên? Những tải trọngnhư vậy đã được người thiết kế dự đoán trước chưa? Có thể sự hỏng hóc đó là do quá trình chếtạo hơn là do thiết kế của nó? Nói về sự hỏng hóc của sản phẩm và máy móc với những bạn học và người hướng dẫnbạn. Chú ý đến các bộ phận trên ôtô, các dụng cụ gia đình, thiết bị chăm sóc cỏ, hoặc các thi ếtbị mà bạn đã làm việc với nó. Nếu có thể, đem những bộ phận hỏng hóc đó đ ến g ặp các b ạnhọc và thảo luận về các bộ phận đó và sự hỏng của chúng. Hầu hết quyển sách này nhấn mạnh sự phát triển những phương pháp riêng biệt đ ểphân tích và thiết kế các chi tiết máy. Những phương pháp này đ ều dựa trên nền t ảng của phântích ứng suất, và nó thừa nhận rằng bạn đã hoàn thành khoá học về sức bền vật liệu. Chươngnày trình bày lại các cơ sở đó một cách ngắn gọn. (Xem tham khảo 1, 3, 4, và 6.)97Hình 3-1 Phác hoạ sơ đồ của một cẩu trục Bạn cần phân tích các loại lực tác dụngBạn là nhà thiết kế lên mỗi một bộ phận mang tải trước khi có thể thiết kế chúng. Thảo luận sau đây sẽ Bạn là người thiết kế một cẩu trục đa cung cấp lại một số nguyên lý cơ bản bạn sẽnăng có thể được sử dụng trong sửa chữa ôtô, cần đến trong khoá học này.trong một nhà máy sản xuất, hoặc trên mộtkhối di động như một xe tải móc. Chức năng Khi là người thiết kế công việc của bạncủa nó là nâng các vật nặng. Sơ đồ bố trí một tiến hành như sau:dạng của cẩu trục được chỉ ra trên hình 3-1. 1. Phân tích lực tác dụng lên các bộ ...