7-Giao trinh_MH13_Nguyen ly CTM_ Hau

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Chủ biên: Đồng tác giả: Nguyễn Xuân An Lê Ngọc Kính – Lê Thị Hoa Nguyễn Thị Ngọc Anh GIÁO TRÌNH NGUYÊN LÝ CHI TIẾT MÁY (Ban hành nội ) Hà Nội – 2012 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN: Giáo trình sử dụng làm tài liệu giảng dạy nội trường cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội không sử dụng không cho phép cá nhân hay tổ chức sử dụng giáo trình với mục đích kinh doanh Mọi trích dẫn, sử dụng giáo trình với mục đích khác hay nơi khác phải đồng ý văn trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội LỜI GIỚI THIỆU Môn học Nguyên lý – Chi tiết máy nội dung thiếu nhiều chương trình đào tạo nghề khí Mơn học có gắn kết chặt chẽ lý thuyết với thực nghiệm, khâu nối phần bồi dưỡng kiến thức khoa học với bồi dưỡng kiến thức chun mơn Vì vậy, giáo trình Ngun lý – Chi tiết máy biên soạn để làm tài liệu học tập cho sinh viên ngành khí trình độ cao đẳng nghề, đồng thời làm tài liệu để giảng dạy tham khảo Giáo trình cung cấp kiến thức sở cho người học nguyên lý cấu tạo, động học, động lực học cấu máy; vấn đề thiết kế chi tiết máy; tính tốn, thiết kế, kiểm nghiệm chi tiết máy phận máy thông dụng đơn giản Tuy nhiên, nội dung giáo trình lược bớt phần mang tính chất tham khảo mặt lý thuyết bổ sung kiến thức mang tính chất thực tế ứng dụng để phù hợp với trình độ đào tạo nghề Nội dung giáo trình chia làm hai phần: - Phần 1: Nguyên lý máy (gồm chương) - Phần 2: Chi tiết máy (gồm 10 chương) Tác giả xin chân thành cám ơn giúp đỡ quý báu đồng nghiệp trình biên soạn Để giáo trình ngày hồn thiện hơn, mong nhận ý kiến đóng góp đọc giả Hà Nội, ngày 30 tháng năm 2012 Tham gia biên soạn Chủ biên: Nguyễn Xuân An Các Giáo viên tổ lý thuyết sở MỤC LỤC PHẦN 1: NGUYÊN LÝ MÁY BÀI MỞ ĐẦU .6 Vị trí mơn học Đối tượng nghiên cứu Nội dung nghiên cứu môn học Phương pháp nghiên cứu môn học CHƯƠNG 1: CẤU TẠO CƠ CẤU 1.Những khái niệm Bậc tự cấu .14 Xếp loại cấu phẳng theo cấu trúc .19 CHƯƠNG 2: ĐỘNG HỌC CƠ CẤU .24 Mục đích, nhiệm vụ phương pháp nghiên cứu 24 Phân tích động học cấu phẳng loại phương pháp vẽ hoạ đồ 25 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH LỰC CƠ CẤU PHẲNG .32 Khái niệm 33 Hợp lực quán tính 37 Xác định phản lực khớp động nhóm A-xua loại 39 Lực ma sát .41 Phương trình chuyển động máy 43 CHƯƠNG 4: ĐỘNG LỰC HỌC MÁY 44 Khái niệm chung 44 Chuyển động thực máy 49 CHƯƠNG 5: CƠ CẤU KHỚP LOẠI THẤP 52 Khái niệm 52 Đặc điểm chuyển động 56 Điều kiện quay tồn vịng khâu nối giá 58 CHƯƠNG 6: CƠ CẤU KHỚP LOẠI CAO 60 Khái niệm chung 62 2 Cơ cấu cam 62 Cơ cấu bánh 70 Hệ bánh 82 Cơ cấu đăng .85 PHẦN 2: CHI TIẾT MÁY 90 CHƯƠNG : MỐI GHÉP ĐINH TÁN 90 1.Khái niệm chung 90 Điều kiện làm việc mối ghép 93 Tính tốn mối ghép đinh tán 93 CHƯƠNG : MỐI GHÉP HÀN .96 Khái niệm chung 96 Vật liệu ứng suất cho phép .98 Tính tốn mối ghép hàn .101 CHƯƠNG : MỐI GHÉP THEN VÀ TRỤC THEN .105 Định nghĩa phân loại mối ghép then .105 Ưu, nhược điểm mối ghép then 107 Tính toán mối ghép then .108 CHƯƠNG : MỐI GHÉP REN .109 Khái niệm chung 110 Các biện pháp chống tháo lỏng mối ghép ren .115 Tính bu lơng (vít) 116 CHƯƠNG : BỘ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI 121 Khái niệm chung 122 Kết cấu loại đai .124 Những vấn đề lý thuyết truyền động đai 127 Tính tốn truyền động đai 132 Kết cấu bánh đai 133 6.Trình tự thiết kế truyền đai 134 CHƯƠNG : BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 143 Khái niệm chung 144 Bộ truyền bánh trụ thẳng .151 3 Bộ truyền bánh trụ nghiêng 156 Bộ truyền bánh nón .160 Vật liệu, bôi trơn ứng suất cho phép .163 CHƯƠNG 7: TRUYỀN ĐỘNG TRỤC VÍT – BÁNH VÍT 180 Khái niệm chung 181 Những thông số động học truyền .182 Các dạng hỏng tiêu tính tốn truyền 184 Vật liệu ứng suất cho phép .185 Hiệu suất bôi trơn 187 Trình tự thiêt kế truyền 188 CHƯƠNG 8: TRUYỀN ĐỘNG XÍCH 191 Khái niệm chung 191 Những thơng số truyền động xích .194 Các dạng hỏng truyền xích 195 Tính tốn truyền xích .196 Trình tự thiết kế truyền xích 197 CHƯƠNG 9: TRỤC 199 1.Khái niệm chung 199 Các dạng hỏng trục – Vật liệu chế tạo trục 202 Tính tốn trục 202 CHƯƠNG 10: Ổ TRỤC 205 Ổ trượt 206 Ổ lăn 209 TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP .216 NGUYÊN LÝ - CHI TIẾT MÁY Mã mơ đun: MH 13 Vị trí, tính chất, ý nghĩa, vai trị mơ đun: - Vị trí: + Mơn học Nguyên Lý-Chi Tiết Máy bố trí sau sinh viên học xong tất môn học, mơ-đun: vẽ kỹ thuật, vật liệu khí, lý thuyết, sức bền vật liệu, Autocad, dung sai–đo lường kỹ thuật + Môn học bắt buộc trước sinh viên học mơn học chun mơn - Tính chất: + Là môn học kỹ thuật sở bắt buộc, vừa mang tính chất lý thuyết thực nghiệm + Là mơn học giúp cho sinh viên có khả tính toán, thiết kế, kiểm nghiệm chi tiết máy phận máy thông dụng đơn giản Mục tiêu mơ đun: - Nêu lên tính chất, cơng dụng số cấu truyền phận máy thường gặp - Phân biệt cấu tạo, phạm vi sử dụng, ưu khuyết điểm chi tiết máy thông dụng để lựa chọn sử dụng hợp lý - Phân tích động học cấu truyền khí thơng dụng - Xác định yếu tố gây dạng hỏng đề phương pháp tính tốn, thiết kế thay thế, có biện pháp sử lý lựa chọn kết cấu, vật liệu để tăng độ bền cho chi tiết máy - Vận dụng kiến thức mơn học tính tốn, thiết kế, kiểm nghiệm chi tiết máy phận máy thông dụng đơn giản - Có ý thức trách nhiệm, chủ động học tập Phần 1: NGUYÊN LÝ MÁY BÀI MỞ ĐẦU Mã chương/ bài: MH13-0 Mục tiêu: - Xác định đối tượng nghiên cứu môn học - Nắm phương pháp nghiên cứu - Có ý thức trách nhiệm, chủ động học tập Nội dung chính: Vị trí môn học Đối tượng nghiên cứu Nội dung nghiên cứu môn học Phương pháp nghiên cứu mơn học Vị trí mơn học + Mơn học Nguyên Lý-Chi Tiết Máy bố trí sau sinh viên học xong tất môn học, mơ-đun: vẽ kỹ thuật, vật liệu khí, lý thuyết, sức bền vật liệu, Autocad, dung sai–đo lường kỹ thuật + Môn học bắt buộc trước sinh viên học môn học chuyên môn Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu môn học máy cấu: Cơ cấu tập hợp vật thể chuyển động theo quy luật xác định có nhiệm vụ biến đổi hay truyền chuyển động Máy tập hợp số cấu có nhiệm vụ biến đổi sử dụng để làm cơng có ích - Điểm giống máy cấu chuyển động cấu máy có quy luật xác định - Điểm khác cấu biến đổi truyền chuyển động, máy biến đổi sử dụng lượng Ngày nay, kỹ thuật cấu dùng có số lượng lớn Việc xếp loại cấu cách khoa học, tính hệ thống chúng quan trọng Trên sở xếp loại cấu, người ta cần nghiên cứu cấu điển hình cho loại, coi nghiên cứu tất cấu Cơ cấu phân loại theo chức làm việc, cấu trúc hình học, chuyển động khâu, vv Chương giới thiệu cách xếp loại cấu theo cấu trúc hình học, phương pháp xếp loại có tính hệ thống cao Nội dung nghiên cứu môn học Môn học Nguyên lý máy nghiên cứu vấn đề chuyển động điều khiển chuyển động cấu máy Ba vấn đề chung loại cấu máy mà môn học Nguyên lý máy nghiên cứu vấn đề cấu trúc, động học động lực học Ba vấn đề nêu nghiên cứu dạng hai toán: tốn phân tích tốn tổng hợp - Bài tốn phân tích cấu trúc nhằm nghiên cứu ngun tắc cấu trúc cấu khả chuyển động cấu tùy theo cấu trúc - Bài tốn phân tích động học nhằm xác định chuyển động khâu cấu, không xét đến ảnh hưởng lực mà vào quan hệ hình học khâu - Bài tốn phân tích động lực học nhằm xác định lực tác động lên cấu quan hệ lực với chuyển động cấu Phương pháp nghiên cứu môn học Bên cạnh phương pháp môn học Cơ học lý thuyết, để nghiên cứu vấn đề động học động lực học cấu, người ta sử dụng phương pháp sau đây: + Phương pháp đồ thị (phương pháp vẽ - dựng hình) + Phương pháp giải tích Ngồi ra, phương pháp thực nghiệm có ý nghĩa quan trọng việc nghiên cứu toán Ngun lý máy Câu hỏi ơn tập Trình bày vị trí đối tượng nghiên cứu mơn học Ngun lí máy? Trình bày nội dung nghiêng cứu phương pháp nghiên cứu môn học Nguyên lí máy? Chương 1: CẤU TẠO CƠ CẤU Mã chương/ bài: MH13-1 Mục tiêu: + Xác định bậc tự cấu + Phân tích xếp loại cấu phẳng + Có ý thức trách nhiệm, chủ động học tập Nội dung chính: Những khái niệm 1.1 Khâu 1.2 Bậc tự khâu 1.2.1 Định nghĩa 1.2.2 Bậc tự khâu không gian 1.2.3 Bậc tự khâu mặt phẳng 1.3 Nối động khớp động 1.3.1 Nối động khâu 1.3.2 Thành phần khớp động khớp động 1.3.3 Phân loại khớp động 1.3.4 Lược đồ khớp động 1.3.5 Lược đồ khâu kích thước động khâu 1.4 Chuỗi động cấu 1.4.1 Chuỗi động 1.4.2 Cơ cấu Bậc tự cấu 2.1 Khái niệm số bậc tự cấu 2.2 Cơng thức tính bậc tự cấu 2.2.1 Cơng thức tính bậc tự cấu 2.2.2 Cơng thức tính bậc tự cấu khơng gian 2.2.3 Cơng thức tính bậc tự cấu phẳng 2.3 Bậc tự thừa công thức tổng qt tính bậc tự cấu khơng gian 2.4 Khâu dẫn ý nghĩa bậc tự Xếp loại cấu phẳng theo cấu trúc ... chuyển động tương đối xác định nhau), phải hạn chế bớt số bậc tự tương đối chúng Muốn phải nối động khâu lại với Nối động khâu hình thức bắt khâu tiếp xúc với nhau, theo quy cách định trình chuyển... mặt phẳng mặt phẳng song song với nhau.(hình 1.7, hình 1.8) + Chuỗi động khơng gian là: chuỗi động khâu chuyển động mặt phẳng không song song với (chéo giao nhau).(hình 1.9) 1.4.2 Cơ cấu Định... thông dụng - Chủ động tích cực học tập 1.1 Khâu Trong cấu/ máy có phận có chuyển động tương đối nhau, phận có chuyển động riêng biệt gọi khâu Khâu tiết máy nhiều tiết máy ghép cứng lại với Khâu