Bài giảng chi tiết máy

CHI TIẾT MÁY Phần I Những vấn đề thiết kế máy Quy định tính điểm CTM từ kỳ 20191 Bài tập BT: 15% Kiểm tra GK: 25% QT: 40% Thi cuối kỳ: CK: 60% => *Điểm QT = BT*15/40+GK*25/40 *Điểm học phần = QT*0,4+CK*0,6 Tài liệu tham khảo Nguyễn Trọng Hiệp: Chi tiết máy Trịnh Chất, Lê Văn Uyển: Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí Norton R.: Machine Design Sighley S.: Mechanical Engineering Design https://sites.google.com/site/mrtinhtd/chi-tiet-may https://sites.google.com/site/thietkemayhust/ Chương Khái niệm chi tiết máy máy Nội dung chương  Khái niệm chung  Nội dung thiết kế máy chi tiết máy  Các yêu cầu với máy chi tiết máy  Chỉ tiêu khả làm việc chi tiết máy  Độ tin cậy máy chi tiết máy  Vật liệu  Tiêu chuẩn hóa tính cơng nghệ thiết kế Khái niệm chung  Khái niệm chung máy, phận máy, nhóm tiết máy chi tiết máy    Chi tiết máy gì? Phân loại chi tiết máy  Chi tiết máy công dụng chung  Chi tiết máy chuyên dùng Môn học Chi tiết máy Nội dung thiết kế máy chi tiết máy   Xác định nguyên tắc hoạt động chế độ làm việc máy Lập sơ đồ chung toàn máy phận máy Đề xuất số phương án thực hiện, đánh giá so sánh phương án để tìm phương án phù hợp đáp ứng yêu cầu đặt  Xác định tải trọng tác dụng lên phận máy  Chọn vật liệu thích hợp cho chi tiết    Tiến hành tính tốn thiết kế, kết hợp với u cầu tiêu chuẩn hố, lắp ghép, cơng nghệ để xác kích thước chi tiết máy, phận máy toàn máy Kiểm nghiệm yêu cầu máy Nếu chưa đạt => thiết kế lại (chọn kích thước khác, cần, chọn lại vật liệu…) Lập hồ sơ cho máy (thuyết minh, vẽ, hướng dẫn sử dụng ) Quy trình thiết kế Xác định nguyên lý làm việc Chọn phương án, lập sơ đồ chung Xác định tải trọng Tính thiết kế Chọn vật liệu • Tính sơ • Tính xác Khơngđạt Tính kiểm nghiệm Đạt Xong Các u cầu với máy chi tiết máy    Hiệu sử dụng: suất, hiệu suất cao, tiết kiệm lượng, chi phí thấp, kích thước khối lượng nhỏ… Khả làm việc: hoàn thành chức định mà phải giữ độ bền, độ cứng, có tính bền mịn, chịu nhiệt ổn định dao động Độ tin cậy cao: đạt hiệu sử dụng khả làm việc suốt thời gian làm việc định  An toàn sử dụng  Có tính cơng nghệ tính kinh tế Các tiêu khả làm việc chi tiết máy  Độ bền  Độ cứng  Độ bền mòn  Khả chịu nhiệt  Độ ổn định dao động Độ bền Độ bền tiêu quan trọng với hầu hết chi tiết máy CTM hỏng không đảm bảo độ bền tĩnh độ bền mỏi Độ bền tĩnh: chi tiết bị hỏng chịu ứng suất vượt giá trị giới hạn dù lần  Độ bền mỏi: ứng suất không lớn, thay đổi lặp lặp lại làm vết nứt hình thành, phát triển dẫn đến chi tiết bị phá hỏng sau thời gian dài làm việc  Để đảm bảo độ bền cần thỏa mãn: * ứng suất: ϭ (ϭtđ)  [ϭ] τ  [τ] * hệ số an toàn: s  [s] Độ cứng Độ cứng khả chịu tải chi tiết máy mà không bị biến dạng đàn hồi giới hạn cho phép Yêu cầu độ cứng liên quan đến (a)độ ổn định, (b) yêu cầu tiếp xúc chi tiết, (c) điều kiện công nghệ (d) chất lượng làm việc máy (độ xác sản phẩm)  Để đảm bảo độ cứng cần thỏa mãn điều kiện biến dạng không vượt giá trị cho phép: * f  [f] độ võng * φ  [φ] góc xoay tiết diện * θ  [θ] góc xoắn Độ bền mịn Mịn xuất bề mặt tiếp xúc chi tiết chịu tải trượt tương Mòn làm giảm kích thước => xác, tăng tải động, giảm độ bền độ cứng Khi bị mòn nhiều phải thay chi tiết Để nâng cao độ bền mòn cần bơi trơn mặt tiếp xúc, tăng độ bóng, độ cứng bề mặt, dùng vật liệu giảm ma sát, vật liệu mịn  Trong thiết kế, để giảm mòn cần hạn chế áp suất mặt tiếp xúc: p  [p] pv  [pv] v – vận tốc trượt tương đối bề mặt  Hiện tượng ăn mòn gây hư hại bề mặt nên làm chi tiết mịn nhanh  Mịn có ích khơng ??? Khả chịu nhiệt Nhiệt thường ma sát bô phận gây nên Nhiệt độ tăng làm giảm độ bền, độ cứng, làm giảm độ nhớt dầu/mỡ bơi trơn (dẫn đến tăng mịn) gây biến dạng nhiệt  Để đảm bảo nhiệt độ không bị tăng cao cần kiểm nghiệm điều kiện: to  [to] (*) Nhiệt độ làm việc trung bình to xác định từ phương trình cân nhiệt Qsr = Qtđ (nhiệt lượng sinh = nhiệt lượng truyền đi) Khi không đảm bảo điều kiện (*) cần áp dụng biện pháp giảm nhiệt tăng diện tích tản nhiệt, dùng quạt tản nhiệt nhanh…)  Độ ổn định dao động Dao động chi tiết không đủ cứng, vật quay không cân bằng… Dao động gây tải trọng phụ thay đổi, làm giảm độ bền chi tiết giảm chất lượng sản phẩm (đối với máy gia cơng)   Tính tốn đảm bảo yêu cầu độ ổn định dao động:  Tính toán (tần số dao động riêng) để tránh cộng hưởng  Tính tốn biên độ dao động giới hạn trị số cho phép Có thể sử dụng biện pháp giảm chấn để hạn chế dao động Vật liệu  Vật liệu Nhiều loại vật liệu sử dụng để chế tạo chi tiết máy: kim loại (thép, thép hợp kim, gang, hợp kim màu, phi kim…)  Nguyên tắc chọn vật liệu    Phù hợp với yêu cầu cụ thể chi tiết máy (yêu cầu chống mài mòn, chống ăn mòn, đàn hồi cao…) Giá thành hợp lý Khi cần thiết chi tiết máy chế tạo kiểu kết cấu ghép để đảm bảo đạt yêu cầu phần chi tiết với giá thành hợp lý Ví dụ bánh vít có vành hợp kim đồng, thân gang… Tiêu chuẩn hóa tính cơng nghệ  Vấn đề tiêu chuẩn hóa  Cho phép sản xuất hàng loạt CTM tiêu chuẩn  Tiêu chuẩn hóa điều kiện kỹ thuật phương pháp thí nghiệm, nâng cao chất lượng  Lắp lẫn, dễ dàng thay  Giảm khối lượng thiết kế Do cần triệt để áp dụng tiêu chuẩn  Tính cơng nghệ kết cấu phù hợp quy mô sản xuất đơn giản hợp lý cấp xác độ bóng phù hợp phương pháp tạo phơi (đúc, hàn…) hợp lý Ơn tập chương  Khái niệm chung chi tiết máy  Các tiêu khả làm việc chi tiết máy  Tiêu chuẩn hóa tính cơng nghệ  Phương pháp tính tốn thiết kế chi tiết máy CHI TIẾT MÁY Phần I Những vấn đề thiết kế máy Chương Độ bền chi tiết máy Chi tiết máy TS Phan Tấn Tùng Ưu điểm: • Truyền chuyển động cho trục xa (