Chöông 1 Baøi giaûng CHI TIEÁT MAÙY Chöông 1 Caùc chæ tieâu tính toaùn thieát keá chi tieát maùy Bm Thieát keá maùy TS Buøi Troïng Hieáu 1 Chöông 1 CAÙC CHÆ TIEÂU TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ CHI TIEÁT MAÙY[.]
Bài giảng CHI TIẾT MÁY Chương 1: Các tiêu tính toán thiết kế chi tiết máy Chương CÁC CHỈ TIÊU TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY 1.2.1 ĐỘ BỀN TĨNH - Phương pháp tính độ bền: so sánh ứng suất sinh chi tiết máy chịu tải ( , ) với ứng suất cho phép vật liệu ([ ], [ ]) - Điều kiện bền: [ ] ; (1.5) [ ] F [ ] A M : F [ F ] Wx Khi keùo (neùn) : k ,n Khi uoán Khi xoaén : F T [ F ] W0 Khi uốn + xoắn: td F2 3 x2 [ ] Khi tiếp xúc : H [ H ] Khi daäp : d F [ d ] A Khi caét : c F [ c ] A (Thuyết bền 4) đó: A : diện tích mặt cắt ngang; F : lực kéo (nén, dập); M : moment uốn; T : moment xoắn; Wx : moment chống uốn; W0 : moment chống xoắn - Theo độ bền, ta có ba toán sau (ví dụ tròn đường kính d chịu kéo với lực F , ứng suất kéo cho phép [ ] ): 4F [ ] Bài toán kiểm tra bền (chọn vật liệu để đủ bền): d2 Bài toán thiết kế: d 4F [ ] Bài toán xác định khả tải: F d [ ] Ứng suất cho phép: Bm Thiết kế máy -1- TS Bùi Trọng Hiếu Bài giảng CHI TIẾT MÁY Chương 1: Các tiêu tính toán thiết kế chi tiết máy Ứng suất cho phép vật liệu dẻo: [ ] ch (1.6) [ s] Ứng suất cho phép vật liệu giòn: [ ] b (1.7) [ s] K S đó: b , ch : giới hạn bền giới hạn chảy (khi kéo) vật liệu, [s ] : hệ số an toàn cho phép, [s] 1,5 2,5 : hệ số kích thước (hình 2.6 bảng 10.3, tài liệu [1]), K S : hệ số tập trung ứng suất tải trọng tónh (bảng 10.5 ÷10.8, tài liệu [1]) 1.2.2 ĐỘ BỀN MỎI r : ứng suất giới hạn dài hạn (MPa ) N N : số chu kỳ sở Điểm chuyển tiếp Thép: ứng suất uốn: N0 5.106 r ứùng suất tiếp xúc: N0 30.HB2, N N0 t Hình 1.11 Đường cong mỏi - Quan hệ N theo phương trình đường cong mỏi sau: m N const (1.8) m bậc đường cong mỏi, phụ thuộc vào vật liệu mẫu thử - Từ đồ thị, ta tìm điểm chuyển tiếp ( r , N0 ) Nếu biết ứng suất N , ta tính tuổi thọ N chi tiết ngược lại Nm N rm N0 const Suy ra: N r m N0 N (1.9) (1.10) - Điều kiện bền: [ ]N (1.11) với ứng suất cho phép ứng với giới hạn mỏi tính sau: Bm Thiết kế máy -2- TS Bùi Trọng Hiếu Bài giảng CHI TIẾT MÁY Chương 1: Các tiêu tính toán thiết kế chi tiết máy [ ] N N (1.12) [ s] K hệ số tăng bền bề mặt (hình 2.7, tài liệu [1]) Thay (1.10) vào (1.12), ta được: [ ] N với K L m r [ s] K (1.13) K L N0 hệ số tuổi thọ (công thức 2.13, trang 43, tài liệu [1]) N (1.14) Lưu ý: Đối với vật liệu thép, N LE N0 ta chọn N LE N0 Do K L 1 b Số chu kỳ tương đương Trường hợp tải trọng tónh: T T t Hình 1.12 Tải trọng tónh Số chu kỳ tương đương tính công thức sau: N 60 n K ng 24 K n 365 L (1.15) N 60 n Lh (1.16) Hay: đó, n : số vòng quay chi tiết phút, L : thời gian làm việc tính năm, Lh : thời gian làm việc tính Lh K ng 24 K n 365 L K ng : hệ số làm việc ngày ( K ng 1) , K n : hệ số làm việc năm ( K n 1) Trường hợp tải trọng thay đổi theo bậc: Bm Thiết kế máy -3- TS Bùi Trọng Hiếu Bài giảng CHI TIẾT MÁY Chương 1: Các tiêu tính toán thiết kế chi tiết máy T T1 T2 T3 t1 t2 t3 tck t Hình 1.13 Tải trọng thay đổi theo bậc Số chu kỳ tương đương tính theo Tmax : N LE T 60 i Tmax m' ni ti (1.17) đó, ni : số vòng quay chi tiết chế độ thứ i , ti : thời gian làm việc tính chế độ thứ i , Ti : moment xoắn chế độ thứ i , Tmax : moment xoắn lớn HB 350 m' tính độ bền uốn, m' tính độ bền tiếp xúc HB 350 Trường hợp tải trọng thay đổi liên tục: T T tck t Hình 1.14 Tải trọng thay đổi liên tục Số chu kỳ tương đương tính theo công thức: (1.18) N LE N K E N 60 n Lh K E hệ số chế độ tải trọng (bảng 6.14, tài liệu [1]) Bm Thiết kế máy -4- TS Bùi Trọng Hieáu ...Bài giảng CHI TIẾT MÁY Chương 1: Các tiêu tính toán thiết kế chi tiết máy Ứng suất cho phép vật liệu dẻo: [ ] ch (1.6)... với giới hạn mỏi tính sau: Bm Thiết kế máy -2- TS Bùi Trọng Hiếu Bài giảng CHI TIẾT MÁY Chương 1: Các tiêu tính toán thiết kế chi tiết máy [ ] N N (1.12) [ s] K hệ số tăng bền bề... tải trọng thay đổi theo bậc: Bm Thiết kế máy -3- TS Bùi Trọng Hiếu Bài giảng CHI TIẾT MÁY Chương 1: Các tiêu tính toán thiết kế chi tiết máy T T1 T2 T3 t1 t2 t3 tck t Hình 1.13 Tải trọng thay đổi