Chương 2 các chỉ tiêu thiết kế

Microsoft PowerPoint Ch2 Cac chi tieu thiet ke ppt 1 Chi Chi titiếếtt mmááyy TS TS PhanPhan TTấấnn TTùùngng Chương 2 CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ 1 Độ bền 1 1 Tải trọng • Tải trọng không đổi phương, chiều, đ[.]

Chi tiết máy Chương TS Phan Tấn Tùng CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ Độ bền 1.1 Tải trọng • Tải trọng không đổi: phương, chiều, độ lớn không đổi theo thời gian • Tải thay đổi: ba yếu tố thay đổi theo thời gian Tải thay đổi liên tục theo bậc • Tải va đập • Tải danh nghĩa • Tải trọng tương đương • Tải trọng qui đổi 1.2 Ứng suất • Ứng suất tĩnh: giá trị khơng đổi theo thời gian →phá huỷ tĩnh • Ứng suất thay đổi: giá trị thay đổi theo thời gian→phá huỷ mõi Chi tiết máy • TS Phan Tấn Tùng Chu kỳ ứng suất đặc trưng chu kỳ ứng suất σ max τ max σ τ Ứng suất cực đại Ứng suất cực tiểu Ứng suất trung bình σm = σ max + σ τm = τ max + τ Chu kỳ ứng suất Ứng suất biên độ σa = σ max − σ τa = τ max − τ Hệ số tính chất chu kỳ σ r = σ max r= τ τ max Chi tiết máy TS Phan Tấn Tùng • Chu kỳ đối xứng σ max = −σ τ max = −τ r= σ ,τ ứng suất tĩnh σ −1 ,τ −1 ứng suất mõi ứng với chu kỳ đối xứng •Chu kỳ mạch động dương σ = τ = r= σ = −1 σ max σ =0 σ max σ ,τ ứng suất mõi ứng với chu kỳ mạch động dương Chi tiết máy TS Phan Tấn Tùng • Thí nghiệm lập đường cong mõi Mẫu thử mõi Máy thử mõi Chi tiết máy TS Phan Tấn Tùng • Đường cong mõi σ r :giới hạn mõi dài hạn N :số chu kỳ sở N ≥ N :chế độ làm việc dài hạn N < N :chế độ làm việc ngắn hạn • Ứng suất mõi σ N =σr m N0 = σ lim K L với K L ≥ N Khi tính ứng suất uốn cho vật liệu thép N = 5.10 6chu kỳ m = mF = HB ≤ 350 m = mF = HB > 350 2.4 ( ) N = 30 × HB Khi tính ứng suất tiếp xúc cho vật liệu thép m = mH = Giá trị σlim σ −1F = (0.4 ÷ 0.5)σ b σ F = (1.4 ÷ 1.6)σ −1F τ −1 = (0.22 ÷ 0.25)σ b τ = 0.3 σ ch σ −1K = 0.33 σ b σ K = 0.5 σ b Chi tiết máy TS Phan Tấn Tùng • Số chu kỳ làm việc tương đương Tải trọng không đổi N = 60 Lh n Với Lh: tuổi thọ (giờ) n : số vòng quay (vg/ph) Tải trọng thay đổi theo bậc m' N LE ⎛ Ti ⎞ ⎟⎟ ti ni = 60∑ ⎜⎜ ⎝ Tmax ⎠ Chế độ tải trọng khơng đổi Khí tính ứng suất uốn cho vật liệu thép m' = mF = HB≤350 m' = mF = HB>350 Khí tính ứng suất tiếp xúc cho vật liệu thép m' = mH =3 Chế độ tải trọng thay đổi theo bậc Chi tiết máy TS Phan Tấn Tùng Ti : tải trọng chế độ thứ i ni : số vòng quay chế độ thứ i (vg/ph) ti : thời gian làm việc chế độ thứ i (giờ) Tải thay đổi liện tục N LE = K E N Vớ KE tra bảng 6.14 Chế độ tải trọng thay đổi liên tục Chi tiết máy TS Phan Tấn Tùng • Ứng suất tiếp xúc • Cơng thức Hetz áp dụng cho hình trụ tiếp xúc ngồi (sử dụng tính bền cho truyền bánh răng) q σ H = ZM n 2ρ •Với qn : tải trọng phân bố ZM = E1 E π [ E (1 − µ12 ) + = E1 (1 − µ 22 ) ρ σ H = 0.3883 Fn E ρ1 ± ρ2 •Cộng thức Hetz áp dụng cho tiếp xúc hai mặt cầu (khi tính ổ lăn) ρ2 • Công thức Hetz áp dụng cho tiếp xúc mặt trụ mặt phẳng (khi tính truyền trục vít) σ H = 0.418 qn E ρ Chi tiết máy TS Phan Tấn Tùng 1.3 Ứng suất cho phép & hệ số an toàn 1.3.1 Ứng suất cho phép • Ứng suất tĩnh Vật liệu dẽo [σ ] = σ chε σ [s ] [τ ] = τ chε τ [s ] Vật liệu dòn [σ ] = σ bε σ [τ ] = [s ] τ bε τ [s] • Ứng suất mõi [σ ] = σ lim ε σ β [τ ] = τ lim ε τ β [ s ]K σ [ s ]Kτ KL KL Chi tiết máy TS Phan Tấn Tùng 10 Chi tiết máy TS Phan Tấn Tùng 11 Chi tiết máy TS Phan Tấn Tùng 12 Chi tiết máy TS Phan Tấn Tùng 13 Chi tiết máy TS Phan Tấn Tùng 14 Chi tiết máy TS Phan Tấn Tùng 1.3.2 Hệ số an toàn s ≥ [s] Kiểm tra hệ số an tồn • Ứng suất tĩnh Vật liệu dẽo Vật liệu dòn σ ch ε s= ≥ [s] σ max σ bε s= ≥ [s] σ max K Sσ • Ứng suất mõi Chu kỳ ứng suất đối xứng σ −1ε σ β s= ≥ [s] Kσ σ a Chu kỳ ứng suất không đối xứng sσ = σr Kσ εσ β ≥ [s ] σ a +ψ σ σ m 15 Chi tiết máy TS Phan Tấn Tùng Khi trang thái ứng suất phức tạp s= sσ sτ sσ + sτ 2 ≥ [ s] Hệ số an toàn cho phép [ s ] = s1 s s3 Các giá trị s1, s2, s3 tra bảng trang 45 16 Chi tiết máy TS Phan Tấn Tùng Độ cứng • Độ cứng khả chống lại biến đổi hình dáng kích thước tác dụng tải trọng • Độ cứng thể tích: Độ võng y ≤ [ y] Góc xoay θ ≤ [θ ] ϕ ≤ [ϕ ] Góc xoắn • Độ cứng tiếp xúc Fn j= ≤ [ j] y Độ bền mòn Lượng mòn U = IL ≤ [U ] Giai đoạn mòn: I Mài rà II Mòn ổn định III Cuờng độ mòn lớn 17 Chi tiết máy TS Phan Tấn Tùng Độ chịu nhiệt Là khả làm việc ổn định chi tiết nhiệt độ làm việc Độ ổn định dao động Biên độ dao động tần số làm việc phải nhỏ giá trị cho phép Thường có chế độ: cộng hưởng cộng hưởng Độ tin cậy Là xác suất không hỏng chi tiết vận hành Thiết kế tối ưu Chọn hàm mục tiêu ràng buộc để thoả mãn tiêu phù hợp với loại chi tiết Thiết kế với sư hỗ trợ máy tính Bao gồm mơ hình hố,mơ phỏng, tính tốn số, chương trình điều khiển gia công HẾT CHƯƠNG 18 ... H = ZM n 2? ? •Với qn : tải trọng phân bố ZM = E1 E π [ E (1 − µ 12 ) + = E1 (1 − µ 22 ) ρ σ H = 0.3883 Fn E ρ1 ± ? ?2 •Cộng thức Hetz áp dụng cho tiếp xúc hai mặt cầu (khi tính ổ lăn) ? ?2 • Cơng thức... 350 m = mF = HB > 350 2. 4 ( ) N = 30 × HB Khi tính ứng suất tiếp xúc cho vật liệu thép m = mH = Giá trị σlim σ −1F = (0.4 ÷ 0.5)σ b σ F = (1.4 ÷ 1.6)σ −1F τ −1 = (0 .22 ÷ 0 .25 )σ b τ = 0.3 σ ch σ... Chọn hàm mục tiêu ràng buộc để thoả mãn tiêu phù hợp với loại chi tiết Thiết kế với sư hỗ trợ máy tính Bao gồm mơ hình hố,mơ phỏng, tính tốn số, chương trình điều khiển gia cơng HẾT CHƯƠNG 18