Đại học đà nẵng TRƯờng đại học bách khoa khoa s− ph¹m kü thuËt - - Bài giảng Cơ sở thiết kế máy Phần I dùng cho sinh viên CHUYÊN NGàNH CƠ KHí CHế TạO MáY (LƯU HàNH NộI Bộ) Biên soạn : LÊ CUNG - môn nguyên lý chi tiết máy đà nẵng 2007 PHệN I NHặẻNG VN ệ C BAN TRONG THIÃÚT KÃÚ MẠY V CHI TIÃÚT MẠY CHỈÅNG I ÂẢI CỈÅNG VÃƯ THIÃÚT KÃÚ MẠY V CHI TIÃÚT MẠY 1.1 Cạc váún âãư chung Mạy, bäü pháûn mạy vaỡ chi tióỳt maùy Mỗi máy đợc cấu tạo nhiều phận máy Mỗi phận máy lại gồm nhiều chi tiết máy Chi tiết máy phần tử cấu tạo hoàn chỉnh máy Ví dụ : Máy tiện gồm nhiều phận máy nh bàn máy, ụ đứng, ụ động, hộp tốc độ, bàn dao, cấu truyền dẫn từ động đến hộp tốc ®é ®øng m¸y tiƯn gåm c¸c chi tiÕt máy nh ụ, trục chính, ổ trục, bánh răng, trục Trên quan điểm thiết kế, chi tiết đợc phân thành hai nhóm : - Chi tiết máy có công dụng chung : bu lông, bánh răng, trục, ổ trục (chi tiết máy đợc dùng phổ biến loại máy khác nhau) - Chi tiết máy có công dụng riêng : trục khuỷu, van, cam, bánh tuabin (chỉ đợc dùng số loại máy định) Môn học Chi tiết máy nghiên cứu chi tiết máy có công dụng chung Nhổợng yóu cỏửu ch úu âäúi våïi mạy v chi tiãút mạy a) Cọ hiãûu qu sỉí dủng cao - Nàng sút cao - Hiãûu sút cao - Tiãu thủ êt nàng lỉåüng - Âäü chênh xạc cao - Chi phê vãư lao âäüng váûn hnh mạy tháúp - Kêch thỉåïc, trng lỉåüng nh gn v.v b) u cáưu vãư kh nàng lm viãûc Hon thnh cạc chỉïc nàng â âënh, bo âm âỉåüc âäü bãưn, cọ bãưn mn, khäng thay âäøi vóử kờch thổồùc vaỡ hỗnh daỷng (õuớ õọỹ cổùng), chởu âỉåüc nhiãût, chëu âỉåüc dao âäüng v.v c) Cọ âäü tin cáûy cao Mạy âỉåüc gi l cọ âäü tin cáûy cao nãúu cọ thãø thỉûc hiãûn âỉåüc cạc chỉïc nàng nhiãûm vủ â âënh, âäưng thåìi cạc chè tiãu vãư sỉí dủng (nhỉ nàng sút, âäü chênh xạc, hiãûu sút, mỉïc âäü tiãu thủ nàng lỉåüng ) váùn õổồỹc trỗ ồớ mổùc õọỹ cho pheùp suọỳt thåìi hản sỉí dủng d) An ton sỉí dủng Trong õióửu kióỷn sổớ duỷng bỗnh thổồỡng hay coù sỉû cäú, khäng gáy nguy hiãøm cho ngỉåìi sỉí dủng, khäng gáy hỉ hải cho cạc thiãút bë, nh cỉía v cạc âäúi tỉåüng khạc xung quanh e) Cọ cäng nghãû cao Mäüt màût, chi tiãút mạy phi tha mn cạc chè tiãu ch úu vãư kh nàng lm viãûc v âäü tin cáûy, màût khạc, âiãưu kiãûn sn xút sàơn cọ phi dãù chãú tảo, êt täún ngun váût liãûu v thåìi gian u cáưu ch úu ca cäng nghãû Kãút cáúu phi ph håüp våïi âiãưu kiãûn v quy mä sn xút Vê dủ, saín xuáút âån chiãúc, voí häüp giaím täúc håüp lyï nháút l âỉåüc hn tỉì cạc táúm âån gin; sn xút hng loảt låïn nãn âục khn kim loải hay hn tỉì cạc chi tiãút dáûp v cạn õởnh hỗnh Kóỳt cỏỳu vaỡ hỗnh daỷng phaới hồỹp lyï theo quan âiãøm cäng nghãû Vê duû, kãút cáúu phi âån gin, dãù chãú tảo, dãù làõp rạp; cạc bãư màût gia cäng nãn l cạc bãư màût âån gin màût phàóng, màût trủ trn; säú lỉåüng bãư màût gia cäng nãn êt, diãûn têch cáön gia cäng nh v cọ thãø gia cäng bàịng cạc phỉång phạp cọ nàng sút cao Cáúp chênh xạc v âäü nhàơn âụng mỉïc Cáúp chênh xạc v âäü nhàơn bãư màût chi tiãút mạy cng cao ⇒ phê täøn gia cäng cng tàng v cọ thãø phi dng cạc thiãút bë âàûc biãût âãø gia cäng Tuy nhiãn, khäng âæåüüc tháúp cáúp chênh xạc so våïi u cáưu ca âiãưu kiãûn lm viãûc ca chi tiãút mạy Chn phỉång phạp tảo phäi håüp l Phỉång phạp tảo phäi phi phuỡ hồỹp vồùi õỷc õióứm vóử hỗnh daỷng vaỡ kóỳt cáúu ca chi tiãút mạy Vê dủ, phỉång phạp âục õổồỹc duỡng cho caùc chi tióỳt maùy coù hỗnh daỷng phỉïc tảp, thêch håüp våïi sn xút hng loảt låïn Phỉång phạp hn thỉåìng dng âãø chãú tảo cạc kãút cáúu gäưm tỉì cạc táúm, thanh, thẹp gọc, thẹp âënh hỗnh f) Coù tờnh kinh tóỳ cao + Thồỡi gian v cäng sỉïc thiãút kãú êt nháút + Kêch thỉåïc gn nhẻ, khäúi lỉåüng nh, âọ giạ thnh + Váût liãûu r tiãưn, dãù cung cáúp + Giạ thnh chãú tảo tháúp nháút + Nàng sút, hiãûu sút cao, chi phê vãư nàng lỉåüng tháúp, chi phê vãư bäi trån, bo dỉåỵng v sỉía chỉỵa tháúp Cạc bỉåïc thiãút kãú mäüt mạy Mạy âỉåüc thiãút kãú phi tha mn cạc u cáưu vãư k thût nàng sút, âäü tin cáûy v tøi th, giạ thnh v trng lỉåüng mạy Ngoi ra, ty trỉåìng håüp củ thãø cn phi: Cọ khn khäø, kêch thỉåïc nh gn; chuøn âäüng äøn âënh; lm viãûc khäng äưn; thao tạc sổớ duỷng dóự daỡng; hỗnh thổùc õeỷp Coù thóứ tióỳn hnh theo cạc bỉåïc sau âáy : + Xạc âënh ngun tàõc hoảt âäüng v chãú âäü lm viãûc ca mạy + Láûp så âäư chung ton mạy v cạc bäü pháûn mạy, tho mn cạc u cáưu cho trỉåïc + Xạc âënh trë säú v âàûc ti trng tạc dủng lãn cạc bäü pháûn mạy + Tiãún hnh toạn vãư âäüng hc, vãư âäüng lỉûc hc ton maïy; toaïn thiãút kãú caïc chi tiãút maïy, toaùn kinh tóỳ + Lỏỷp quy trỗnh cọng nghóỷ chóỳ taỷo caùc chi tióỳt maùy + Lỏỷp quy trỗnh cäng nghãû làõp rạp cạc bäü pháûn mạy v lạp rạp ton mạy + Láûp thuút minh hỉåïng dáùn sỉí dủng, bo dỉåỵng v sỉía chỉỵa mạy Cạc bỉåïc thiãút kãú mäüt chi tiãút mạy Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût Thiãút kãú chi tiãút mạy l mọỹt phỏửn cọng vióỷc cuớa quaù trỗnh thióỳt kóỳ maùy, thổồỡng tióỳn haỡnh theo trỗnh tổỷ sau: + Lỏỷp sồ âäư toạn: kãút cáúu chi tiãút mạy âỉåüc âån gin họa, lỉûc tạc dủng coi táûp trung hồûc phán bäú theo mäüt quy lût no âọ + Xạc âënh ti trng tạc dủng lãn chi tiãút mạy + Choün váût liãûu thêch håüp âãø chãú taûo chi tiãút mạy + Tênh toạn cạc kêch thỉåïc chênh ca chi tiãút mạy theo cạc chè tiãu ch úu vãư kh nàng lm viãûc (bỉåïc ny chè l gáưn âụng, båíi vỗ chố dổỷa trón caùc sồ õọử õaợ õồn giaớn họa v chỉa âạnh giạ mäüt cạch chênh xạc cạc nhán täú vãư ti trng v ỉïng sút) + Trãn cå såí toạn gáưn âụng, kãút håüp våïi cạc u cáưu vãư tiãu chøn họa, vãư làõp ghẹp, vãư cäng nghãû chãú tảo v cạc u cáưu củ thãø khạc ⇒ xáy dỉûng kãút cáúu củ thãø ca chi tiãút mạy, våïi âáưy â kêch thỉåïc, dung sai, âäü nhàơn bãưì màût, cạc u cáưu k thût khạc + Kiãøm nghiãûm theo cạc chè tiãu ch úu vãư kh nàng lm viãûc:xạc âënh hãû säú an ton tải cạc tiãút diãûn nguy hiãøm, xạc âënh biãún dảng, nhiãût âäü cạc bäü pháûn mạy v.v v so sạnh våïi cạc trë säú cho phẹp Nãúu khäng tha mn, phi sỉía âäøi lải kêch thỉåïc v kiãøm nghiãûm lải Mäüt säú âàûc âiãøm toaïn thiãút kãú chi tiãút mạy a) Kãút cáúu v âiãưu kiãûn lm viãûc ca chi tiãút mạy khạ phỉïc tảp, ti trng tạc dủng lãn chi tiãút mạy khọ xạc âënh chênh xạc ⇒ khọ thiãút láûp âỉåüc cạc cäng thỉïc l thuút chênh xaïc âãø toaïn chi tiãút maïy Do váûy, thỉåìng dng cạc gi thiãút âãø âån gin họa bi toạn ⇒ xáy dỉûng cạc cäng thỉïc gáưn âụng v bäø sung vo cạc cäng thỉïc ny cạc hãû säú âiãưu chènh âãø kãø âãøn cạc âàûc âiãøm vãư kãút cáúu ca chi tiãút mạy v cạc úu täú nh hỉåíng âãún kh nàng lm viãûc ca Ngoi ra, cn cọ cạc cäng thỉïc thỉûc nghiãûm, hồûc cäng thỉïc kinh nghiãûm âỉåüc láûp trãn cå såí thäúng kã nhỉỵng kãút qu thu âỉåüc tỉì thỉûc nghiãûm, hồûc tỉì kinh nghiãûm sỉí dủng mạy b) Tênh toạn xạc âënh kêch thỉåïc chi tiãút mạy nhiãưu phi tiãún hnh theo hai bỉåïc : Tênh toạn så bäü, sau âọ toạn kiãøm nghiãûm L : thỉåìng lục âáưu chỉa biãút chênh xạc lỉûc tạc dủng ⇒ phi dng bỉåïc så bäü âãø xạc âënh mäüt cạch gáưn âụng kêch thỉåïc ca chi tiãút mạy ⇒ xáy dỉûng kãút cáúu chi tiãút maïy ⇒ chênh xaïc trë säú ỉïng sút ⇒ tiãún hnh kiãøm nghiãûm Khi kiãøm nghiãûm, nãúu ỉïng sút sinh nh hån ỉïng sút cho phẹp ⇒ phi thay âäøi kãút cáúu v lải âãún ph håüp c) Mäùi chi tiãút mạy cọ nhiãưu kêch thỉåïc ⇒ chè toạn cạc kêch thỉåïc ch úu tải cạc tiãút diãûn nguy hiãøm (chëu ỉïng sút låïn), cạc kêch thỉåïc cn lải xạc âënh theo âiãưu kiãûn vãư kãút cáúu, cäng nghãû, làõp ghẹp (dỉûa vo kinh nghiãûm hay hỉåïng dáùn cạc säø tay thiãút kãú) d) Cuìng mäüt näüi dung thiãút kãú, cọ thãø cọ nhiãưu gii phạp thỉûc hiãûn ⇒ nãn chn âäưng thåìi mäüt säú phỉång ạn âãø toạn ⇒ so sạnh âãø chn phỉång ạn täút nháút âạp ỉïng cạc u cáưu k thût âãư 1.2 Ti trng v ỉïng sút Ti trng tạc dủng lãn mạy v chi tiãút mạy Ti trng gäưm lỉûc, momen tạc dủng lãn mạy hay bäü pháûn mạy quaù trỗnh laỡm vióỷc (vaỡ õổồỹc goỹi laỡ taới troüng laìm viãûc) Theo âàûc thay âäøi theo thåìi gian, phán thnh : Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût - Ti trng ténh l ti trng khäng thay âäøi theo thåìi gian hồûc thay âäøi khäng âạng kãø - Ti trng thay âäøi l ti trng cọ cỉåìng âäü, phỉång hồûc chiãưu thay âäøi theo thåìi gian - Ti trng va âáûp l ti trng âäüt nhiãn tàng mảnh räưi gim tỉïc khàõc Khi toạn thiãút kãú chi tiãút mạy, cn cáưn phán Q biãût ti trng danh nghéa, ti trng tỉång âỉång v ti Q1 Hỗnh 1.1 troỹng tờnh toaùn: Q2 - Taới troỹng danh nghéa Qdn l ti trng âỉåüc chn Qtd säú cạc ti trng tạc dủng lãn mạy chãú âäü Qn lm viãûc äøn âënh, thỉåìng l ti trng låïn hay ti trng tn t1 t2 tạc dủng láu di nháút t - Ti trng tỉång âỉång Qtâ: Khi mạy lm viãûc våïi chãú âäü ti trng thay õọứi nhióửu mổùc (hỗnh 1.1) õóứ tờnh toaùn thióỳt kãú, ta thay thãú bàịng chãú âäü ti trng mäüt mỉïc (khäng âäøi) v gi l ti trng tỉång âỉång : Qtd = kN Qdn kN : hãû säú tøi th, phủ thüc âäư thë thay âäøi ti trng v ti trng no cạc ti trng thay âäøi âỉåüc chn lm ti trng danh nghéa - Ti trng toạn Qtt l ti trng tỉång âỉång, cọ kãø thãm nh hỉåíng ca âàûc phán bäú khäng âãưu ca ti trng trãn cạc bãư màût tiãúp xục, cháút taíi troüng (taíi troüng thay âäøi hay taíi troüng ténh), âiãưu kiãûn lm viãûc thỉûc tãú Qtt = Qtâ Ktt Kâ Kâk Ktt : hãû säú xẹt âãún sỉû phán bäú khäng âãưu ca ti trng trãn cạc bãư màût tiãúp xục Kâ : hãû säú ti trng âäüng Kâk : hãû säú phủ thüc vo âiãưu kiãûn lm viãûc thỉûc tãú ỈÏng sút Dỉåïi tạc dủng ca ti trng, chi tiãút mạy xút hiãûn ỉïng sút ỈÏng sút cọ thãø l ỉïng sút ténh (khäng thay âäøi theo thåìi gian, hồûc trë σmax säú thay âäøi khäng âạng kãø) hồûc ỉïng sút thay âäøi (trë säú hồûc chiãưu hồûc c trë säú v chiãưu thay âäøi theo thåìi gian) ỈÏng sút thay âäøi õổồỹc õỷc trổng bũng chu trỗnh thay õọứi ổùng suỏỳt Mäüt vng thay âäøi ỉïng sút qua giạ trë låïn nháút, nh nháút räưi vãư giạ trë ban âáưu âỉåüc goỹi laỡ mọỹt chu trỗnh ổùng suỏỳt Thồỡi gian thổỷc hióỷn suỏỳt (hỗnh 1.2) Chu trỗnh ổùng suỏỳt õổồỹc õỷc trỉng bàịng : σ − σmin σa = max + Biãn âäü æïng suáút : σmax + σmin σm = + ặẽng suỏỳt trung bỗnh : a m a Hỗnh 1.2 t T mọỹt chu trỗnh âỉåüc gi l mäüt chu k ỉïng Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Khoa Sổ phaỷm kyợ thuỏỷt + Hóỷ sọỳ chu trỗnh æïng suáút : r = σmin σmax Khi r = -1 chu trỗnh õọỳi xổùng (hỗnh 1.3) m = ; σa = σmax = - σmin σ Khi r = chu trỗnh maỷch õọỹng (hỗnh 1.4) ⇒ σmin = ; σm = σa = max Khi r > chu trỗnh ổùng sút khäng âäúi xỉïng cng dáúu Khi r < chu trỗnh ổùng suỏỳt khọng õọỳi xổùng khaùc dỏỳu Khi r = ⇒ æïng suáút khäng thay âäøi σ σmax σa σm σa σmin σ σmax σa t m a Hỗnh 1.3 t Hỗnh 1.4 T T ỈÏng sút cọ thãø thay âäøi äøn âënh (σa v σm khäng thay âäøi theo thåìi gian) hay khäng äøn âënh (σa v σm hồûc mäüt hai âải lỉåüng ny thay âäøi theo thåìi gian) Ti trng tạc dủng gáy chi tiãút mạy cạc loải ỉïng sút: ỉïng sút phạp (kẹo σk , nẹn σn , ún σF), ỉïng sút tiãúp (càõt τc , xồõn τ), ỉïng sút dáûp σd, ỉïng sút tiãúp xục σH , ỈÏng sút kẹo, nẹn, ún, càõt, xồõn xút hiãûn trãn tỉìng chi tiãút, cn ỉïng sút dáûp v ỉïng sút tiãúp xục xút hiãûn cạc chi tiãút mạy trỉûc tiãúp tiãúp xục v cọ tạc dủng tỉång häù våïi ỈÏng sút dáûp xút hiãûn tải chäù tiãúp xục cọ diãûn têch tiãúp xục låïn, cn ỉïng sút tiãúp xục xút hiãûn tải chäù tiãúp xục diãûn têch tiãúp xục nh so våïi kêch thỉåïc ca cạc chi tiãút 1.3 Âäü bãưn mi ca chi tiãút mạy Hiãûn tỉåüng phạ hu mi σ σK σm.N = const r Hỗnh 1.6 NK N N0 Hỗnh 1.5 Quan sạt cạc chi tiãút mạy chëu ỉïng sút thay âäøi theo thồỡi gian seợ thỏỳy quaù trỗnh phaù huớy moới bàõt âáưu tỉì cạc vãút nỉït tãú vi tải vng chëu ỉïng sút låïn hồûc nhỉỵng nåi cọ khuút táût cuớa vỏỷt lióỷu Khi sọỳ chu trỗnh laỡm vióỷc tng lón caùc vóỳt nổùt vỗ moới phaùt trióứn dỏửn c bãư räüng láùn Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût bãư sáu, lm gim dáưn diãûn têch chëu ti ca cho tiãút mạy, âọ lm tàng giạ trë ỉïng sút, cho âãún chi tiãút mạy khäng coỡn õuớ sổùc bóửn tộnh thỗ noù bở phaù hoớng Hiãûn tỉåüng nọi trãn gi l hiãûn tỉåüng phạ hu mi v kh nàng ca chi tiãút mạy cn lải sỉû phạ hy mi âỉåüc gi l âäü bãưn mi Vóỳt gaợy moới thổồỡng bao gọửm hai vuỡng (hỗnh 1.5): Mäüt vng tỉång âäúi mën, hảt nh l vng phạt sinh v phạt triãøn vãút nỉït våïi täúc âäü cháûm sau mäüt säú låïn chu k chëu ti, cn vng thä hån, hảt to hồûc cọ thåï, phạt triãøn nhanh chè sau mäüt säú nh chu k åí giai õoaỷn cuọỳi cuớa quaù trỗnh phaù huớy moới Bũng thỉûc nghiãûm, ngỉåìi ta xáy dỉûng âỉåüc âỉåìng cong biãøu diãùn quan hãû giỉỵa ỉïng sút (biãn âäü ỉïng sút σm hay ỉïng sút låïn nháút σmax ) v säú chu k thay âäøi ỉïng sút N m chi tiãút mạy hay máùu thỉí cọ thãø chëu âỉåüc cho âãún bë phạ hu Âỉåìng cong nọi trãn âỉåüc gi laỡ õổồỡng cong moới (hỗnh 1.6) Phổồng trỗnh õổồỡng cong mi cọ dảng: σm N = const Våïi m l báûc ca âỉåìng cong mi Dỉûa vo âỉåìng cong mi, ta tháúy ràịng: + Khi ỉïng sút sinh chi tióỳt maùy bũng K thỗ noù seợ bở phaù hy sau NK chu k chëu ti ⇒ NK âỉåüc gi l tøi th ỉïng våïi mỉïc ỉïng sút σK + Ngỉåüc lải, âãø chi tiãút mạy khäng bë phạ huớy sau NK chu kyỡ chởu taới thỗ ổùng suỏỳt sinh chi tiãút mạy phi nh hån hồûc bàịng σK ⇒ σK âỉåüc gi l giåïi hản mi ngàõn hản ỉïng våïi tøi th NK + Khi ỉïng suỏỳt sinh chi tióỳt maùy caỡng lồùn thỗ tøi th chi tiãút mạy cng gim + Khi σK giaớm xuọỳng õóỳn mọỹt giaù trở r naỡo õoù thỗ säú chu k lm viãûc NK cọ thãø tàng lãn khạ låïn m máùu thỉí váùn khäng bë gy hng σr âỉåüc gi l giåïi hản mi di hản ca váût liãûu Säú chu k thay âäøi ỉïng sút N0 ỉïng våïi giåïi hản mi di hản σr âỉåüc gi l säú chu k cå såí Bàịng thỉûc nghiãûm, cn xáy dỉûng âỉåüc âäư thë cạc ỉïng sút giåïi hản (hỗnh 1.7) bióứu thở quan hóỷ giổợa caùc trở sọỳ giåïi hản ca ỉïng sút låïn nháút σmax v ỉïng suỏỳt nhoớ nhỏỳt cuớa chu trỗnh ổùng cuớa chu trỗnh õọỳi xổùng, kyù hióỷu Cạc tung âäü σa A âỉåìng CD biãøu thë cạc trë säú giåïi hản ca σ Miãưn nàịm giỉỵa hai nhạnh AB v CD l nhỉỵng trë säú ỉïng sút khäng lm hng váût liãûu Cạc giao âiãøm ca AB v CD våïi trủc tung l trë säú σmax v σ B σ-1 sút våïi ỉïng sút trung bỗnh m ọử thở naỡy coù õỷc õióứm: õổồỡng mm bióứu thở ổùng suỏỳt trung bỗnh, õổồỡng AB biãøu thë cạc trë säú giåïi hản ca σmax , m σmax σa 45° σ-1 m D σm σmin σm b Hỗnh 1.7 C tờnh tổỡ õổồỡng mm õóỳn AB v CD l cạc giạ trë ca biãn âäü ỉïng sút σa Nhỉỵng nhán täú nh hỉåíng âãún âäü bãưn mi ca chi tiãút mạy a) Váût liãûu + Thẹp cọ âäü bãưn mi cao hån cạc váût liãûu khạc + Thẹp hm lỉåüng cạcbon tỉång âäúi cao s cọ âäü bãưn mi låïn hån thẹp cọ hm lỉåüng cạc bon tháúp hån Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût + Thẹp håüp kim cọ âäü bãưn mi cao hån thẹp cạc bon thäng thỉåìng + Thẹp láùn nhiãưu tảp cháút phi kim loải, âäü bãưn mi s gim + Gang cọ âäü bãưn mi tháúp hån theùp b) Hỗnh daỷng kóỳt cỏỳu Taỷi chọự thay õọứi tiãút diãûn ca chi tiãút mạy gọc lỉåün, vai truỷc, raợnh, raợnh then, lọự (hỗnh 1.8) coù sổỷ táûp trung biãún dảng ⇒ xy táûp trung ỉïng sút ⇒ lm cho ỉïng sút thỉûc tãú låïn hån æïng suáút danh nghéa ⇒ xuáút hiãûn såïm caïc vãút nổùt vỗ moới vaỡ vóỳt nổùt phaùt trióứn khaù nhanh ⇒ lm gim âäü bãưn mi ca chi tiãút mạy Trong toạn, âãø kãø âãún nh hỉåíng ca úu täú ny ⇒ dng hãû säú nh hỉåíng ca kêch thæåïc tuyãût âäúi : εσ = σrd τ hay : ε τ = rd σrd0 τrd0 våïi : σrd : giåïi hản mi di hản ca chi tiãút mạy nhàơn, cọ âỉåìng kênh d σrd0 : giåïi hản mi di hản ca máùu nhàơn, cọ âỉåìng kênh d0 = - 10 mm Cạc hãû säú εσ v ε τ âỉåüc tra bng hay dng cäng thỉïc kinh nghiãûm sọỳ tay thióỳt kóỳ Raợnh trón truỷc Hỗnh 1.8 Vai trủc Läù trãn trủc Rnh then c) Kêch thỉåïc tuût âäúi Kêch thỉåïc tuût âäúi ca chi tiãút mạy cng låïn ⇒ âäü bãưn mi s gim xúng (do sỉû khäng âäưng âãưu vãư cå ca váût liãûu tàng lãn, chi tiãút mạy cọ nhiãưu khuút táût hån, âäưng thåìi cn chiãưu dy tỉång âäúi ca låïp bãư màût âỉåüc tàng bãưn bàịng nhiãût luûn, phun bi, ẹp gim xúng) Trong toạn, âãø kãø âãún nh hỉåíng ca úu täú ny ⇒ dng hãû säú nh hỉåíng ca kêch thỉåïc tuût âäúi : εσ = σrd τ hay : ε τ = rd σrd0 τrd0 våïi : σrd : giåïi hản mi di hản ca chi tiãút mạy nhàơn, cọ âỉåìng kênh d σrd0 : giåïi hản mi di hản ca máùu nhàơn, cọ âỉåìng kênh d0 = - 10 mm Caïc hãû säú εσ v ε τ âỉåüc tra bng hay dng cäng thæïc kinh nghiãûm säú tay thiãút kãú d) Cäng nghãû gia cäng bãö màût Låïp bãö màût chi tiãút mạy thỉåìng l låïp chëu ỉïng sút låïn nháút, cạc vóỳt nổùt vỗ moới thổồỡng xuỏỳt hióỷn tổỡ lồùp bóử màût chi tiãút mạy Mi täøn hải trãn bãư màût chi tiãút mạy vãút xỉåïc gia cäng, cạc khuút táût kim loải, cạc vãút rè, cạc máúp mä bãư màût gáy nãn táûp trung ỉïng sút ⇒ nguọửn phaùt sinh caùc vóỳt nổùt vỗ moới laỡm gim âäü bãưn mi Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût Cạc bãư màût cọ âäü nhàơn cao (mi) hồûc âỉåüc gia cäng tàng bãưn (phun bi, ẹp, nhiãût luûn bãư màût ) ⇒ âäü bãưn mi s cao Cạc bãư màût âỉåüc tiãûn, phay, bo hay khäng gia cäng ⇒ âäü bãưn mi s tháúp hån Trong toạn, âãø kãø âãún nh hỉåíng ca úu täú ny ⇒ dng hãû säú trảng thại bãư màût : β = σr ca chi tiãút mạy/σr ca máùu nhàơn, khäng âỉåüc tàng bãưn Hãû säú β âỉåüc tra bng säø tay thiãút kãú e) Trảng thại ỉïng sút Vồùi ổùng suỏỳt thay õọứi theo thồỡi gian thỗ bión âäü ỉïng sút σa l thnh pháưn ch úu gáy nãn phạ hy mi Tuy nhiãn thỉûc nghiãûm cho tháúy trở sọỳ cuớa ổùng suỏỳt trung bỗnh m cuợng coù nh hỉåíng âãún âäü bãưn mi ca chi tiãút mạy Dỉûa vo âäư thë cạc ỉïng sút giåïi hản trãn hỗnh 1.7, ta thỏỳy : Khi ổùng suỏỳt trung bỗnh l kẹo (σm > 0) cng låïn ⇒ trë säú giåïi hản ca biãn âäü ỉïng sút σa cng gim, tỉïc l våïi σa nh cng cọ thãø gáy nón phaù huớy moới Khi ổùng suỏỳt trung bỗnh laỡ nẹn (σm < 0) ⇒ trë säú giåïi hản ca biãn âäü ỉïng sút σa khạ låïn, låïn hån giåïi haỷn moới -1 chu trỗnh õọỳi xổùng Caùc biãûn phạp náng cao âäü bãưn mi ca chi tiãút mạy a) Biãûn phạp vãư kãút cáúu Gim trë säú danh nghéa ca cạc ỉïng sút ( σa , σ m ) bàịng cạch tàng kêch thỉåïc ca chi tiãút mạy tải cạc tiãút diãûn nguy hiãøm, tàng diãûn têch tiãúp xục âäúi våïi cạc chi tiãút mạy chëu ỉïng suáút tiãúp xuïc thay âäøi, bäú trê håüp lyï vë trê cạc äø trủc Gim táûp trung ỉïng sút, vê dủ : tải cạc chäù chuøn tiãúp kêch thỉåïc, hỗnh daỷng chi tióỳt cỏửn coù sổỷỷ thay õọứi õóửu âàûn, thay chäù sàõc cảnh bàịng gọc lỉåün våïi bạn kênh låïn nháút cọ thãø, vạt mẹp bãư màût làõp ghẹp, gia cäng rnh then dng dao phay thay vỗ duỡng dao phay õộa Duỡng caùc lión kãút ân häưi âãø gim båït biãn âäü tạc dủng ca ti trng chu k (vê dủ dng khåïp näúi ân häưi giỉỵa cạc chi tiãút mạy chëu momen xồõn cọ thãø lm gim biãn âäü dao âäüng ca momen xồõn thay âäøi theo chu k ) b) Biãûn phạp vãư cäng nghãû Thỉûc cháút ca cạc biãûn phạp cäng nghãû l sỉí dủng cạc phỉång phạp gia cäng âàûc biãût âãø tàng bãưn cho chi tiãút mạy nhåì tảo cáúu tảo tinh thãø hảt nh cọ âäü bãưn cao, tảo låïp bãư màût cọ ỉïng sút dỉ nẹn : Gia cäng nhàơn bãư màût (bàịng âạnh bọng, mi nghiãưn ) ⇒ san phàóng cạc máúp mä tãú vi ⇒ lm gim táûp trung ỉïng sút Dng nhiãût luûn v họa nhiãût luûn ⇒ cho hiãûu qu cao âäúi våïi cạc chi tiãút mạy cọ táûp trung ỉïng sút Gáy biãún dảng låïp bãư màût phun bi, nẹn ⇒ gáy nãn låïp cỉïng ngüi bãư màût, âäü ràõn bãö màût tàng lãn, låïp bãö màût cọ låïp ỉïng sút dỉ nẹn 1.4 Váût liãûu chãú tảo chi tiãút mạy Nhỉỵng u cáưu âäúi våïi váût liãûu chãú tảo chi tiãút mạy - Ph håüp våïi cạc chè tiãu ch úu vãư kh nàng lm viãûc ca chi tiãút mạy (nhỉ âäü bãưn, âäü cỉïng, âäü bãưn mn, âäü chëu nhiãût ) - Âạp ỉïng cạc u cáưu vãư khäúi lỉåüng, kêch thỉåïc ca chi tiãút mạy v mạy Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût - Bo âm cạc u cáưu liãn quan âãún cäng dủng v âiãưu kiãûn sỉí dủng (chäúng àn mn, gim ma sạt, cạch âiãûn ) - Cọ tờnh cọng nghóỷ phuỡ hồỹp vồùi hỗnh daỷng vaỡ phổồng phạp gia cäng chi tiãút mạy (vê dủ : chi tióỳt maùy coù hỗnh daỷng phổùc taỷp õổồỹc gia cọng bàịng phỉång phạp âục ⇒ váût liãûu phi cọ âục, chi tiãút mạy cáưn gia cäng càõt gt ⇒ váût liãûu phi càõt gt âỉåüc ) - Cọ låüi nháút vãư phỉång diãûûn giạ thnh sn pháøm (giạ váût liãûu v giạ thnh chãú tảo) - Váût liãûu dãù tỗm, dóự cung ổùng, ổu tión vỏỷt lióỷu coù sụn nỉåïc Hản chãú säú lỉåüng cạc loải váût liãûu âãø dãù cung ỉïng v bo qun - Âäi dng ngun tàõc cháút lỉåüng củc bäü âãø chn váût liãûu cạc pháưn khạc ca chi tiãút mạy (vê dủ vnh bạnh vêt bàịng âäưng ghẹp våïi moa bàịng gang , lọt äø gäưm hai thỉï kim loải : låïp trạng bàịng bạcbêt trãn nãưn âäưng bàịng gang) Cạc loải váût liãûu thỉåìng dng ngnh chãú tảo mạy Bao gäưm : kim loải âen, kim loải mu, kim loải gäúm v váût liãûu khäng kim loaûi a) Kim loaûi âen Gang : håüp cháút ca sàõt v cacbon (C > 2,14%) Thẹp : håüp cháút ca sàõt v cacbon (C ≤ 2,14%) Ngoi gang v thẹp cn cọ cạc tảp cháút khạc hồûc cạc ngun täú håüp kim Gang v thẹp l váût liãûu thäng dủng nháút nhåì âäü bãưn, âäü cỉïng cao, r tiãưn hån håüp kim mu Nhỉåüc âiãøm chênh l khäúi lỉåüng riãng låïn, chäúng rè kẹm Âãø ci thiãûn cháút ca gang v thẹp ⇒ sn xút gang håüp kim v thẹp håüp kim, âäưng thåìi sỉí dủng räüng ri cạc phỉång phạp nhiãût luûn v họa nhiãût luûn, tàng bãưn bàịng biãún dảng Gang Gang cọ âục täút, giạ tỉång âäúi tháúp, khạ bãưn ⇒ thỉåìng dng cho cạc chi tiãút mạy cọ hỗnh daỷng phổùc taỷp, nhỏỳt laỡ voớ maùy, thỏn maùy Gäưm cạc loải chênh : + Gang xạm: vê dủ GX-15-32 : gang xạm cọ giåïi hản bãưn kẹo bàịng 15 Kg/mm2 v giåïi hản bãưn ún l 32 Kg/mm2 + Gang âục: cọ kê hiãûu tỉì GD0, GD1, GD2, GD3, GD4 Säú thỉï tỉû 0÷4 chè hm lổồỹng Silic gang (sọỳ thổù tổỷ caỡng tng thỗ hm lỉåüng Silic cng gim) + Gang håüp kim: vê dủ GNi15Cu7Cr2 : 15%Ni, 7% Cu, 2% Cr Thẹp kãút cáúu Thẹp kãút cáúu l loải váût liãûu thäng dủng nháút âãø chãú tảo chi tiãút mạy, gäưm cạc loải: thẹp cạcbon thäng thỉåìng, thẹp cạc bon cháút lỉåüng täút, thẹp cạcbon dủng củ, thẹp håüp kim + Thẹp cacbon thäng thỉåìng : vê dủ CT38, CT42 (chỉỵ säú km theo chè r giåïi hản bãưn kẹo min, Kg/mm2) + Thẹp cacbon cháút lỉåüng täút : vê dủ C45: 0,45% C; C45Mn: 0,45% C 0,7÷1% Mn + Thẹp håüp kim : vê duû 10Cr12Ni12 : 0,1% C 12% Cr 12% Ni b) Håüp kim mu Thnh pháưn ch úu l caùc kim loaỷi maỡu (õọửng, chỗ, keợm thióỳc, nhọm ) Håüp kim mu âàõt hån kim loải âen ⇒ chè dng cọ u cáưu âàûc biãût khäúi lỉåüng nh, cọ gim ma sạt, chäúng rè Thỉåìng dng cạc loải: håüp kim âäưng, bạc bêt v håüp kim nhẻ Håüp kim âäưng Håüp kim âäưng cọ chäúng rè v gim ma sạt, bao gäưm: Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Khoa Sỉ phảm k thût + Âäưng (bräng): håüp kim âäưng våïi ngun täú håüp kim ch úu khäng phi l km + Âäưng thau (latäng): håüp kim âäưng våïi ngun täú håüp kim ch úu l km Bạcbêt Håüp kim thỉåìng gäưm cạc ngun täú cå bn laỡ thióỳc vaỡ chỗ, duỡng ọứ trổồỹt, coù tờnh gim ma sạt ráút täút Håüp kim nhẻ Håüp kim cọ khäúi lỉåüng riãng γ ≤ 4,5kg / cm3 , trãn cå såí nhäm, manhãdi, titan v cạc ngun täú khạc Cu, Mn, Si Âäü bãưn khạ cao, dng ch úu åí nhỉỵng chäù cáưn gim khäúi lỉåüng, cáưn gim båït lỉûc quạn Thỉåìng dng : + Håüp kim nhäm âuïc (silumin) : håüp kim nhäm våïi Silic, cọ âäü bãưn cao, chäúng gè täút + Håüp kim nhäm biãún daûng (duralumin) : håüp kim nhäm våïi Manhãdi, cọ âäü bãưn riãng v cå cao c) Kim loải gäúm Chãú tảo bàịng cạch nung v ẹp bäüüt kim loải våïi cạc cháút phủ gia åí ạp sút v nhiãût âäü cao, khäng cáưn qua càõt gt Ỉu âiãøm: khọ nọng chy, xäúp, hãû säú ma sạt tháúp Nhỉåüc âiãøm: giạ thnh cao nãúu chãú tảo våïi säú lỉåüng êt, kêch thỉåïc bë hản chãú båíi âiãưu kiãûn chãú tảo Thỉåìng dng kim loải gäúm bàịng bäüt sàõt âãø chãú tảo bảc, äø trỉåüt, bạnh ràng chëu taíi nhoí Váût liãûu gäúm sàõt graphêt (bäüt sàõt + 2% graphêt), dng âãø chãú tảo äø trỉåüt, gim ma sạt täút nhåì graphêt v cạc läù häøng âãø dáưu chui vo bäi trån bãư màût trỉåüt d) Váût liãûu phi kim loải Bao gäưm cạc loải : gäù, da, cao su, amiàng, cháút deío Cháút deío l váût liãûu cao phán tỉí, cọ cạc cháút : nhẻ, bãưn, dãù chãú tảo, dãù càõt gt, cạch nhiãût v cạch âiãûn, chäúng àn mn, gim hay tàng ma saùt, giaớm chỏỳn Chỏỳt deớo dóự taỷo hỗnh nhåì biãún dảng âiãưu kiãûn nhiãût âäü v ạp sút khäng cao làõm Nhỉåüc : nọi chung âäü bãưn tháúp hån kim loải, âäü ràõn v âäü cỉïng tháúp, dáùn nhiãût kẹm v chëu nhiãût khäng cao 1.5 Váún âãư tiãu chøn họa thiãút kãú mạy Âënh nghéa tiãu chøn hoạ Tiãu chøn họa l sỉû quy âënh thäúng nháút nhỉỵng tiãu chøn v quy phaỷm hồỹp lyù vaỡ thọỳng nhỏỳt vóử hỗnh thổùc, loaỷi, thäng säú, cháút lỉåüng, phỉång phạp thê nghiãûm v chãú tảo v v ca chi tiãút mạy v mạy Låüi êch ca tiãu chøn hoạ Tiãu chøn hoạ hản chãú âỉåüc ráút nhiãưu chng loải v kêch thỉåïc ca cạc sn pháøm cng loải, cng tãn ⇒ cọ thãø ạp dủng cạc phỉång phạp gia cäng tiãn tiãún, nàng sút cao âãø chãú tảo hng loảt cạc chi tiãút mạy tiãu chøn, cọ thãø táûp trung sn xút hng loảt cạc nh mạy chun män, nhåì âọ âỉåüc gim cäng sỉïc chãú tảo, tiãút kiãûm ngun váût liãûu ⇒ gim âỉåüc giạ thnh Tiãu chøn hoạ âiãưu kiãûn v phỉång phạp thỉí tảo âiãưu kiãûn náng cao cháút lỉåüng, kh nàng lm viãûc v tøi th ca chi tiãút mạy Tiãu chøn hoạ bo âm âỉåüc âäøi láùn ⇒ tảo âiãưu kiãûn dãù dng cho viãûc sỉía chỉỵa, thay thãú cạc chi tiãút mạy bë hng Tiãu chøn hoạ chi tiãút mạy v bäü pháûn mạy ⇒ gim båït thåìi gian v cäng sỉïc thiãút kãú Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Khoa Sỉ phảm k thût 10 Trong thiãút kãú, cáưn ạp dủng triãût âãø tiãu chøn vo viãûc xạc õởnh loaỷi, kióứu, hỗnh daỷng, kờch thổồùc cuớa chi tióỳt mạy Cạc âäúi tỉåüng âỉåüc tiãu chøn họa - Cạc váún âãư chung : dy säú, kêch thỉåïc, säú vng quay, âäü cän, k hiãûu v quy ỉåïc trãn bn v - Váût liãûu v thnh pháưn họa hc, cå ch úu, phỉång phạp nhiãût luûn - Thût ngỉỵ, k hiãûu - Âån vë âo lỉåìng - Cáúp chênh xạc, cháút lỉåüng bãư màût chi tiãút mạy - Hỗnh daỷng, kờch thổồùc chi tióỳt maùy thọng duỷng (ọứ làn, bu läng, then, xêch, âai, khåïp näúi ) - Cạc thäng säú cå bn v cạc chè tiãu vãư cháút lỉåüng ca mạy, thiãút bë (ti trng, nàng sút, âäü âo hỉåïng kênh ca mạy tiãûn ) - Cạc taìi liãûu thiãút kãú, taìi liãûu cäng nghãû Cäng tạc tiãu chøn åí nỉåïc ta - Hiãûn sỉí dủng Tiãu chøn Nh nỉåïc Viãût nam, k hiãûu TCVN, km theo säú thỉï tỉû v nàm ban hnh - Hiãûn chụng ta â nghiãn cỉïu v ạp dủng nhiãưu tiãu chøn ca täø chỉïc tiãu chøn thãú giåïi I.S.O (International Standard Organization) - Tiãu chuáøn cuía mäüt säú nỉåïc : Phạp : AFNOR ; Liãn xä : GOST (ΓΟCT) ; M : ANSI, AISI, SAE Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Khoa Sỉ phảm k thût 11 ... (chi tiết máy đợc dùng phổ biến loại máy khác nhau) - Chi tiết máy có công dụng riêng : trục khuỷu, van, cam, bánh tuabin (chỉ đợc dùng số loại máy định) Môn học Chi tiết máy nghiên cứu chi tiết. .. tạo nhiều phận máy Mỗi phận máy lại gồm nhiều chi tiết máy Chi tiết máy phần tử cấu tạo hoàn chỉnh máy Ví dụ : Máy tiện gồm nhiều phận máy nh bàn máy, ụ đứng, ụ động, hộp tốc độ, bàn dao, cấu... c¸c chi tiÕt m¸y nh− ơ, trục chính, ổ trục, bánh răng, trục Trên quan điểm thiết kế, chi tiết đợc phân thành hai nhóm : - Chi tiết máy có công dụng chung : bu lông, bánh răng, trục, ổ trục (chi