Nguyên lý chi tiết máy chương 1 những vấn đề cơ bản cơ cấu, chi tiết máy trong tính toán thiết kế

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP CHƯƠNG 1 NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CƠ CẤU, CHI TIẾT MÁY TRONG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY... 1 Mục tiêu  Tính bậc tự do cơ cấu  Xếp loại hạng cơ cấu  P

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

CHƯƠNG 1

NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CƠ CẤU, CHI TIẾT MÁY TRONG TÍNH TOÁN

THIẾT KẾ MÁY

1

Mục tiêu

 Tính bậc tự do cơ cấu

 Xếp loại (hạng) cơ cấu

 Phân biệt tải trọng, ứng suất

 Chỉ tiêu khả năng làm việc chi tiết máy

1.1 Cấu tạo cơ cấu

2

 Bậc tự do: khả năng chuyển động độc lập,

số thông số độc lập xác định vị trí

3

 Khâu: bộ phận có chuyển động tương đối với bộ

phận khác

4

 Nối động: các khâu chuyển động tương đối

 Khớp động: hai khâu nối động

5

Tiếp xúc Hạn chế BTD

 Tiếp xúc:

Khớp loại thấp (mặt) Khớp loại cao (đường, điểm)

 Bậc tự do hạn chế : 5 loại

+ Chuỗi động phẳng,không gian

+ Chuỗi động kín, hở

6

 Chuỗi động: khâu nối với nhau bằng các khớp

động

8

 Bậc tự do cơ cấu phẳng

th th

tr R W R

P xP

n

W  3  ( 2 5  4   ) 

W: bậc tự do n: số khâu động

Pj: khớp loại j

Rtr: ràng buột trùng

Rth: ràng buột thừa

Wth: bậc tự do thừa

9

Chú ý: cơ cấu phẳng thì ràng buột trùng chỉ có

cơ cấu chêm khác không

12

+ Nhóm tĩnh định khớp thấp

13

+ Một số nhóm Atxua

14

+ Những nhóm không chứa chuỗi động kín: 2, 3 + Nhóm có chuỗi động kín: số cạnh của chuỗi

động kín đơn có nhiều cạnh nhất

16

19

1.2 Chi tiết máy

 Chi tiết máy: đơn vị hoàn chỉnh không thể

tháo rời, ghép lại thành bộ phận hay máy

để thực hiện nhiệm vụ

21

 Chi tiết máy công dụng chung

 Chi tiết máy công dụng riêng

22

1.3 Tải trọng, ứng suất

 Tải trọng, ứng suất: thông số đặt trưng chế

độ làm việc CTM Tải trọng tác dụng CTM  gây ra các ứng suất: keo, nén, uốn, xoắn

24

Trong tính toán CTM

Tải trọng

Tải trọng danh nghĩa

Tải trọng tương đương

Tải trọng tính toán

25

+Tải trọng danh nghĩa Qdn: tải trọng tác

dụng máy làm việc chế độ ổn định

+Tải trọng tương đương Qtd: thay thế chế

độ thay đổi liên tục

.

KE: hệ số phụ thuộc chế độ tải trọng

27

 Ứng suất: dưới tác dụng tải trọng  ứng

suất sinh ra trong CTM

Ứng suất

Tải trọng tĩnh Tải trọng động

1.3.2 Ứng suất

28

Tải trọng tĩnh Tải trọng thay đổi

Ứng suất tĩnh Ứng suất thay đổi

32

r  

Chu kỳ không đối xứng mạch động âm

35

Ứng suất không đổi

1

r 

36

 Ứng suất tiếp xúc: bề mặt chi tiết máy tiếp

xúc nhau khi làm việc







38

1 2

Bán kính cong tương đương

Nếu vật liệu kim loại: 1= 2=0,3

.

0, 418

2

n H

q E







39

 Ứng suất cho phép: gía trị giới hạn đảm

bảo ứng suất phát sinh CTM không vượt

quá giá trị cho phép

Ứng suất giới hạn: Ứ/s sinh ra trong CTM

lúc vật liệu bắt đầu phá hủy

Xác định đường cong 2 hình 10.2a

lim, lim : giới hạn mỏi (hình 10.2a)

46

Giới hạn mỏi, chu kỳ làm việc tương đương

Đường cong mỏi  m.N  const

Ứ/s giới hạn

Chu kỳ cơ sở

N N

N K

N



51

1.4 Chỉ tiêu về khả năng làm việc CTM

 Độ bền: chống lại sự biến dạng dư lớn, gãy hỏng, bề mặt phá hỏng của CTM dưới tác dụng tải trọng

53

Hai loại độ bền CTM

+ Độ bền thể tích: kéo nén, uốn, xoắn

+ Độ bền tiếp xúc: tiếp xúc, dập

54

Khi tính toán độ bền cần chú ý:

Ứng suất không đổi

Ứng suất thay đổi

Tính theo độ bền tĩnh

Tính theo độ bền mỏi Điều kiện bền tt  [ ],  tt  [ ] 

F A

[ ]

F A

M W

57

Theo độ bền có 3 bài toán cơ bản

VD: xét thanh tròn đ/k d, chịu kéo lực F, []



4 [ ]

F d

 



2

[ ] 4

d

F  



59

 Độ bền mòn: khả năng CTM làm việc được trong khoảng thời gian nhất định mà lượng mòn không vượt quá trị số cho phép

 Giai đoạn I: mài rà

 Giai đoạn II: ổ định

 Giai đoạn III: phá hủy

60

 Độ chịu nhiệt

 Giảm khả năng tải

 Phá vỡ màng dầu bôi trơn

 Giảm độ chính xác

 Thay đổi tính chất bề mặt

61

 Độ ổn định dao động: khả năng CTM làm việc trong phạm vi vận tốc cần thiết mà không bị rung quá mức cho phép

 Dao động cưỡng bức

 Tự dao động