Bài giảng Cơ học máy - Chương 7: Khái niệm cơ bản về tính toán thiết kế chi tiết máy tìm hiểu độ bền, tải trọng, ứng suất, chu kỳ mạch động dương, đường cong mỏi...
Cơ học máy TS Phan Tấn Tùng Chương Khái niệm tính tốn thiết kế chi tiết máy 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 không đổi theo thời gian →phá huỷ tĩnh • Ứng suất thay đổi: giá trị thay đổi theo thời gian→phá huỷ mõi Cơ học 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 Cơ học 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 Cơ học máy TS Phan Tấn Tùng • Thí nghiệm lập đường cong mõi Mẫu thử mõi Máy thử mõi Cơ học 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 Cơ học 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 Cơ học 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 ... ứng suất mõi ứng với chu kỳ mạch động dương Cơ học máy TS Phan Tấn Tùng • Thí nghiệm lập đường cong mõi Mẫu thử mõi Máy thử mõi Cơ học máy TS Phan Tấn Tùng • Đường cong mõi σ r :giới hạn mõi dài... biên độ σa = σ max − σ τa = τ max − τ Hệ số tính chất chu kỳ σ r = σ max r= τ τ max Cơ học 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.. .Cơ học 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