giáo trình chi tiết máy

giáo trình chi tiết máy gồm có các chương sau: Chương 1: những vấn đề cơ bản chương 2: truyền động đai chương 3: truyền động xích chương 4: truyền động trục vít chương 5: truyền động bánh răng chương 6: trục chương 7: ổ trượt chương 8: ổ lăn chương 9: mối ghép hàn chương 10: mối ghép ren chương 11: mối ghép đinh tán

Các khái niệm Máy  Máy hay nhiều cấu  biến đổi, sử dụng lượng  thực cơng có ích nhằm nâng cao suất thay sức lao động chân tay trí óc người  Phân loại:  Máy lượng: động điện, động đốt trong, máy phát điện…  Máy công tác: sử dụng để biến đổi vật liệu • Máy vận chuyển: xe lửa, ơ-tơ, máy bay, xe máy… • Máy cơng nghệ: máy cắt, máy cày, máy công nghệ in…  Máy xử lý thông tin  Máy điều khiển: robot, tay máy… 1/68 Các khái niệm  Bộ phận máy: phần máy có chức định phục vụ cho chức chung máy  Chi tiết máy: phần tử máy có cấu tạo độc lập, hồn chỉnh, khơng thể tháo rời nhỏ Chia thành nhóm lớn:  Nhóm cơng dụng chung: có hầu hết máy (bulơng, trục truyền, bánh răng, ổ lăn…)  Nhóm cơng dụng riêng: gặp vài máy (trục máy cơng cụ, pit-tông, trục khuỷu, cam…) 2/68 Các khái niệm Nhiệm vụ - Nội dung tính tốn thiết kế CTM  Nhiệm vụ  Cấu tạo, nguyên lý làm việc  Cách tính tốn, thiết kế CTM cơng dụng chung  Nội dung  Những vấn đề tính tốn thiết máy chi tiết máy  Các chi tiết máy truyền động: bánh răng, bánh vít, xích, đai, bánh ma sát…  Các chi tiết máy đỡ nối: trục, ổ, khớp nối…  Các chi tiết máy ghép: ren, đinh tán, mối ghép hàn, then… 3/68 Tải trọng - Ứng suất Tải trọng  Tải trọng (lực, mômen): chi tiết máy phận máy tiếp nhận trình sử dụng máy  Theo đặc tính thay đổi theo thời gian, phân ra:  Tải trọng tĩnh: không đổi thay đổi không đáng kể theo thời gian  Tải trọng thay đổi: có cường độ, phương chiều thay đổi theo thời gian Tải trọng đột ngột tăng mạnh giảm khoảnh khắc gọi tải trọng va đập 4/68 Tải trọng - Ứng suất Tải trọng  Ví dụ 5/68 Tải trọng - Ứng suất Tải trọng Trong tính toán chi tiết máy, ta chia ra:  Tải trọng danh nghĩa Qdn : tải trọng chọn số tải trọng tác dụng lên máy chế độ làm việc ổn định  Tải trọng tương đương Qtđ : tải trọng có giá trị khơng đổi thay cho chế độ thay đổi liên tục thay đổi theo bậc 6/68 Tải trọng - Ứng suất Tải trọng  Tải trọng tính tốn Qt : tải trọng tính tốn thiết kế chi tiết máy, phụ thuộc vào tính chất thay đổi tải trọng, phân bố không tải trọng bề mặt làm việc, điều kiện sử dụng, chế độ tải trọng… 7/68 Tải trọng - Ứng suất Ứng suất Ứng suất: tác dụng tải trọng, chi tiết máy xuất ứng suất  Đơn vị: MPa (Mega Pascal) MPa = N/mm2  Phân loại:  Theo điều kiện làm việc: ứng suất kéo, nén, uốn, xoắn…  Theo tính chất thay đổi: tĩnh, thay đổi 8/68 Tải trọng - Ứng suất Ứng suất  Ứng suất tĩnh: ứng suất không đổi theo thời gian thay đổi ít, không đáng kể 9/68 Tải trọng - Ứng suất Ứng suất  Ứng suất thay đổi: trị số chiều (hoặc hai) thay đổi theo thời gian  Chu trình ứng suất: vịng thay đổi ứng suất qua trị số giới hạn sang trị số giới hạn khác trở giá trị ban đầu  Thời gian thực chu trình ứng suất gọi chu kì ứng suất 10/68 11.4 TÍNH TOÁN MỐI GHÉP ĐINH TÁN a Mối ghép chịu lực kéo ngang Ví dụ 4: F=20KN; S1= S2=5; z=4 σ = 120N/mm ; []c = 140N/mm2; []d = 280N/mm2 a Xác định đường kính đinh tán ? b Xác định bề rộng b ? c Xác định chiều dai L Giải ? a Xác định đường kính đinh tán - Tính theo đk bền dập thân đinh tán Fz  5000(N) Fz 5000 Fz   3,57(mm)(2) d    d   d  ni Si  d  1.5.280 ni Si d - Theo công thức thiết kế mối ghép chồng hàng đinh: d = 2.Smin=2.5=10(mm) (3) Từ (1), (2) VÀ (3) Ta chọn d=10mm 43/57 11.4 TÍNH TỐN MỐI GHÉP ĐINH TÁN a Mối ghép chịu lực kéo ngang Ví dụ 4: F=20KN; S1= S2=5; z=4 σ = 120N/mm ; []c = 140N/mm2; []d = 280N/mm2 a Xác định đường kính đinh tán ? b Xác định bề rộng b ? c Xác định chiều dai L Giải ? b Xác định bề rộng b ghép - Tính theo đk bền kéo thép mặt cắt nguy hiểm  11 k F F 11   k     k    k  ( b  d )S A1 b F S  k   10  20000  10  43,33 (mm) 5.120 Ta chọn b=45mm 44/57 11.4 TÍNH TỐN MỐI GHÉP ĐINH TÁN a Mối ghép chịu lực kéo ngang Ví dụ 4: F=20KN; S1= S2=5; z=4 σ = 120N/mm ; []c = 140N/mm2; []d = 280N/mm2 a Xác định đường kính đinh tán ? b Xác định bề rộng b ? c Xác định chiều dai L Giải ? c Xác định chiều dai L + Theo lý thuyết dối với mối ghép chồng hàng đinh: d = 10mm; t=pđ = 3.d=3.10=30mm.; e = 1,5.d=1,5.10=15mm L=2e+3t=2.15+3.30=120mm 45/57 11.4 TÍNH TOÁN MỐI GHÉP ĐINH TÁN b Mối ghép chịu lực không qua tâm Ta dời lực F vê trọng tâm mối ghép, ta lực F momen M Lực thành phần F tác dụng lên đinh tán: R Ff  Z Lực momen M tác dụng lên đinh tán: FM  Mr1 Z r i i Lực tác dụng lên đinh tán chịu tải lớn Fmax  FM2  Ff2  FM 1Ff cos( FM ,Ff ) Kiểm tra điều kiện bền cắt thân đinh tán c  Fm ax   c   d i d 4kFmax i   c  i: số tiết diện chịu cắt đinh tán 46/57 11.4 TÍNH TỐN MỐI GHÉP ĐINH TÁN b Mối ghép chịu lực khơng qua tâm Ví dụ 1: Cho mối ghép hình Biết: F=9KN; d=10; S1= S2=8; L=a=400; b=200; σ = 120N/mm ; []c = 100N/mm2; []d = 280N/mm2 Xác định đinh tán chịu lực lớn nhất? 47/57 11.4 TÍNH TỐN MỐI GHÉP ĐINH TÁN b Mối ghép chịu lực khơng qua tâm Ví dụ 1: F=9KN; d=10; S1= S2=8; l=a=400; b=200; σ = 120N/mm ; []c = 100N/mm2; []d = 280N/mm2 Xác định đinh tán chịu lực lớn ? Giải Xác định đinh tán chịu lực lớn - Di chuyển lực F trọng tâm mg ta lực F momen M kF 1.9000 Fz   Fz   3000(N) z 1 M  F ( L  a)  9000(400  400)  4800(Nm) 3 48/57 11.4 TÍNH TỐN MỐI GHÉP ĐINH TÁN b Mối ghép chịu lực không qua tâm Ví dụ 1: F=9KN; d=10; S1= S2=8; l=a=400; b=200; σ = 120N/mm ; []c = 100N/mm2; []d = 280N/mm2 Xác định đinh tán chịu lực lớn ? Giải Xác định đinh tán chịu lực lớn - Di chuyển lực F trọng tâm mg ta lực F momen M a 400 r1  r2  ( )2  (b)2  ( )  (200)2  240,37mm 3 a 2.400 r3    266,67mm 3 b 3.200 3 tg       artg( )  56,3o a/3 400 2 49/57 11.4 TÍNH TỐN MỐI GHÉP ĐINH TÁN b Mối ghép chịu lực không qua tâm Ví dụ 1: F=9KN; d=10; S1= S2=8; l=a=400; b=200; σ = 120N/mm ; []c = 100N/mm2; []d = 280N/mm2 Xác định đinh tán chịu lực lớn ? Giải Xác định đinh tán chịu lực lớn - Di chuyển lực F trọng tâm mg ta lực F momen M FM  FM FM Mr1 Mr1 4800000.240,37     6180.89(N) 2 2  Ziri Z1r1  Z3r3 2.240,37  1.266,67 Mr3 Mr3 4800000.266,67     6857,17(N) 2 2  Ziri Z1r1  Z3r3 2.240,37  1.266,67 50/57 11.4 TÍNH TỐN MỐI GHÉP ĐINH TÁN b Mối ghép chịu lực không qua tâm Ví dụ 1: F=9KN; d=10; S1= S2=8; l=a=400; b=200; σ = 120N/mm ; []c = 100N/mm2; []d = 280N/mm2 Xác định đinh tán chịu lực lớn ? Giải Xác định đinh tán chịu lực lớn - Di chuyển lực F trọng tâm mg ta lực F momen M Fmax1  Fmax2  FM21  Ff2  2FM1Ff cos(FM1,Ff ) Fmax1  Fmax2  6180,892  30002  2.6180,89.3000cos(56,3o )  8232,86(N) Fmax  FM  Ff  6857,17  3000  3857,17( N ) 51/57 11.4 TÍNH TỐN MỐI GHÉP ĐINH TÁN b Mối ghép chịu lực khơng qua tâm Ví dụ 2: Cho mối ghép hình Biết: F=8KN; S1= 8;S2=10; a=300; b=200;L=150 ; []c = 92N/mm2; []d =110N/mm2 Xác định đường đinh tán ? 52/57 11.4 TÍNH TỐN MỐI GHÉP ĐINH TÁN b Mối ghép chịu lực không qua tâm 53/57 11.4 TÍNH TỐN MỐI GHÉP ĐINH TÁN b Mối ghép chịu lực khơng qua tâm Ví dụ 2: Cho mối ghép hình Biết: F=8KN; S1= 8;S2=10; a=300; b=200; L=150; []c = 92N/mm2; []d =110N/mm2 Xác định đường đinh tán ? Giải Xác định đinh tán chịu lực lớn - Di chuyển lực F trọng tâm mg ta lực F momen M kF 1.8000 Fz   Fz   2000(N) z b 200 M  F ( L  )  8000(150  )  2000000(Nmm) 2 54/57 11.4 TÍNH TỐN MỐI GHÉP ĐINH TÁN b Mối ghép chịu lực khơng qua tâm Ví dụ 2: Cho mối ghép hình Biết: F=8KN; S1= 8;S2=10; a=300; b=200; L=150; []c = 92N/mm2; []d =110N/mm2 Xác định đường đinh tán ? Giải Xác định đinh tán chịu lực lớn - Di chuyển lực F trọng tâm mg ta lực F momen M r1  r2  r3  r4  a2  b2 3002  2002   180,28mm 2 a / a 300 3 tg        artg( )  56,3o b/ b 200 2 55/57 11.4 TÍNH TỐN MỐI GHÉP ĐINH TÁN b Mối ghép chịu lực khơng qua tâm Ví dụ 2: Cho mối ghép hình Biết: F=8KN; S1= 8;S2=10; a=300; b=200; L=150; []c = 92N/mm2; []d =110N/mm2 Xác định đường đinh tán ? Giải Xác định đinh tán chịu lực lớn - Di chuyển lực F trọng tâm mg ta lực F momen M FM  FM  Mr2 Z r  ii  Mr2 4r22  M 2000000   2773,5(N) 4r2 4.180,28 Fmax2  FM2  Ff2  2FM2Ff cos(FM2 ,Ff ) Fmax2  2773,52  20002  2.2773,5.2000cos(56,3o )  4224,66(N) 56/57 11.4 TÍNH TỐN MỐI GHÉP ĐINH TÁN b Mối ghép chịu lực khơng qua tâm Ví dụ 2: Cho mối ghép hình Biết: F=8KN; S1= 8;S2=10; a=300; b=200; L=150; []c = 92N/mm2; []d =110N/mm2 Xác định đường đinh tán ? Giải Xác định đinh tán chịu lực lớn - Di chuyển lực F trọng tâm mg ta lực F momen M Fmax2  4224,66(N) d 4kFmax2 i    d  4.1.4224, 66  7, 65mm 1.3,14.92 Chọn d=8mm 57/57 ... đề tính tốn thiết máy chi tiết máy  Các chi tiết máy truyền động: bánh răng, bánh vít, xích, đai, bánh ma sát…  Các chi tiết máy đỡ nối: trục, ổ, khớp nối…  Các chi tiết máy ghép: ren, đinh... cầu  Chi tiết máy khơng đủ bền  bên xuất biến dạng dư lớn, làm thay đổi hình dạng chi tiết  phá hỏng thân chi tiết: gãy, vỡ, hư hại bề mặt 24/68 Chỉ tiêu độ bền  Hai loại độ bền chi tiết máy: ... phận máy: phần máy có chức định phục vụ cho chức chung máy  Chi tiết máy: phần tử máy có cấu tạo độc lập, hồn chỉnh, tháo rời nhỏ Chia thành nhóm lớn:  Nhóm cơng dụng chung: có hầu hết máy (bulông,