Nguyên lý máy chap 4

Đây là một môn học công nghệ cốt lõi trong lĩnh vực kỹ thuật cơ khí. Các kỹ sư cơ khí thường gặp nhiều cơ cấu khác nhau trong thực tế. Họ sẽ có thể phân tích, xác định và giải thích các cơ cấu và máy khác nhau trong công việc và cuộc sống hàng ngày. Trong việc bảo trì các loại máy khác nhau, một kỹ sư phải có kiến thức vững chắc về các nguyên tắc cơ bản của cơ cấu và máy. Môn học này đề cập đến các ứng dụng của các kiến thức nên tảng của cơ học kỹ thuật và độ bền của vật liệu vào thiết kế máy. Môn học này được thiết kế để giới thiệu cho sinh viên về các chi tiết máy khác nhau và mối quan hệ cơ học hoặc làm việc giữa các chi tiết máy tạo nên một cơ cấu. Các chi tiết máy được đề cập bao gồm chi tiết liên kết (mối ghép ren, mối ghép hàn), chi tiết truyền động (đai, xích, bánh răng, cam), chi tiết đỡ nối (vòng bi, trục và các bộ phận liên quan). Các thành phần máy được đề cập ở trên, được tính toán và thiết kế để lựa chọn các kích thước cho các chi tiết này. Môn học này giúp cho sinh viên có khả năng giải quyết các bài toán kỹ thuật về tính toán động học máy, trình tự thiết kế các chi tiết máy. Từ đó sinh viên sẽ vận dụng các kiến thức trong môn học để giải quyết các vấn đề về thiết kế máy khi thực hiện đồ án môn học, đồ án tốt nghiệp.

CƠ SỞ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY

Chương 04:

II Chỉ tiêu chủ yếu về khả năng làm việc của CTM

1.1 Tải trọng 1.2 Ứng suất

2.1 Độ bền

III Thông số chung của hệ thống truyền động cơ khí

2.2 Độ cứng 2.3 Độ bền mòn 2.4 Độ chịu nhiệt 2.5 Độ ổn định dao động

3.1 Công suất 3.2 Vận tốc 3.3 Hiệu suất

I Tải trọng & Ứng suất

1.1 Tải trọng:

 ĐN:

 Phân loại:

+ Là lực, mômen, áp suất do máy hoặc chi tiết máy tiếp nhận trong quá trình làm việc.

+ Là đại lượng véc tơ đặc trưng bởi: phương, chiều, độ lớn và điểm đặt.

 Tải trọng tĩnh

 Tải trọng thay đổi

 Tải trọng danh nghĩa

 Tải trọng tương đương

 Tải trọng tính toán

1.2 Ứng suất

+ Tải trọng tác dụng lên CTM gây nên ứng suất trong CTM.

 ĐN:

+ Ứng suất là cường độ phân bố nội lực trên đơn vị diện tích.

 Phân loại:

+ Ứng suất kéo (nén) + Ứng suất uốn

+ Ứng suất cắt

+ Ứng suất không thay đổi

+ Ứng suất tiếp xúc + Ứng suất xoắn

 Chu trình ứng suất:

+ Ứng suất thay đổi đặc trưng bởi chu trình ứng suất Đó là một vòng thay đổi

ỨS từ giá trị này sang giá trị khác rồi trở về vị trí ban đầu Thời gian thực

hiện một chu trình ƯS gọi là chu kỳ ứng suất

+ Chu trình ỨS đặc trưng bởi 3 thông số

r=-1  chu trình đối xứng

 Biên độ ỨS:

 ỨS trung bình:

 Hệ số tính chất chu trình:

 m =(  max +  min )/2

 a =(  max -  min )/2

r=  min /  max

r=0  chu trình mạch động (dương, âm)

r<0  chu trình không đối xứng khác dấu r>0  chu trình không đối xứng cùng dấu

II Chỉ tiêu chủ yếu về khả năng làm việc của CTM

2.1 Độ bền

Để đảm bảo cho máy và chi tiết máy có thể làm việc được mỗi CTM

phải đủ bền  khi chịu tác dụng tải trọng trong quá trình làm việc CTM

không  Biến dạng dư lớn

 Gãy hỏng

 Bề mặt làm việc bị phá hủy Phương pháp tính toán thông dụng về độ bền là so sánh ứng suất tính toán với ứng suất cho phép

2.2 Độ cứng

- Độ cứng là khả năng của CTM cản lại sự thay đổi hình dạng dưới tác dụng của tải trọng.

- Để đảm bảo sự làm việc bình thường, chuyển vị, biến dạng của CTM không được vượt quá trị số cho phép.

- Ví dụ:

2.3 Độ bền mòn

- Một số lớn CTM bị hỏng vì mòn

- Mòn là kết quả tác dụng của ứng suất tiếp xúc hoặc áp suất khi các bề mặt tiếp xúc trượt tương đối với nhau trong điều kiện bôi trơn kém.

- Do bị mòn nên kích thước CTM giảm xuống, khe hở lớn, tải trọng động phụ tăng, độ chính xác, độ tin cậy , bị giảm Nếu mòn nhiều  CTM bị phá hỏng

- Để CTM làm việc bình thường  lượng mòn CTM không vượt quá trị số cho phép:

- Để nâng cao độ bền mòn:?

2.4 Khả năng chịu nhiệt

- Trong quá trình làm việc do ma sát trong cơ cấu, máy hay bộ phận máy nóng lên

- Nhiệt sinh ra có thể gây tác hại:

+ Giảm khả năng chịu tải của CTM + Giảm độ nhớt của dầu bôi trơn do đó tăng mòn và dính + Biến dạng nhiệt làm cong vênh CTM

+ Làm giảm độ chính xác của máy

- CTM làm việc ở nhiệt độ cao, để đảm bảo sự làm việc bình thường

 chọn vật liệu có tính chịu nhiệt để chế tạo.

- Điều kiện kiểm nghiệm: nhiệt độ trung bình máy không vượt quá nhiệt độ cho phép

t ≤ [t]

2.5 Độ ổn định dao động

- Dao động sinh ra do các nguyên nhân: CTM không đủ độ cứng, không cân bằng vật quay, tốc độ làm việc cao,

- Dao động gây ra ứng suất thay đổi có chu kỳ, có thể làm chi tiết bị gãy, giảm chất lượng làm việc của máy, giảm độ chính xác,

- Để đảm bảo yêu cầu về độ ổn định dao động, phải tính toán thiết kế máy sao cho máy có thể làm việc ở một phạm vi tốc độ cần thiết mà không bị rung quá giới hạn cho phép.

 Xác định tần số dao động riêng của máy để tránh cộng hưởng hoặc tính biên độ dao động để xem có quá trị số cho phép hay không.

III Thông số chung của hệ thống truyền động cơ khí

3.1 Công suất:

3.2 Vận tốc:

• Vận tốc dài:

• Vận tốc góc:

• Tốc độ quay:

Công suất (kW)

Vận tốc dài (m/s)

TĐĐai, TĐBMS:

TĐ xích:

tốc độ quay của trục(vg/ph)

đường kính bánh đai, bánh ma sát(mm) Lực vòng (N)

3.2 Hiệu suất:

3.4 Tỉ số truyền:

3.5 Momen xoắn:

hệ lắp nối tiếp:

hệ lắp song song:

Mômen xoắn trên trục dẫn:

Bộ truyền đai, bánh ma sát:

Bộ truyền bánh răng, xích, TV- BV:

Cho hệ thống truyền động như hình 01 Biết Z1=25, Z2=75, tỉ số

kW Hãy

1 Tính hiệu suất, tỉ số truyền của hệ thống truyền động

2 Tính số vòngquay , công suất trên trục công tác

1- Động cơ

2 - Bộ truyền đai thang

3 - Hộp giảm tốc

4 - Khớp nối

5 - Băng tải

Bài 01:

Tính hiệu suất của hệ thống truyền động

Tỉ số truyền của hệ thống truyền động

=đc1 12 23 = đổlăn brổlăn knổlăn = đ br ổlăn3

=0,95.0,97.0.993 =0,89

u=uđc1 u12 u23 = uđ ubr ukn =8,4

1 Hiệu suất, TST của hệ

2 Số vòngquay , Công suất trên trục công tác

Cho hệ thống truyền động như hình vẽ Lực vòng trên tang

a/ Tính công suất làm việc trên tang

b/Công suất cần thiết của động cơ

c/ Tính tốc độ quay của động cơ

Bài 02:

Bài 03: Cho sơ đồ dẫn động băng tải và sơ đồ tải trọng như hình Biết

Vận tốc băng tải v = 1,2 m/s

Đường kính tang tải D =500 mm

Tính công suất, mômen xoắn và số vòng quay trên các trục?

Bài 04: Cho hệ thống truyền động như hình Biết z1= z5=20, z2=40,

biết số vòng quay và mômen xoắn của trục I lần lượt là lần lượt là

1 Tính số vòng quay của thùng trộn

2 Mômen xoắn trên các trục biết hiệu suất truyền động bằng 1