cac chi tieu thiet ke

Độ bền 1.1 Tải trọng • Tải trọng không đổi : phương, chiều, độ lớn không đổi theo thời gian • Tải trong thay đổi : ít nhất một trong ba yếu tố trên thay đổi theo thời gian.. Tải thay đổi

1 Độ bền

1.1 Tải trọng

• Tải trọng không đổi : phương, chiều, độ lớn không đổi theo thời gian

• Tải trong thay đổi : ít nhất một trong ba yếu tố trên thay đổi theo thời gian Tải thay đổi có thể liên tục hoặc 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

• Chu kỳ ứng suất

5 đặc trưng của 1 chu kỳ ứng suất

1 Ứng suất cực đại

2 Ứng suất cực tiểu

3 Ứng suất trung bình

Chu kỳ ứng suất

4 Ứng suất biên độ

5 Hệ số tính chất chu kỳ

max

σ

min

σ

2

min max σ

σ

2

min max σ

σ

max

min

σ

σ

=

r

max

τ

min

τ

2

min max τ

τ

2

min max τ

τ

max

min

τ

τ

=

r

• Chu kỳ đối xứng

ứng suất tĩnh ứng suất mõi ứng với chu kỳ đối xứng

•Chu kỳ mạch động dương

ứng suất mõi ứng với chu kỳ mạch động dương

min

1

1, −

− τ

σ

τ

σ ,

0

min =

0

0, τ

σ

1

max

−

=

=

σ

r

0 max

min =

=

σ σ

r

• Thí nghiệm lập đường cong

mõi

• Đường cong mõi

:giới hạn mõi dài hạn

:số chu kỳ cơ sở

:chế độ làm việc dài hạn :chế độ làm việc ngắn hạn

• Ứng suất mõi

với

Khi tính ứng suất uốn cho vật liệu thép chu kỳ

khi HB ≤ 350 và khi HB > 350

Khi tính ứng suất tiếp xúc cho vật liệu thép và

Giá trị σlim

r

σ

0

N

0

N

N <

L

m r

N

N

lim

σ

6

0 = 5 10

N

6

=

= mF

( )2 4

N = × m = mH = 6

0

N

N ≥

1

≥

L K

b K

b K

ch b

F F

b F

σ σ

σ σ

σ τ

σ τ

σ σ

σ σ

5 0 33

0

3 0 )

25 0 22 0 (

) 6 1 4 1 ( )

5 0 4 0 (

0 1

0 1

1 0

1

=

=

=

÷

=

÷

=

÷

=

−

−

−

−

• Số chu kỳ làm việc tương đương

Tải trọng không đổi

Với L h : tuổi thọ (giờ)

n : số vòng quay (vg/ph)

Tải trọng thay đổi theo bậc

Chế độ tải trọng không đổi

Khí tính ứng suất uốn cho vật liệu thép

khi HB≤350

khi HB>350

Khí tính ứng suất tiếp xúc cho vật liệu thép

Chế độ tải trọng thay đổi theo bậc

n L

N = 60 h

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

m i

T

T N

'

max 60

6 ' = mF =

m

9 ' = mF =

m

3 2

' = mH =

m

T i : tải trọng chế độ thứ i

n i : số vòng quay chế độ thứ i (vg/ph)

t i : thời gian làm việc chế độ thứ i (giờ)

Tải trong thay đổi liện tục

Vớ K E tra bảng 6.14 Chế độ tải trọng thay đổi liên tục

N K

NLE = E

• Ứng suất tiếp xúc

• Công thức Hetz áp dụng cho 2 hình trụ tiếp xúc

ngoài (sử dụng khi tính bền cho bộ truyền bánh

răng)

•Với q n : tải trọng phân bố

•Cộng thức Hetz áp dụng cho tiếp xúc của hai mặt cầu (khi tính ổ lăn)

• Công thức Hetz áp dụng cho tiếp xúc của mặt trụ và mặt phẳng (khi tính

bộ truyền trục vít)

3

2

2

388 0

ρ

H =

ρ

H = 0 418

ρ

σ

2

n M

H

q Z

=

) 1

( )

1 ( [

2

2 2 1

2 1 2

2 1

µ µ

=

E E

E

E

ZM

2 1

1 1

1

ρ ρ

1.3 Ứng suất cho phép & hệ số an toàn

1.3.1 Ứng suất cho phép

• Ứng suất tĩnh

Vật liệu dẽo

Vật liệu dòn

• Ứng suất mõi

[ ] [ ]

s

chεσ

σ

s

chετ

τ

τ =

[ ] [ ]

s

bεσ

σ

σ = [ ] [ ] s

bετ

τ

τ =

[ ] KL

K

s σ

ε

σ

σ

] [

lim

=

[ ] KL

K

s τ

ε

τ

τ

] [ lim

=

10

11

12

13

14

1.3.2 Hệ số an toàn

Kiểm tra hệ số an toàn

• Ứng suất tĩnh

Vật liệu dẽo

Vật liệu dòn

• Ứng suất mõi

Chu kỳ ứng suất đối xứng

Chu kỳ ứng suất không đối xứng

]

[s

s ≥

] [ max

s

s = ch ≥

σ

ε σ

] [ max

s K

s

S

=

σ

σ

ε σ

] [

1

s K

s

a

≥

= −

σ

β ε σ

σ σ

]

[s

K

s

m a

+

=

σ ψ

σ β ε

σ

σ σ

σ σ

Khi trang thái ứng suất phức tạp

Hệ số an toàn cho phép

Các giá trị s 1 , s 2 , s 3 tra bảng trang 45

]

[ 2

s s

s

s

+

=

τ σ

τ σ

3 2 1

] [ s = s s s

2 Độ cứng

• Độ cứng là khả năng chống lại sự biến đổi hình dáng và kích thước

dưới tác dụng của tải trọng

• Độ cứng thể tích:

Độ võng Góc xoay Góc xoắn

• Độ cứng tiếp xúc

3 Độ bền mòn

Lượng mòn

Giai đoạn mòn: I Mài rà II Mòn ổn định III Cuờng độ mòn lớn

] [ y

y ≤

] [ θ

θ ≤

] [ ϕ

ϕ ≤

]

[ j

y

F

j = n ≤

]

[U

IL

U = ≤

4 Độ chịu nhiệt

Là khả năng làm việc ổn định của chi tiết ở nhiệt độ làm việc

5 Độ ổn định dao động

Biên độ dao động ở tần số làm việc phải nhỏ hơn giá trị cho phép

Thường có 2 chế độ: dưới cộng hưởng và trên cộng hưởng

6 Độ tin cậy

Là xác suất không hỏng của chi tiết khi vận hành

7 Thiết kế tối ưu

Chọn hàm mục tiêu và các ràng buộc để thoả mãn chỉ tiêu phù hợp với từng loại chi tiết

8 Thiết kế với sư hỗ trợ của máy tính

Bao gồm mô hình hoá,mô phỏng, tính toán số, chương trình điều khiển gia công

HẾT CHƯƠNG 2