Chương I : Những vấn đề cơ bản trong tớnh toỏn thiết kế mỏy và chi tiết mỏy Giảng viên : TS.. Chi tiết máy, nhóm tiết máy và bộ phận máy Chi tiết máy là một đơn vị hơp thành máy, nó đ−ợc
Trang 1Chương I : Những vấn đề cơ bản trong tớnh
toỏn thiết kế mỏy và chi tiết mỏy
Giảng viên : TS Vũ Lê Huy
2
i1 Khái niệm chung
1 Chi tiết máy, nhóm tiết máy và bộ phận máy
Chi tiết máy
là một đơn vị hơp thành máy, nó đ−ợc
chế tạo ra không kèm theo một nguyên
công lắp ráp nào
Nhóm tiết máy
Chi tiết máy Chi tiết máy
Trang 2Bé phËn m¸y
Nhãm
tiÕt m¸y
Chi tiÕt m¸y
Nhãm
tiÕt m¸y
Chi tiÕt m¸y
i1 Kh¸i niÖm chung
1 Chi tiÕt m¸y, nhãm tiÕt m¸y vµ bé phËn m¸y
4
M¸y
Bé phËn m¸y
Bé phËn m¸y
Nhãm tiÕt m¸y
Chi tiÕt m¸y Chi tiÕt m¸y Chi tiÕt m¸y Chi tiÕt m¸y
Nhãm tiÕt m¸y Nhãm tiÕt m¸y
Hép sè
Ly hîp Trôc ra Trôc vµo
i1 Kh¸i niÖm chung
1 Chi tiÕt m¸y, nhãm tiÕt m¸y vµ bé phËn m¸y
Trang 3Máy Chi tiết máy
Nhóm chi tiết máy có công dụng chung Nhóm chi tiết máy có công dụng riêng
i1 Khái niệm chung
1 Chi tiết máy, nhóm tiết máy và bộ phận máy
6
i2 TảI trọng vμ ứng suất
- Tải trọng : là lực, mômen hay công suất tác dụng lên chi tiết hoặc bộ phận máy
Ký hiệu :
Lực : F (N) Mômen : M, T (Nmm) Công suất : P (kW)
- Tải trọng làm việc: là Tải trọng do chi tiết máy hoặc bộ phận máy tiếp nhận
trong quá trình sử dụng máy
- Phân loại:
Theo đặc tính thay đổi theo thời gian
Tải trọng
Tải trọng
tĩnh
Tải trọng
động
Tải trọng
đặc biệt
Theo tính toán
Tải trọng
Tải trọng danh nghĩa
(Qdn)
Tải trọng tương đương
(QE)
Tải trọng tính toán
(Qt)
Q = k Q
1 Tải trọng
Trang 42 ứng suất
i2 TảI trọng vμ ứng suất
a/ Loại ứng suất
-ứng suất dập:
d l
F n d
qn
d
l
d
-ứng suất tiếp xúc:
qH
qH
1
2
H
* Tiếp xúc theo đường :
M
2
* Tiếp xúc điểm : 3
2 2 388 , 0
F n E
H
+ ứng suất pháp : k, n, u
+ ứng suất tiếp : x, c
+ ứng suất dập : d
+ ứng suất tiếp xúc : H
- Tải trọng tác dụng lên chi tiết máy gây ra các loại ứng suất
8
2 ứng suất
i2 TảI trọng vμ ứng suất
b/ Đặc tính thay đổi của ứng suất
-ứng suất không đổi:
,
t
-ứng suất thay đổi:
,
t Chu kỳ ứng suất
min
max
a
Chu trình
0
t
t
0
r = -1
r = 0, -
Chu trình đối xứng
Chu trình mạch động
Chu trình không đối xứng
Trang 51 HiÖn t−îng ph¸ huû mái
i4 §é bÒn mái cña chi tiÕt
Háng mái do uèn
Háng mái do xo¾n
HAZ: Heat-Affected Zone
1
1
2
2
3
3
10
r
N0
i
Ni
2 §−êng cong mái vµ ph−¬ng tr×nh ®−êng cong mái
i4 §é bÒn mái cña chi tiÕt
N
vïng lµm viÖc ng¾n h¹n vïng lµm viÖc dµi h¹n
r: giíi h¹n mái dµi h¹n.
N0: sè chu kú c¬ së.
- Ph−¬ng tr×nh ®−êng cong mái V©ybun (Weibull)
m r
B N
) (
- Víi nh¸nh cong (®−êng cong Vªle : Wohler) cã :
N.m = const
m : bËc cña ®−êng cong mái
Log
Logr
Kh«ng cã víi kim lo¹i mÇu
Trang 63 Đồ thị ứng suất giới hạn
i4 Độ bền mỏi của chi tiết
45
b
m
max/min
-1
-1
0
m
m
max
m
A
B
C
D
12
4 ảnh hưởng của một số yếu tố đến độ bền mỏi
i4 Độ bền mỏi của chi tiết
a/ Sự tập trung ứng suất
- Hệ số tập trung ứng suất có 2 loại :
+ Hệ số tập trung ứng suất lý thuyết :
dn
max ; max
+ Hệ số tập trung ứng suất thực tế :
rc r rc
r
K K
;
F
F
F
F
max
dn
b/ Kích thước tuyệt đối
1
0
rd
rd
Hệ số kích thước :
Lớp tăng bền bề mặt
Khuyết tật
Cấu trúc vật liệu
c/ Trạng thái bề mặt
d/ Trạng thái ứng suất
Trang 73 ứng suất cho phép
s s
lim gh
]
- Với ứng suất tĩnh :
+ Vật liệu giòn : gh= b + Vật liệu dẻo : gh= ch
- Với ứng suất thay đổi :
Nếu N < N0 => 0 r L
r
N
N
hệ số tuổi thọ
i5 Những vấn đề trong thiết kế chi tiết máy
+ Không ổn định :
T
t
N
1
N1’
2
3
N2’N1 N2 N3’ N3
Đường cong mỏi
Yêu cầu làm việc
1
m
N
Nếu NE N0 gh= r
Nếu NE< N0 gh= rKL
14
Ví dụ ứng dụng
Thang máy
Băng truyền Cầu trục
