Bài giảng Chi tiết máy - Chương 1: Quá trình và phương pháp thiết kế máy có nội dung trình bày về định nghĩa thiết kế kỹ thuật cơ khí. các giai đoạn của quá trình thiết kế, các phương pháp thiết kế, các chỉ tiêu thiết kế, tiêu chuẩn hóa trong thiết kế, hệ thống đơn vị,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng.
Trang 1MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
T R Ư Ờ N G Đ Ạ I H Ọ C B Á C H K H O A T P H Ồ C H Í M I N H
NGUYỄN THANH NAM BÀI GIẢNG:
Trang 2Tổ chức học và đánh giá môn học:
Giáo viên HD:
Nguyễn Thanh Nam
Email:
thanhnam@hcmut.edu.vn
Giới thiệu
môn học
Bài tập lớn:
Tài liệu tham khảo:
2
Bài tập lớn
Lý thuyết
MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
BTL/TL: 20%
TN: 15%
Thi: 40%
Phân tích phương án – Chọn động cơ điện – Phân phối tỉ số truyền
Tính toán thiết kế bộ truyền ngoài
Tính toán, thiết kế các bộ truyền trong hộp giảm tốc
Tính toán thiết kế trục – Thiết kế then
Tính chọn ổ lăn, ổ trượt trong hộp giảm tốc và nối trục, mối ghép
Trang 3Chương 1 Quá trình và phương pháp thiết kế máy TH
MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
Trang 4Chương 1 Quá trình và phương pháp thiết kế máy
1.1 Định nghĩa thiết kế kỹ thuật cơ khí 1.2 Các giai đoạn của quá trình thiết kế 1.3 Các phương pháp thiết kế
1.4 Các chỉ tiêu thiết kế 1.5 Tiêu chuẩn hoá trong thiết kế 1.6 Hệ thống đơn vị
1.7 Trình tự thiết kế máy 1.8 Trình tự thiết kế chi tiết máy
Nội dung:
Trang 5Bao gồm các hoạt động: 1) Lập kế hoạch; 2) Xác định các yêu cầu khách hàng; 3) Xác định yêu cầu kỹ thuật; 4) Thiết kế ý tưởng; 5) Thiết
kế sản phẩm, 6) Chuẩn bị hồ sơ thiết kế (đưa ra các bản vẽ, tài liệu như vật liệu, các thành phần, nguyên tắc hoạt động và chỉ dẫn lắp ráp, chế tạo cho sản phẩm đĩ)
1.1 Định nghĩa thiết kế kỹ thuật cơ khí
1.2 Các giai đoạn của quá trình thiết kế
là quá trình biến đổi những thông tin về nhu cầu thành kiến thức về sản phẩm
Chương 1 Quá trình và phương pháp thiết kế máy
Trang 6• Tạo ra quy trình công nghệ, các bộ phận hay cụm chi tiết của sản phẩm chưa từng biết đến Ta cần đi trọn các giai đoạn thiết kế ý tưởng, thiết kế hình dạng và thiết kế chi tiết.
1 Thiết kế mới
hồn tồn:
• Là bài tốn phát triển hình dáng, vật liệu cho sản phẩm từ ý tưởng tối ưu.
Với loại bài tốn này chúng ta bắt đầu từ giai đoạn thiết kế hình dạng hoặc một phần từ thiết kế
ý tưởng Bao gồm:
2 Thiết kế
hồn chỉnh:
• Là khâu cải biến sản phẩm sẵn cĩ nhằm đáp ứng những yêu cầu mới Ta chỉ cần thực hiện
từ giai đoạn thiết kế chi tiết hoặc một phần từ thiết kế hình dạng.
3 Thiết kế lại:
Thiết kế ý tưởng
Thiết kế hình dạng
Thiết kế chi tiết Thiết kế mới
Thiết kế hồn chỉnh
Thiết kế lại
Thiết kế lựa chọn là lựa chọn một hay nhiều chi tiết từ bảng chi tiết tiêu chuẩn cho sẵn;
Thiết kế cấu hình cho sản phẩm trong đó tất cả các cụm chi tiết đã được xác định là làm sao liên kết chúng thành một sản phẩm hoàn chỉnh;
Thiết kế thông số là tìm ra các giá trị giới hạn của thông số kỹ thuật của sản phẩm thiết kế.
1.3 Các phương pháp thiết kế
Chương 1 Quá trình và phương pháp thiết kế máy
Trang 71.4 Các chỉ tiêu thiết kế
Chỉ tiêu
chung về
thiết kế,
chế tạo
bao gồm:
Chỉ
tiêu về
vận
hành
bao
gồm:
1) Đảm bảo khả năng làm việc: về độ bền, độ cứng, độ chịu mòn, độ chịu nhiệt, độ chịu dao động
2) Đảm bảo tính công nghệ cao: dễ chế tạo, lắp ráp, tốn ít thời gian.
3) Mức độ tiêu chuẩn hóa, qui cách hóa cao: Sử dụng các chi tiết được tiêu chuẩn hóa và qui cách hóa.
4) Mức độ tiêu hao nguyên vật liệu nhỏ: Thiết kế kết cấu hợp lý để số lượng vật liệu sử dụng trong máy chế tạo thấp nhưng vẫn đảm bảo khả năng làm việc của máy.
1) Năng suất máy cao.
2) Giá thành máy thấp.
3) Độ tin cậy cao.
4) Giá thành gia công hợp lý.
5) Chất lượng gia công cao.
6) Tỷ suất lợi nhuận.
7) Tính cơ động của máy: chuyển đổi sản xuất một loại sản phẩm này sang một loại sản phẩm khác.
Trang 8Chương 1 Quá trình và phương pháp thiết kế máy
1.9 Tiêu chuẩn hố trong thiết kế
Tiêu chuẩn hóa là việc quy định những tiêu chuẩn và quy phạm hợp lý, thống nhất về hình thức, loại, chất lượng, phương pháp thí nghiệm và chế tạo của chi tiết máy và máy
Tiêu chuẩn hóa có ý nghĩa kinh tế kỹ thuật quan trọng thể hiện ở những điểm chính sau:
- Hạn chế chủng loại, kích thước các sản phẩm cùng loại, cùng tên nên có thể sử dụng những phương pháp tiên tiến để chế tạo hàng loạt chi tiết máy tiêu chuẩn chất lượng cao, hạ giá thành (giảm sức lao động, tiết kiệm nguyên vật liệu, giảm đầu tư thiết bị );
- Đảm bảo tính đổi lẫn của chi tiết máy, nhờ đó tạo dễ dàng cho công việc sửa chữa, thay thế
- Giảm bớt thời gian, công sức thiết kế
Hiện ở nước ta sử dụng 2 tiêu chuẩn (Luật tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật 2006):
- Tiêu chuẩn quốc gia: TCVN
- Tiêu chuẩn cơ sở: TC
đồng thời đang áp dụng nhiều tiêu chuẩn của tổ chức tiêu chuẩn hóa thế giới ISO và một
số tiêu chuẩn các nước khác như: ANSI, ASME, GOST, DIN, JIS…
1.10 Hệ thống đơn vị
- Hệ mét (hệ SI): Hệ thống sử dụng chính thức ở Việt Nam;
- Hệ Anh: sử dụng tùy điều kiện thực tế;
- Trong cùng bài tốn phải đưa dữ liệu về cùng một hệ thống đơn vị
Trang 9Chương 1 Quá trình và phương pháp thiết kế máy
1.12 Trình tự thiết kế chi tiết máy
1.11 Trình tự thiết kế máy
1 Lập kế hoạch;
2 Xác định các yêu cầu khách hàng;
3 Xác định yêu cầu kỹ thuật;
4 Thiết kế ý tưởng;
5 Thiết kế máy (1) Xác định nguyên lý hoạt động và chế độ làm việc của máy dự định thiết kế; 2) Lập sơ đồ chung toàn máy và các bộ phận máy thỏa mãn các yêu cầu cho trước; 3) Xác định trị số và đặc tính của tải trọng tác dụng lên các bộ phận máy; 4) Chọn vật liệu thích hợp; 5) Tiến hành tính toán động học, động lực học và tính toán thiết kế để xác định kích thước của chi tiết máy, bộ phận máy và toàn máy);
6 Lập thuyết minh (đưa ra các bản vẽ, tài liệu như vật liệu, các thành phần, nguyên tắc hoạt động và chỉ dẫn lắp ráp, chế tạo cho sản phẩm đĩ), hướng dẫn sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa máy
1 Lập sơ đồ tính toán;
2 Xác định tải trọng tác dụng lên chi tiết máy;
3 Chọn vật liệu thích hợp;
4 Tính toán các kích thước chính theo chỉ tiêu về khả năng làm việc;
5 Tiến hành kiểm nghiệm theo các chỉ tiêu về khả năng làm việc;
6 Vẽ đầy đủ kết cấu chi tiết máy với kích thước, dung sai, độ nhám bề mặt, các yêu cầu về công nghệ
Trang 10HẾT CHƯƠNG 1