761 likes | 1.31k Views
CHI TIẾT MÁY. GV: ThS. TRƯƠNG QUANG TRƯỜNG KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM. Chi Tiết Máy. Chương 2 CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ MÁY & CHI TIẾT MÁY. I. YÊU CẦU CHUNG CỦA MÁY THIẾT KẾ. 1.NHỮNG YÊU CẦU CHUNG VỀ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO.
E N D
CHI TIẾT MÁY GV: ThS. TRƯƠNG QUANG TRƯỜNG KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
Chi Tiết Máy Chương 2CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ MÁY & CHI TIẾT MÁY - 2 -
I. YÊU CẦU CHUNG CỦA MÁY THIẾT KẾ 1.NHỮNG YÊU CẦU CHUNG VỀ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO * ĐẢM BẢO KHẢ NĂNG LÀM VIỆC: độ bền, độ cứng, độ ổn định, độ bền mòn, độ ổn định dao động, khả năng chịu nhiệt, độ chính xác… * TÍNH CÔNG NGHỆ CAO: nhỏ gọn, dễ chế tạo, tốn ít thời gian và chi phí chế tạo, dễ lắp ráp bảo dưỡng vận hành. * MỨC ĐỘ QUY CÁCH HÓA, TIÊU CHUẨN HÓA CAO. * MỨC ĐỘ TIÊU HAO NGUYÊN VẬT LIỆU. * KHẢ NĂNG PHÁT MINH, SÁNG CHẾ. - 3 -
I. YÊU CẦU CHUNG CỦA MÁY THIẾT KẾ 2. NHỮNG YÊU CẦU VỀ VẬN HÀNH: độ tin cậy cao, năng suất, giá thành, giá thành gia công, chất lượng gia công, tỷ số lợi nhuận, tính cơ động. 3. NHỮNG YÊU CẦU VỀ XÃ HỘI: an toàn, thuận tiện, thẩm mỹ, môi trường.
II. ĐỘ BỀN 1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Kéo (Tensile Stress) • Nén (Compression Stress) • Uốn (Bending Stress) • Xoắn (Torsion Stress) • Cắt trượt (Shear Stress)
II. ĐỘ BỀN 2 TẢI TRỌNG & ỨNG SUẤT a. TẢI TRỌNG: Tải trọng không đổi, tải trọng thay đổi, tải trọng va đập.
II. ĐỘ BỀN 2 TẢI TRỌNG & ỨNG SUẤT b. ỨNG SUẤT: Ứng suất tĩnh, ứng suất thay đổi (chu kỳ ứng suất). Chu kỳ ứng suất thay đổi ổn định
II. ĐỘ BỀN 2 TẢI TRỌNG & ỨNG SUẤT b. ỨNG SUẤT: Ứng suất tĩnh, ứng suất thay đổi (chu kỳ ứng suất). Chu kỳ ứng suất thay đổi không ổn định - 8 -
II. ĐỘ BỀN 2 TẢI TRỌNG & ỨNG SUẤT c. ỨNG SUẤT TIẾP XÚC Ứng suất tiếp xúc cực đại (công thức Hetz): • qn: cường độ tải trọng. • ZM: hệ số xét đến cơ tính vật liệu. • : Bán kính cong tương đương
II. ĐỘ BỀN 2 TẢI TRỌNG & ỨNG SUẤT c. ỨNG SUẤT TIẾP XÚC
II. ĐỘ BỀN c. ỨNG SUẤT TIẾP XÚC ZM: hệ số xét đến cơ tính vật liệu. : bán kính cong tương đương : hệ số Poisson
II. ĐỘ BỀN c. ỨNG SUẤT TIẾP XÚC - Nếu vật liệu là kim loại: có µ1 = µ2 = 0,3 - Với:
II. ĐỘ BỀN c. ỨNG SUẤT TIẾP XÚC
II. ĐỘ BỀN c. ỨNG SUẤT TIẾP XÚC - Nếu hình trụ với mặt phẳng:
- Nếu tiếp xúc là 1 điểm II. ĐỘ BỀN c. ỨNG SUẤT TIẾP XÚC
II. ĐỘ BỀN 3. ỨNG SUẤT CHO PHÉP & HỆ SỐ AN TOÀN a. ỨNG SUẤT CHO PHÉP: Ứng suất cho phép và ứng suất giới hạn. - Trường hợp ứng suất không đổi: * Kim loại dẻo (ductile):
II. ĐỘ BỀN 3. ỨNG SUẤT CHO PHÉP & HỆ SỐ AN TOÀN a. ỨNG SUẤT CHO PHÉP: * Kim loại giòn (brittle): : hệ số kích thước; [s]: hệ số an toàn cho phép; K: hệ số tập trung ứng suất.
II. ĐỘ BỀN Hệ số kích thước
II. ĐỘ BỀN s e b t e b [ ] [ ] s = t = s t lim lim K , K [ ] [ ] L L s K s K s t - Trường hợp ứng suất thay đổi Vật liệu bằng thép: Hệ số tăng bền bề mặt :
II. ĐỘ BỀN Giới hạn mỏi lim: Hệ số tuổi thọ KL:
II. ĐỘ BỀN b. HỆ SỐ AN TOÀN (safety coefficient): - Trường hợp ứng suất không đổi * Đối với kim loại dẽo: * Đối với kim loại giòn: - Trường hợp ứng suất thay đổi * Chu kỳ thay đổi ứng suất đối xứng. * Chu kỳ thay đổi ứng suất không đối xứng.
II. ĐỘ BỀN Hệ số xét đến ảnh hưởng của ứng suất trung bình đến hệ số an toàn :
II. ĐỘ BỀN 4. GIỚI HẠN MỎI (fatigue) & SỐ CHU KỲ LÀM VIỆC TƯƠNG ĐƯƠNG a. CTM có Ứng suất thay đổi ổn định - N: số chu kỳ làm việc:
II. ĐỘ BỀN b. CTM có Ứng suất thay đổi không ổn định. Số chu kỳ tải trọng thay đổi tương đương:
II. ĐỘ BỀN 5. CÁC PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO ĐỘ BỀN MÕI - Các phương pháp thiết kế: kết cấu hợp lý. - Các phương pháp công nghệ. * Phương pháp gia công đặc biệt. * Các phương pháp nhiệt luyện, hóa luyện. * Các phương pháp gia công tinh bề mặt.
III. ĐỘ CỨNG (Rigidity, stiffness) 1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN:
III. ĐỘ CỨNG 2. TÍNH TOÁN ĐỘ CỨNG a. ĐỘ CỨNG THỂ TÍCH: b. ĐỘ CỨNG TIẾP XÚC:
III. ĐỘ CỨNG c. CÁC PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO ĐỘ CỨNG • Dùng vật liệu hợp lý. • Chọn hình dáng tiết diện ngang hợp lý. • Chọn kết cấu chịu tải trọng hợp lý. • Sử dụng & phân bố các ổ trục hợp lý. • Tạo ra các biến dạng ngược. • Đảm bảo độ cân bằng hợp lý của hệ thống về độ cứng. • Giảm biến dạng cục bộ.
IV. ĐỘ BỀN MÒN (Wear resistance) 1. CÁC KHÁI NIỆM VỀ ĐỘ MÀI MÒN Lượng mòn: Với I: cường độ mòn L, v, t: quãng đường, vận tốc, thời gian ma sát
IV. ĐỘ BỀN MÒN 2. TÍNH TOÁN ĐỘ BỀN MÒN Áp suất sinh ra trên bề mặt po: Phương trình đường cong mòn:
IV. ĐỘ BỀN MÒN 3. CÁC BIỆN PHÁP GIẢM MÒN a/ Sử dụng vật liệu giảm ma sát. b/ Giảm tải cho bề mặt chịu ma sát. c/ Bôi trơn & làm nguội hợp lý. d/ Giảm lượng hạt mài rơi vào bề mặt ma sát. e/ Thay thế ma sát trượt bằng ma sát lăn. Các biện pháp giảm ảnh hưởng xấu của mòn - Đảm bảo mòn đều. - Chuyển mòn vào các chi tiết ít bị ảnh hưởng đến độ chính xác của máy. - Sử dụng các kết cấu điều chỉnh được.
V. KHẢ NĂNG CHỊU NHIỆT (heat endurance) * Giảm khả năng tải của chi tiết máy. * Giảm khả năng bảo vệ màng dầu. * Thay đổi khe hở trong mối ghép động. * Thay đổi tính chất làm việc. * Giảm độ chính xác của máy.
VI. DAO ĐỘNG (oscillation) & TIẾNG Ồn (noise) - Những dao động chính: * Dao động cưỡng bức. * Tự dao động. - Các biện pháp chống ồn. * Tăng độ chính xác & chất lượng gia công. * Giảm lực va đập bằng các biện pháp thiết kế. * Sử dụng vật liệu có ma sát nội cao. * Sử dụng các bộ phận giảm chấn.
VII. ĐỘ TIN CẬY CỦA MÁY & CHI TIẾT MÁY 1. KHÁI NIỆM VỀ ĐỘ TIN CẬY (reliability)
VII. ĐỘ TIN CẬY CỦA MÁY & CHI TIẾT MÁY 2. CƠ SỞ TOÁN HỌC CỦA ĐỘ TIN CẬY Hàm mật độ phân phối hỏng
VII. ĐỘ TIN CẬY CỦA MÁY & CHI TIẾT MÁY 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THEO CHỈ TIÊU ĐỘ TIN CẬY Chỉ số tin cậy
VII. ĐỘ TIN CẬY CỦA MÁY & CHI TIẾT MÁY 4. CÁC PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY * Cần tận dụng khả năng sử dụng kết cấu: ít, đơn giản, độ tin cậy tương đương. * Giảm cường độ chịu tải của chi tiết máy & máy. * Chọn đúng loại dầu bôi trơn, thiết kế hệ thống bôi trơn hợp lý. * Dự trù thiết bị an toàn. * Ưu tiên sử dụng các chi tiết máy theo tiêu chuẩn. * Các chi tiết dễ hỏng phải dễ sửa chữa & thay thế.
VIII. TỐI ƯU HÓA KẾT CẤU - 40 -
IX. LỰA CHỌN VẬT LIỆU TRONG THIẾT KẾ MÁY * Cần thiết đảm bảo độ tin cậy yêu cầu. * Các nhân tố kinh tế & điều kiện chế tạo. Các biện pháp tiết kiệm vật liệu: * Chọn sơ đồ động hợp lý cho máy & cụm chi tiết. * Tính toán chính xác & giảm hệ số an toàn. * Lựa chọn chũng loại chi tiết & kết cấu tối ưu. * Chọn các thông số tối ưu chi tiết máy & máy. * Chọn vật liệu & phương pháp tăng độ cứng tối ưu. * Giảm khối lượng phôi, sử dụng phôi rẻ tiền. - 41 -
X. TÍNH CÔNG NGHỆ CỦA CHI TIẾT MÁY Góc lượn hợp lý - 42 -
X. TÍNH CÔNG NGHỆ CỦA CHI TIẾT MÁY • Đúc dạng gân: đơn giản, rẻ • Đúc thân rỗng: độ cứng cao hơn - 43 -
X. TÍNH CÔNG NGHỆ CỦA CHI TIẾT MÁY Gia công bề mặt hợp lý - 44 -
X. TÍNH CÔNG NGHỆ CỦA CHI TIẾT MÁY Gia công trong cùng mặt phẳng - 45 -
X. TÍNH CÔNG NGHỆ CỦA CHI TIẾT MÁY Gia công suốt Không đúng Tốt hơn Đúng nhất - 46 -
X. TÍNH CÔNG NGHỆ CỦA CHI TIẾT MÁY Khả năng gia công - 47 -
X. TÍNH CÔNG NGHỆ CỦA CHI TIẾT MÁY Khả năng lắp Khó lắp ráp - 49 -
X. TÍNH CÔNG NGHỆ CỦA CHI TIẾT MÁY Khả năng lắp Khó lắp ráp - 50 -