Giáo Trình Chi Tiết Máy
Tác giả: Pgs.Ts.Nguyễn Văn Yến
Số trang: 275 Trang
Giáo trình Chi tiết máy – PGS. TS Nguyễn Văn YếnGiáo trình Chi tiết máy gồm 4 phần: những vấn đề cơ bản trong thiết kế máy và chi tiết máy, các chi tiết máy lắp ghép, các chi tiết máy truyền động, các chi tiết máy đỡ nối. Đây là tài liệu học tập, giảng dạy dành cho sinh viên và giảng viên khoa Cơ khí, Chế tạo máy.
Phần thứ nhất: Những đề cơ bản trong thiết kế máy và chi tiết máy Chương I: Đại cương về thiết kế máy và chi tiết máy Chương II: Các chỉ tiêu khả năng làm việc chủ yếu của chi tiết máy Chương III: Độ tin cậy của máy và chi tiết máy Chương IV: Ứng dụng tin học trong thiết kế máy và chi tiết máy Phần thứ hai: Các chi tiết máy lắp ghép Chương V: Mối ghép đinh tán Chương VI: Mối ghép ren Chương VII: Mối ghép hàn Chương VIII: Mối ghép độ dôi Chương IX: Mối ghép then, then hoa và trục định hình Chương X: Phân tích chọn mối ghép Phần thứ ba: Các chi tiết máy truyền động Chương XI: Bộ truyền đai Chương XII: Bộ truyền bánh ma sát Chương XIII: Bộ truyền bánh răng Chương XIV: Bộ truyền trục vít Chương XV: Bộ truyền xích Chương XVI: Bộ truyền vít – đai ốc Chương XVII: Phân tích chọn bộ truyền Phần thứ tư: Các chi tiết máy đỡ nối Chương XVIII: Trục Chương XIX: Ổ trượt Chương XX: Ổ lăn Chương XXI: Khớp nối
Chương XXII: Lò xo
(Nếu có điều kiện bạn hãy mua sách giấy, sách gốc để ủng hộ Tác giả, Dịch giả và Nhà xuất bản.)
Download tài liệu:PDF
2019-06-22
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>PGS. TS. NGUYỄN VĂN YẾN </b>
<b>GIẠO TRÇNH</b>
<b>CHI TIẾT MÁY </b>
2 bên
2.5 <sub>0.63</sub>
2.
5
2.
5
1.25 1.25 Ι
ΙΙ
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>
<b>PGS.</b> <b>TS. NGUYỄN VĂN YẾN </b>
<b>GIẠO TRÇNH</b>
<b>CHI TIẾT MÁY </b>
a
n2
IId2
n1
Id1
</div><span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>
<b>MUÛC LUÛC </b>
Trang Các ký hiệu dùng trong Giáo trình chi tiết máy
Cạc âån vë cå bn
<b>Phần thứ nhất</b>: <i>Những đề cơ bản trong thiết kế máy và chi tiết máy</i>
<b>Chương I</b>: Đại cương về thiết kế máy và chi tiết máy
1.1. Các vấn đề chung
1.1.1. Máy, bộ phận máy và chi tiết máy
1.1.2. Những yêu cầu chủ yếu đối với máy, chi tiết máy 1.1.3. Các bước thiết kế một máy
1.1.4. Các bước thiết kế một chi tiết máy
1.1.5. Một số điểm cần chú ý khi thiết kế chi tiết máy
1.2. Tải trọng và ứng suất
1.2.1. Tải trọng tác dụng lên máy và chi tiết máy 1.2.2. Ứng suất
1.3. Độ bền mỏi của chi tiết máy
1.3.1. Hiện tượng phá hỏng do mỏi
1.3.2. Những nhân tố ảnh hưởng đến sức bền mỏi của chi tiết máy 1.3.3. Các biện pháp nâng cao sức bền mỏi của chi tiết máy 1.4. Vật liệu chế tạo chi tiết máy
1.4.1. Những yêu cầu đối với vật liệu chế tạo chi tiết máy 1.4.2. Các vật liệu thường dùng trong ngành chế tạo máy
1.5. Vấn đề tiêu chuẩn hoá trong thiết kế máy
1.5.1. Khái niệm chung
1.5.2. Các đối tượng được tiêu chuẩn hoá trong ngành chế tạo máy 1.5.3. Các cấp tiêu chuẩn hố
1.5.4. Ích lợi của tiêu chuẩn hoá
<b>Chương II</b>: Các chỉ tiêu khả năng làm việc chủ yếu của chi tiết máy
2.1. Chỉ tiêu độ bền
2.1.1. Yêu cầu về độ bền
2.1.2. Cách xác định ứng suất sinh ra trong chi tiết máy
2.1.3. Cách xác định ứng suất cho phép
2.2. Chỉ tiêu độ bền mòn
2.3. Chỉ tiêu độ cứng
2.3.1. Yêu cầu về độ cứng
2.3.2. Cách đánh giá chỉ tiêu độ cứng của chi tiết máy
4 8
</div><span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>
2.4. Chỉ tiêu chịu nhiệt
2.4.1. Yêu cầu về chỉ tiêu chịu nhiệt
2.4.2. Cách đánh giá chỉ tiêu chịu nhiệt của máy
2.5. Chè tiãu chëu dao âäüng
<b>Chương III</b>: Độ tin cậy của máy và chi tiết máy
3.1. Những vấn đề chung
3.2. Cách xác định các chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy
3.2.1. Tính xác suất làm việc khơng hỏng R và hỏng F của một đối tượng
3.2.2. Tính xác suất Rnt và Fnt của một hệ gồm n đối tượng mắc nối tiếp
3.2.3. Tính xác suất làm RS và FS của một hệ gồm m đối tượng mắc song
song
3.2.4. Xác định cường độ hỏng λ(t)
3.2.5. Xác định thời gian làm việc cho đến lần hỏng đầu tiên tH
3.2.6. Xác định hệ số sử dụng Ksd
3.3. Các biện pháp nâng cao độ tin cậy của máy
<b>Chương IV</b>: Ứng dụng tin học trong thiết kế máy và chi tiết máy
4.1. Khái quát về ứng dụng tin học trong thiết kế máy
4.2. Những hướng chính ứng dụng tin học trong thiết kế máy
4.3. Các phương tiện để ứng dụng tin học vào thiết kế, chế tạo máy và chi tiết máy
4.3.1. Phần cứng
4.3.2. Phần mềm
4.4. Giới thiệu một số phần mềm sử dụng thiết kế chi tiết máy và bộ
phận máy
4.5. Giới thiệu một số phần mềm thiết lập các bản vẽ và lập trình gia cơng trên máy công cụ CNC
4.5.1. Phần mềm AutoCad
4.5.2. Phần mềm MasteCam
4.5.3. Phần mềm Pro/Engineer Wildfere
4.5.4. Phần mềm Metacut Utilities
4.5.5. Công nghệ CAD/CAM và CAD/CAM/CNC
<b> </b>
<b>Phần thứ hai</b>: <i>Các chi tiết máy lắp ghép</i>
<b>Chương V</b>: Mối ghép đinh tán
5.1. Những vấn đề chung
5.1.1. Giới thiệu mối ghép đinh tán 5.1.2. Phân loại mối ghép đinh tán
34 34 34 3537 38 38 39 39 40 42 42 42 44 45 46 46 47 47 51 51 53 55 55 57
</div><span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>
5.1.3. Kích thước chủ yếu của mối ghép đinh tán
5.2. Tính mối ghép đinh tán
5.2.1. Các dạng hỏng của mối ghép và chỉ tiêu tính tốn
5.2.2. Tính mối ghép chắc chịu lực ngang
5.2.3. Tính mối ghép chắc chịu mơ men uốn
5.2.4. Tính mối ghép chắc kín
5.2.5. Hệ số bền của mối ghép
5.2.6. Xác định ứng suất cho phép
<b>Chương VI</b>: Mối ghép ren
6.1. Những vấn đề chung
6.1.1. Giới thiệu mối ghép ren
6.1.2. Các chi tiết máy dùng trong mối ghép ren
6.1.3. Kích thước chủ yếu của mối ghép ren
6.1.4. Ghi ký hiệu lắp ghép cho mối ghép ren
6.1.5. Hiện tượng tự nới lỏng và các biện pháp phịng lỏng
6.2. Tính mối ghép ren
6.2.1. Các dạng hỏng của mối ghép ren và chỉ tiêu tính tốn
6.2.2. Tênh bu läng ghẹp lng chëu lỉûc
6.2.3. Tính mối ghép ren xiết chặt khơng chịu lực
6.2.4. Tính mối ghép ren chịu lực ngang
6.2.5. Tính bu lơng xiết chặt chịu lực dọc trục
6.2.6. Tính bu lơng xiết chặt chịu đồng thời lực dọc và lực ngang
6.3. Tính mối ghép nhóm bu lơng
6.4. Xác định ứng suất cho phép
<b>Chương VII</b>: Mối ghép hàn
7.1. Những vấn đề chung
7.1.1. Cách tạo mối hàn 7.1.2. Các loại mối hàn
7.1.3. Các kích thước chủ yếu của mối hàn
7.2. Tính mối hàn giáp mối
7.3. Tính mối hàn chồng
7.3.1. Sự phá hỏng mối hàn chồng và chỉ tiêu tính tốn
7.3.2. Tính mối hàn chồng chịu lực
7.3.3. Tính mối hàn chồng chịu mô men uốn trong mặt phẳng ghép
7.3.4. Tính mối hàn chồng chịu đồng thời lực và mơ men trong mặt
phẳng ghép
7.4. Tính mối hàn góc
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>
7.5. Tính mối hàn tiếp xúc
<b>Chương VIII</b>: Mối ghép độ dôi
8.1. Những vấn đề chung
8.1.1. Giới thiệu mối ghép độ dôi
8.1.2. Phương pháp lắp tạo mối ghép độ dơi
8.1.3. Các kích thước chủ yếu của mối ghép độ dơi
8.2. Tính mối ghép độ dôi
8.2.1. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính tốn mối ghép độ dơi
8.2.2. Tính mối ghép độ dôi chịu mô men xoắn
<b>Chương IX</b>: Mối ghép then, then hoa và trục định hình
9.1. Mối ghép then
9.1.1. Giới thiệu về mối ghép then
9.1.2. Các kích thước chủ yếu của mối ghép then bằng
9.1.3. Tính mối ghép then bằng
9.2. Mối ghép then hoa
9.2.1. Giới thiệu mối ghép then hoa
9.2.2. Kích thước chủ yếu của mối ghép then hoa
9.2.3. Tính mối ghép then hoa
9.3. Mối ghép trục định hình
<b>Chương X</b>: Phân tích chọn mối ghép
10.1. Mối ghép ren
10.1.1. Ưu điểm
10.1.2. Nhược điểm
10.1.3. Phạm vi sử dụng
10.2. Mối ghép đinh tán
10.2.1. Ưu điểm
10.2.2. Nhược điểm
10.2.3. Phạm vi sử dụng
10.3. Mối ghép hàn
10.3.1. Ưu điểm
10.3.2. Nhược điểm
10.3.3. Phạm vi sử dụng
10.4. Mối ghép độ dôi
10.4.1. Ưu điểm
10.4.2. Nhược điểm
10.4.3. Phạm vi sử dụng
10.5. Mối ghép then, then hoa, trục định hình
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>
10.5.1. Ưu điểm
10.5.2. Nhược điểm
10.5.3. Phạm vi sử dụng
<b>Phần thứ ba</b>: <i>Các chi tiết máy truyền động</i>
<b>Chương XI</b>: Bộ truyền đai
11.1. Những vấn đề chung
11.1.1. Giới thiệu bộ truyền đai 11.1.2. Phân loại bộ truyền đai
11.1.3. Thông số làm việc chủ yếu của bộ truyền đai 11.1.4. Thơng số hình học chủ yếu của bộ truyền đai 11.1.5. Lực tác dụng trong bộ truyền đai
11.1.6. Ứng suất trong đai
11.1.7. Sự trượt trong bộ truyền đai
11.1.8. Đường cong trượt và đường cong hiệu suất
11.2. Tính bộ truyền đai
11.2.1. Các dạng hỏng của bộ truyền đai và chỉ tiêu tính tốn 11.2.2. Tính bộ truyền đai theo ứng suất có ích
11.2.3. Tính đai theo độ bền lâu
11.2.4. Tênh âai theo khaí nàng kẹo
11.2.5. Trình tự thiết kế bộ truyền đai dẹt 11.2.6. Trình tự thiết kế bộ truyền đai thang
<b>Chương XII</b>: Bộ truyền bánh ma sát
12.1. Những vấn đề chung
12.1.1. Giới thiệu bộ truyền bánh ma sát 12.1.2. Phân loại bộ truyền bánh ma sát
12.1.3. Thông số hình học chủ yếu của bộ truyền bánh ma sát 12.1.4. Sự trượt trong bộ truyền bánh ma sát
12.1.5. Thông số làm việc chủ yếu của bộ truyền bánh ma sát 12.1.6. Lực tác dụng trong bộ truyền bánh ma sát
12.2. Tính bộ truyền bánh ma sát
12.2.1. Cạc dảng hng v chè tiãu tênh toạn
12.2.2. Tính bộ truyền bánh ma sát bằng vật liệu kim loại 12.2.3. Tính bộ truyền bánh ma sát bằng vật liệu phi kim loại
<b>Chương XIII</b>: Bộ truyền bánh răng
13.1. Những vấn đề chung
13.1.1. Giới thiệu bộ truyền bánh răng
111 111 112
</div><span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>
13.1.2. Phân loại bộ truyền bánh răng
13.1.3. Thơng số hình học chủ yếu của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng
13.1.4. Thơng số hình học chủ yếu của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng
13.1.5. Thơng số hình học chủ yếu của bộ truyền bánh răng nón răng
thẳng
13.1.6. Thông số làm việc chủ yếu của bộ truyền bánh răng 13.1.7. Độ chính xác của bộ truyền bánh răng
13.1.8. Tải trọng và ứng suất trong bộ truyền bánh răng 13.1.9. Lực tác dụng lên trục và ổ mang bộ truyền bánh răng
13.2. Tính bộ truyền bánh răng
13.2.1. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính tốn bộ truyền bánh răng 13.2.2. Tính bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng theo sức bền tiếp xúc 13.2.3. Tính bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng theo sức bền uốn
13.2.4. Tính bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng và răng chữ V
13.2.5. Tính bộ truyền bánh răng nón răng thẳng
13.2.6. Kiểm tra bộ truyền bánh răng theo tải trọng quá tải 13.2.7.Vật liệu chế tạo bánh răng và ứng suất cho phép 13.2.8. Trình tự thiết kế bộ truyền bánh răng
<b>Chương XIV</b>: Bộ truyền trục vít
14.1. Những vấn đề chung
14.1.1. Giới thiệu bộ truyền trục vít 14.1.2. Phân loại bộ truyền trục vít
14.1.3. Thơng số hình học chủ yếu của bộ truyền trục vít 14.1.4. Thơng số làm việc chủ yếu của bộ truyền trục vít 14.1.5. Độ chính xác của bộ truyền trục vít
14.1.6. Tải trọng và ứng suất trong bộ truyền trục vít 14.1.7. Lực tác dụng lên trục và ổ mang bộ truyền trục vít 14.1.8. Kết cấu của trục vít, bánh vít
14.2. Tính bộ truyền trục vít
14.2.1.Các dạng hỏng của bộ truyền trục vít và chỉ tiêu tính tốn 14.2.2. Tính bộ truyền trục vít theo sức bền tiếp xúc
14.2.3. Tính bộ truyền trục vít theo sức bền uốn
14.2.4. Tính bộ truyền trục vít theo điều kiện chịu nhiệt 14.2.5. Tính trục vít theo điều kiện ổn định
14.2.6. Kiểm tra bộ truyền trục vít theo tải trọng quá tải
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>
14.2.7. Chọn vật liệu và ứng suất cho phép 14.2.8. Trình tự thiết kế bộ truyền trục vít
<b>Chương XV</b>: Bộ truyền xích
15.1. Những vấn đề chung
15.1.1. Giới thiệu bộ truyền xích 15.1.2. Phân loại bộ truyền xích
15.1.3. Thơng số hình học chủ yếu của bộ truyền xích ống con lăn
15.1.4. Thông số làm việc chủ yếu của bộ truyền xích 15.1.5. Lực tác dụng trong bộ truyền xích
15.2. Tính bộ truyền xích
15.2.1. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính tốn của bộ truyền xích
15.2.2. Tính bộ truyền xích ống con lăn
15.2.3. Trình tự thiết kế bộ truyền xích
<b>Chương XVI</b>: Bộ truyền vít - đai ốc
16.1. Những vấn đề chung
16.1.1. Giới thiệu bộ truyền vít - đai ốc 16.1.2. Phân loại bộ truyền vít - đai ốc
16.1.3. Thơng số hình học chủ yếu của bộ truyền vít - đai ốc 16.1.4. Thông số làm việc chủ yếu của bộ truyền vít - đai ốc
16.2. Tính bộ truyền vít - đai ốc
16.2.1. Các dạng hỏng của bộ truyền vít - đai ốc và chỉ tiêu tính tốn 16.2.2. Tính bộ truyền vít - đai ốc theo độ bền mịn
16.2.3. Tính bộ truyền vít - đai ốc theo điều kiện ổn định 16.2.4. Tính bộ truyền vít - đai ốc theo độ bền
16.2.5. Trình tự thiết kế bộ truyền vít - đai ốc
<b>Chương XVII</b>: Phân tích chọn bộ truyền
17.1. Bộ truyền bánh răng
17.1.1. Ưu điểm của bộ truyền bánh răng
17.1.2. Nhược điểm của bộ truyền bánh răng
17.1.3. Phạm vi sử dụng của bộ truyền bánh răng
17.2. Bộ truyền đai
17.2.1. Ưu điểm của bộ truyền đai 17.2.2. Nhược điểm của bộ truyền đai 17.2.3. Phạm vi sử dụng của bộ truyền đai
17.3. Bộ truyền xích
17.3.1. Ưu điểm của bộ truyền xích 17.3.2. Nhược điểm của bộ truyền xích
</div><span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>
17.3.3. Phạm vi sử dụng của bộ truyền xích
17.4. Bộ truyền trục vít
17.4.1. Ưu điểm của bộ truyền trục vít 17.4.2. Nhược điểm của bộ truyền trục vít 17.4.3. Phạm vi sử dụng của bộ truyền trục vít
17.5. Bộ truyền bánh ma sát
17.5.1. Ưu điểm của bộ truyền bánh ma sát 17.5.2. Nhược điểm của bộ truyền bánh ma sát 17.5.3. Phạm vi sử dụng của bộ truyền bánh ma sát 17.6. Bộ truyền vít - đai ốc
17.6.1. Ưu điểm của bộ truyền vít - đai ốc 17.6.2. Nhược điểm của bộ truyền vít - đai ốc 17.6.3. Phạm vi sử dụng của bộ truyền vít - đai ốc <b> </b>
<b>Phần thứ tư</b>: <i>Các chi tiết máy đỡ nối</i>
<b>Chỉång XVIII</b>: Trủc
18.1. Những vấn đề chung
18.1.1. Giới thiệu về trục 18.1.2. Phân loại trục
18.1.3. Các bộ phận chính của trục
18.1.4. Thơng số hình học chủ yếu của trục
18.1.5. Một số điểm cần chú ý khi chọn kết cấu trục
18.2. Tênh truûc
18.2.1. Các dạng hỏng của trục và chỉ tiêu tính tốn 18.2.2. Kiểm tra trục theo chỉ tiêu gần đúng
18.2.3. Thiết kế trục theo chỉ tiêu gần đúng 18.2.4. Kiểm tra trục theo chỉ tiêu chính xác 18.2.5. Thiết kế trục theo chỉ tiêu chính xác 18.2.6. Kiểm tra trục theo tải trọng quá tải
<b>Chương XIX</b>: Ổ trượt
19.1. Những vấn đề chung
19.1.1.Giới thiệu về ổ trượt 19.1.2. Phân loại ổ trượt
19.1.3. Các kích thước chủ yếu của ổ trượt 19.1.4. Các kiểu ma sát trong ổ trượt
19.1.5. Tạo ma sát ướt trong ổ trượt bằng bôi trơn thủy động
19.2. Tính ổ trượt
19.2.1. Các dạng hỏng của ổ trượt và chỉ tiêu tính tốn
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>
19.2.2. Tính ổ trượt theo [p] hoặc [p.v]
19.2.3. Tính ổ trượt bơi trơn ma sát ướt 19.2.4. Tính ổ trượt theo điều kiện chịu nhiệt 19.2.5. Vật liệu chế tạo lót ổ
19.2.6. Trình tự thiết kế ổ trượt
<b>Chương XX</b>: Ổ lăn
20.1. Những vấn đề chung 20.1.1. Giới thiệu ổ lăn 20.1.2. Phân loại ổ lăn
20.1.3. Kích thước chủ yếu của ổ lăn 20.1.4. Các loại ổ lăn thường dùng
20.1.5. Độ chính xác của ổ lăn, cách ghi ký hiệu ổ lăn
20.1.6. Phân bố tải trọng trên các con lăn và ứng suất tiếp xúc 20.1.7. Một số điểm cần chú ý khi chọn ổ lăn
20.2. Tính ổ lăn
20.2.1. Các dạng hỏng của ổ lăn và chỉ tiêu tính tốn 20.2.2. Tính ổ lăn theo khả năng tải động
20.2.3. Tính ổ lăn theo khả năng tải tĩnh 20.3. So sánh ổ lăn và ổ trượt
20.3.1. Ưu điểm
20.3.2. Nhược điểm
20.3.3.Phạm vi sử dụng
<b>Chương XXI</b>: Khớp nối
21.1. Những vấn đề chung 21.1.1. Giới thiệu khớp nối 21.1.2. Phân loại khớp nối
21.1.3. Thông số chủ yếu của khớp nối
21.2. Tính khớp nối
21.2.1. Phương pháp tính chọn khớp nối
21.2.2. Tính nối trục chốt đàn hồi 21.2.3. Tính ly hợp chốt an tồn
<b>Chỉång XXII</b>: Loì xo
22.1. Những vấn đề chung 22.1.1. Giới thiệu lò xo 22.1.2. Phân loại lò xo
22.1.3. Thơng số chủ yếu của lị xo
22.2. Tênh loì xo
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>
22.2.1. Tải trọng và ứng suất trong lị xo
22.2.2. Tính lị xo chịu kéo, nén
22.2.3. Tính lị xo chịu xoắn 22.2.4. Trình tự thiết kế lị xo <b>CÂU HỎI ƠN TẬP </b>
<b>Tài liệu tham khảo </b>
256 257 258 259 260
</div><span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>
<b>PHẦN THỨ NHẤT</b>
<b>NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN TRONG</b>
<b>THIẾT KẾ MÁY V CHI TIẾT MÁY</b>
<b>CHỈÅNG I</b>
<b>ĐẠI CƯƠNG VỀ THIẾT KẾ </b>
<b>MÁY VAÌ CHI TIẾT MÁY</b>
<b>1.1.</b>
<b> Các vấn đề chung </b>
<b>1.1.1.</b> <b>Máy, bộ phận máy và chi tiết máy </b>
<b>a-</b> <b>Maïy </b>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14>
<i><b>Chương 1</b>: Đại cương về thiết kế máy và chi tiết máy</i>
Có thể định nghĩa như sau: Máy là cơng cụ lao độngû phức tạp thực hiện một chức năng nhất định phục vụ cho lợi ích của con người.
Chúng ta có thể chia máy thành 4 nhóm:
- Nhóm máy cơng tác. Mỗi máy thực hiện một công việc nhất định, thay thế lao động thủ công của con người, máy hoạt động theo sự điều khiển của người sử dụng. Ví dụ như: máy cày, máy mài, ơ tơ, máy bay, xe máy.
- Nhóm máy tự động. Bao gồm những máy công tác, họat động tự động theo một chương trình có sẵn do con người điều chỉnh. Ví dụ: dây chuyền đóng nắp chai bia tự động, máy tiện tự động, người máy, máy phay CNC.
- Nhóm máy liên hợp. Mỗi máy là tập hợp của vài máy công tác, để thực hiện hồn chỉnh một cơng việc nào đó. Ví dụ: máy gặt đập liên hợp, bao gồm một máy cắt, một máy đập và một máy phân loại, ba máy liên kết với nhau tạo thành một máy.
- Nhóm máy biến đổi năng lượng. Đó là các máy biến năng lượng từ dạng này sang dạng khác. Ví dụ: động cơ điện biến điện năng thành cơ năng, máy phát điện biến cơ năng thành điện năng.
Trong giáo trình Chi tiết máy chúng ta chỉ nghiên cứu nhóm máy cơng tác.
<b>b-</b> <b>Bộ phận máy </b>
<b> H </b><b> G </b><b> T </b>
<i><b>Hình 1-1</b>: Sơ đồ các bộ phận máy </i>
FQ
1 2
3 Mỗi máy cơng tác thường có 3 bộ
phận chính (Hình 1-1):
- Bộ phận phát động 1, cung cấp nguồn động lực cho máy họat động. Bộ phận phát động có thể là động cơ điện, động cơ đốt trong, tay quay, bàn đạp. Đây là bộ phận không thể thiếu được trong một máy.
- Bộ phận công tác 2, là bộ phận thực hiện chức năng quy định của máy, các máy khác nhau sẽ có bộ phận cơng tác khác nhau. Ví dụ: lưỡi cày trong máy cày, trục đá mài trong máy mài, trục chính và bàn xe dao trong máy tiện. Các máy khác nhau có bộ phận cơng tác khác nhau. Đây cũng là bộ phận không thể thiếu được của một máy.
<span class='text_page_counter'>(15)</span><div class='page_container' data-page=15>
<i><b>Chương 1</b>: Đại cương về thiết kế máy và chi tiết máy</i>
- Bộ phận truyền dẫn động 3, là bộ phận nối giữa bộ phận phát động và bộ phận công tác. Bộ phận truyền dẫn động có nhiệm vụ thay đổi tốc độ chuyển động, biển đổi quy luật chuyển động, thay đổi chiều chuyển động hoặc đảm bảo một khoảng cách nhất định giữa bộ phận phát động và bộ phận cơng tác. Ví dụ: bộ truyền đai, bộ truyền xích, hộp tốc độ.
Trong một số loại máy đơn giản có thể khơng có bộ phận truyền dẫn động.
<b>c- Chi tiết máy </b>
Khi chúng ta tháo rời một máy, một bộ phận máy sẽ nhận được những phần tử nhỏ của máy, ví dụ như: bu lông, đai ốc, bánh răng, trục. Nếu tiếp tục tách rời các phần tử này thì nó khơng cịn công dụng nữa. Các phần tử nhỏ của máy được gọi là chi tiết máy.
Có thể định nghĩa như sau: Chi tiết máy là phần tử cơ bản đầu tiên cấu thành nên máy, có hình dạng và kích thước xác định, có cơng dụng nhất định trong máy. Chi tiết máy có thể phân thành 2 nhóm:
- Nhóm chi tiết máy có cơng dụng chung. Bao gồm các chi tiết máy được sử dụng trong nhiều loại máy khác nhau. Trong các loại máy khác nhau, chi tiết máy có hình dạng và cơng dụng như nhau. Ví dụ: bánh răng, khớp nối, trục, bu lơng, ổ lăn.
- Nhóm chi tiết máy có cơng dụng riêng. Bao gồm các chi tiết máy chỉ được sử dụng trong một loại máy nhất định. Trong các lọai máy khác nhau, hình dạng hoặc cơng dụng của chi tiết máy là khác nhau. Ví dụ: trục khuỷu, tua bin, vỏ hộp giảm tốc, thân máy.
Trong giáo trình Chi tiết máy, chúng ta chỉ nghiên cứu các chi tiết máy có cơng dụng chung.
<b>1.1.2.</b> <b>Những yêu cầu chủ yếu đối với máy và chi tiết máy </b>
Trước khi nghiên cứu thiết kế máy, chi tiết máy, chúng ta cần biết như thế nào là một máy tốt. Để làm được điều đó, cần biết các thơng số đánh giá chất lượng của máy, hay những yêu cầu chủ yếu đối với máy và chi tiết máy.
Một bản thiết kế máy hoặc chi tiết máy được gọi là hợp lý, khi máy thỏa mãn 6 yêu cầu chủ yếu sau:
- Máy có hiệu quả sử dụng cao, thể hiện ở chỗ:
<span class='text_page_counter'>(16)</span><div class='page_container' data-page=16>
<i><b>Chương 1</b>: Đại cương về thiết kế máy và chi tiết máy</i>
Tiêu tốn ít năng lượng cho một sản phẩm gia cơng trên máy, Năng suất gia cơng cao,
Độ chính xác của sản phẩm gia công trên máy cao, Chi phí sử dụng máy thấp,
Kích thước, khối lượng của máy hợp lý.
- Máy có khả năng làm việc cao: máy hoàn thành tốt chức năng đã định trong điều kiện làm việc của cơ sở sản xuất, luôn luôn đủ bền, đủ cứng, chịu được nhiệt độ, độ ẩm của môi trường, không bị rung động quá mức.
- Máy có độ tin cậy cao: máy luôn luôn họat động tốt, đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật theo thiết kế. Trong suốt thời gian sử dụng, máy ít bị hỏng hóc, thời gian và chi phí cho việc sửa chữa thấp.
- An tồn trong sử dụng: khơng gây nguy hiểm cho người sử dụng, cho các máy, bộ phận máy khác, khi máy làm việc bình thường và ngay cả khi máy có sự cố hỏng hóc.
- Máy có tính cơng nghệ cao, thể hiện ở chỗ:
Kết cấu của máy phải phù hợp với điều kiện và quy mô sản xuất, Kết cấu của các chi tiết máy đơn giản, hợp lý,
Cấp chính xác và cấp độ nhám chọn đúng mức, Chọn phương pháp chế tạo phôi hợp lý.
- Máy có tính kinh tế cao, thể hiện ở chỗ:
Cơng sức và phí tổn cho thiết kế là ít nhất,
Vật liệu chế tạo các chi tiết máy rẻ tiền, dễ cung cấp, Dễ gia cơng, chi phí cho chế tạo là ít nhất,
Giá thành của máy là thấp nhất.
<b>1.1.3.</b> <b>Các bước thiết kế một máy </b>
Trước khi bắt đầu thiết kế một máy, chúng ta phải nắm vững nhiệm vụ thiết kế, cần biết các số liệu sau đây:
- Số lượng máy cần chế tạo. Chế tạo bao nhiêu chiếc?
- Sản phẩm gia cơng trên máy. Hình dạng, kích thước, vật liệu, độ chính xác?
- Năng suất gia cơng trên máy. Cần gia công bao nhiêu sản phẩm trong 1 giờ?
- Tuổi thọ của máy, hay thời gian sử dụng máy cho đến lúc bỏ đi?
- Yêu cầu về kích thước, khối lượng của máy?
- Đặc điểm của môi trường máy sẽ làm việc?
<span class='text_page_counter'>(17)</span><div class='page_container' data-page=17>
<i><b>Chương 1</b>: Đại cương về thiết kế máy và chi tiết máy</i>
- Các yêu cầu khác?
Công việc thiết kế được tiến hành theo 7 bước:
1. Xác định nguyên tắc hoạt động và chế độ làm việc của máy. Nên tham khảo các máy hiện có để chọn nguyên tắc hoạt động thích hợp. Chế độ làm việc của máy, cơ cấu máy có liên quan đến việc chọn giá trị các hệ số tính tốn trong q trình xác định kích thước của chi tiết máy.
2. Lập sơ đồ chung toàn máy, sơ đồ các bộ phận máy. Sơ đồ phải thỏa mãn yêu cầu của nhiệm vụ thiết kế. Cần lập một vài phương án sơ đồ máy, sau đó so sánh chọn phương án tốt nhất.
3. Xác định tải trọng tác dụng lên máy, bộ phận máy và từng chi tiết máy. Đây
là bước quan trọng. Nếu xác định không đúng tải trọng, chúng ta sẽ thiết kế ra máy hoặc là không đủ bền, hoặc là khơng đảm đảm bảo tính kinh tế.
4. Tính tốn thiết kế các chi tiết máy. Xác định hình dạng, kích thước, vẽ được kết cấu của từng chi tiết máy.
5. Lập quy trình cơng nghệ gia công từng chi tiết máy.
6. Lập quy trình lắp ráp các bộ phận máy và lắp ráp toàn máy.
7. Lập hồ sơ thiết kế cho máy. Lập các bản vẽ, bản thuyết minh, tài liệu chỉ dẫn sử dụng và sửa chữa máy.
<b>1.1.4.</b> <b>Các bước thiết kế một chi tiết máy </b>
Để thực hiện bước thứ 4 trong quy trình thiết kế máy, chúng ta phải lần lượt tính tốn thiết kế từng chi tiết máy. Trước khi thực hiện thiết kế chi tiết máy, cần phải biết các số liệu liên quan đến chi tiết máy:
- Các tải trọng tác dụng lên chi tiết máy: cường độ, phương, chiều, điểm đặt và đặc tính của nó.
- Tuổi thọ của chi tiết máy. Thông thường tuổi thọ của chi tiết máy bằng tuổi thọ của máy, cũng có trường hợp chỉ bằng một phần tuổi thọ của máy.
- Điều kiện làm việc của chi tiết máy.
- Các yêu cầu về vật liệu, khối lượng, kích thước.
- Khả năng gia cơng của cơ sở cơ khí sẽ chế tạo chi tiết máy.
Thiết kế một chi tiết máy thường tiến hành qua 7 bước:
<span class='text_page_counter'>(18)</span><div class='page_container' data-page=18>
<i><b>Chương 1</b>: Đại cương về thiết kế máy và chi tiết máy</i>
1. Lập sơ đồ tính tốn chi tiết máy - sơ đồ hóa kết cấu chi tiết máy. 2. Đặt các tải trọng lên sơ đồ tính
tốn chi tiết máy (Hình 1-2).
Fr
Fa
Fâ
×
<b> </b><i><b>Hình 1-2</b>: Sơ đồ tính trục</i>
Ft
3. Chọn vật liệu chế tạo chi tiết máy. 4. Tính tốn các kích thước chính của
chi tiết máy theo điều kiện bền hoặc điều kiện cứng.
5. Chọn các kích thước khác và vẽ kết cấu của chi tiết máy.
6. Kiểm nghiệm chi tiết máy theo độ bền, độ cứng, tính chịu nhiệt, tính chịu dao động. Nếu khơng đảm bảo thì phải tăng kích thước, nếu q dư thì phải giảm kích thước của chi tiết máy.
7. Lập bản vẽ chế tạo chi tiết máy. Trên đó thể hiện đầy đủ hình dạng, kích thước, dung sai, chất lượng bề mặt, vật liệu, phương pháp nhiệt luyện, các yêu cầu kỹ thuật về gia công, lắp rắp.
<b>1.1.5.</b> <b>Một số điểm cần chú ý khi tính tốn thiết kế chi tiết máy </b>
Khi xác định các kích thước của chi tiết máy, chúng ta cần chú ý một số điểm sau đây:
- Tải trọng tác dụng lên chi tiết máy rất phức tạp, khó có thể xác định chính xác, do đó chúng ta chỉ xác định các thành phần tải trọng chính, các thành phần phụ được kể đến bằng hệ số điều chỉnh, gọi là hệ số tải trọng.
- Các cơng thức dùng trong tính tốn thiết kế chi tiết máy có 3 loại: cơng thức chính xác, cơng thức gần đúng, và cơng thức thực nghiệm.
+ Cơng thức chính xác, được xây dựng trên cơ sở lý thuyết Toán học và Vật lý học. Sử dụng cơng thức chính xác, trong mọi trường hợp ta luôn nhận được kết quả đúng. Trong lĩnh vực thiết kế chi tiết máy, các công thức loại này rất ít. + Cơng thức gần đúng, được xây dựng trên cơ sở phải đặt ra các giả thiết. Ví du:û giả thiết vật liệu đồng chất, đẳng hướng, hoặc cứng tuyệt đối. Kết quả tính tốn, khi sử dụng các công thức gần đúng, được coi là chính xác khi điều kiện của bài tốn trùng với các giả thiết. Điều kiện của bài toán thiết kế càng xa với các giả
</div>
<span class='text_page_counter'>(19)</span><div class='page_container' data-page=19>
<i><b>Chương 1</b>: Đại cương về thiết kế máy và chi tiết máy</i>
thiết thì kết quả tính tốn càng khơng đáng tin cậy. Trong công thức gần đúng, người ta đưa vào các hệ số để điều chỉnh độ chính xác của kết quả tính, kể đến sự sai lệch giữa điều kiện thực của bài toán và điều kiện giả thiết. Khi thiết kế, chúng ta phải chọn giá trị hợp lý cho các hệ số. Loại công thức này rất phổ biến trong lĩnh vực thiết kế chi tiết máy.
+ Công thức thực nghiệm, hoặc công thức kinh nghiệm được xây dựng trên cơ sở thống kê những kết quả thu được từ thực nghiệm, hoặc từ kinh nghiệm sử dụng máy móc. Kết quả tính tốn thiết kế bằng công thức thực nghiệm chỉ được chấp nhận, khi điều kiện của bài tốn trùng với điều kiện thí nghiệm, hoặc trùng với kinh nghiệm sử dụng. Trong những điều kiện khác với thí nghiệm và kinh nghiệm thì khơng được sử dụng.
- Có những kích thước của chi tiết máy được xác định chính xác chỉ qua một lần tính tốn. Cũng có những kích thước phải qua hai hoặc nhiều bước tính tốn mới nhận được kết quả đúng, vì chưa đủ số liệu để tính chính xác ngay.
- Một chi tiết máy thường có rất nhiều kích thước, chỉ nên tính tốn những kích thước của các tiết diện chính (bao gồm các tiết diện tham gia lắp ghép, tiết diện có gía trị ứng suất lớn, tiết diện hay xảy ra hỏng hóc). Các kích thước cịn lại sẽ được chọn trong q trình vẽ kết cấu của chi tiết máy. Chọn theo điều kiện lắp ghép với các chi tiết khác, theo tính hợp lý, tính thẩm mỹ của kết cấu, hoặc theo kinh nghiệm của người thiết kế.
- Trong mỗi bước tính thiết kế chi tiết máy, có thể có nhiều phương án cùng thỏa mãn yêu cầu của đầu bài, chúng ta nên phân tích chọn 2 đến 3 phương án hợp lý nhất để tính tốn tiếp tục. Ở bước cuối cùng, cần so sánh, chọn ra phương án tốt nhất làm kết quả thiết kế.
- Hiện nay có nhiều chương trình máy tính (phần mềm ứng dụng) dùng để tính tốn và vẽ tự động các chi tiết máy, bộ phận máy, thậm chí cả máy. Khi sử dụng, chúng ta cần phải chọn phần mềm thích hợp cho bài toán thiết kế, và phải nắm vững kiến thức thiết kế chi tiết máy thì mới sử dụng có hiệu quả các phần mềm ứng dụng nêu trên.
</div><span class='text_page_counter'>(20)</span><div class='page_container' data-page=20>
<i><b>Chương 1</b>: Đại cương về thiết kế máy và chi tiết máy</i>
16
<b>1.2.</b>
<b>Tải trọng và ứng suất </b>
<b>1.2.1.</b> <b>Tải trọng tác dụng lên máy và chi tiết máy </b>
Tải trọng tác dụng lên máy và chi tiết máy bao gồm lực, mô men và áp suất. Tải trọng là đại lượng véc tơ, được xác định bởi các thông số: cường độ, phương, chiều, điểm đặt và đặc tính của tải trọng. Trong đó:
Lực, được ký hiệu bằng chữ F, đơn vị đo là N, 1 N = 1 kg.m/s. Mô men uốn, ký hiệu là M, đơn vị đo là Nmm.
Mô men xoắn, ký hiệu là T, đơn vị đo là Nmm.
Áp suất, ký hiệu là p, đơn vị đo là MPa, 1 MPa = 1 N/mm2<sub>. </sub>
Phân loại tải trọng - chúng ta làm quen với một số tên gọi của tải trọng, và đặc điểm của nó:
- Tải trọng khơng đổi, là tải trọng có phương, chiều, cường độ không thay đổi theo
thơi gian. Sơ đồ của tải trọng khơng đổi biểu diễn trên Hình 1-3.
tb
M
<i><b>Hình 1-3</b>: Tải trọng khơng đổi</i>
M<sub>1</sub>
t t1 t2 t3
M
M<sub>1</sub>M<sub>2</sub>
M<sub>3</sub>
t
<i><b>Hình 1-</b><b>4</b>: Tải trọng thay đổi</i>
- Tải trọng thay đổi, là tải trọng có ít nhất một trong ba đại lượng (phương, chiều, cường độ) thay đổi theo thời gian. Trong thực tế tính tốn chi tiết máy, thường gặp loại tải trọng có cường độ thay đổi; sơ đồ của tải trọng thay đổi được biểu diễn trên Hình 1-4.
</div><!--links-->