Bài giảng Chi tiết máy - Chương 1, 2

MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY GIẢNG VIÊN: NGUYỄN VĂN THẠNH BỘ MƠN: THIẾT KẾ MÁY KHOA CƠ KHÍ TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 2 CHƯƠNG 1 VÀ CHƯƠNG 2 - NHỮNG YÊU CẦU CHUNG CỦA MÁY. - NHỮNG CHỈ TIÊU THIẾT KẾ MÁY VÀ CHI TIẾT MÁY 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 3 1.1. NHỮNG YÊU CẦU CHUNG CỦA MÁY (02) Bao gồm những yêu cầu chung về thiết kế chế tạo và vận hành. 1.1.1. NHỮNG YÊU CẦU CHUNG VỀ THIẾT KẾ CHẾ TẠO: 1) Đảm bảo khả năng làm việc 2) Đảm bảo tính công nghệ cao 3) Mức độ tiêu chuẩn hóa, qui cách hóa cao 4) Mức độ tiêu hao nguyên vật liệu nhỏ 1.1.2. NHỮNG YÊU CẦU CHUNG VỀ VẬN HÀNH: 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 cao6 6) Tỷ suất lợi nhuận 7) Tính cơ động của máy • Ngoài những yêu cầu trên máy thiết kế cần phải thỏa mãn các yêu cầu khác như: an toàn, tiện lợi, thẩm mỹ và không được ảnh hưởng đến môi trường xung quanh (không ồn, không gây ô nhiễm môi trường). 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 4 1.2. KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA MÁY VÀ CHI TIẾT MÁY: Độ bền, Độ cứng, Độ bền mòn, Độ ổn định dao động, độ chịu nhiệt, độ chính xác... 1.2.1. ĐỘ BỀN: 1.2.1.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN: • Độ bền là khả năng bảo đảm cho máy và chi tiết máy không bị biến dạng dư lớn, gãy hỏng hay bề mặt làm việc không bị phá hủy khi chịu tác dụng của tải trọng trong quá trình làm việc. • Những dạng hỏng chủ yếu liên quan đến độ bền của chi tiết máy: • Biến dạng dẻo • Phá hủy do mỏi • Phá hủy giòn • Hóa già (lão hóa) • Tùy theo dạng hỏng xảy ra cho cả khối vật thể hay chỉ trên bề mặt tiếp xúc người ta phân biệt 2 loại độ bền: độ bền thể tích (độ bền kéo, nén, uốn, xoắn, cắt...) và độ bền tiếp xúc (dập, tiếp xúc). • Khi tính toán độ bền thể tích hay tiếp xúc người ta chú ý đến tính chất thay đổi của ứng suất sinh ra trong chi tiết máy: nếu ứng suất không đổi (tải trọng tĩnh) ta tính theo độ bền tĩnh, nếu ứng suất thay đổi ta tính theo độ bền mỏi. 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 5 1.2.1.2. TẢI TRỌNG VÀ ỨNG SUẤT (1) a) Tải trọng (ký hiệu chung là Q) + Lực, mômen do chi tiết máy hoặc bộ phận máy tiếp nhận trong quá trình làm việc. + Tải trọng tác dụng lên chi tiết máy có thể là không đổi hoặc thay đổi: - Tải trọng không đổi (tải trọng tĩnh) : tải trọng không thay đổi theo thời gian hoặc thay đổi không đáng kể. - Tải trọng thay đổi: tải trọng có phương, chiều hay cường độ thay đổi theo thời gian. - Tải trọng va đập: tải trọng thay đổi đột ngột (đột nhiên tăng mạnh rồi giảm ngay tức khắc). Trong tính toán người ta còn phân biệt: tải trọng danh nghĩa, tải trọng tương đương và tải trọng tính toán. 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 6 - Tải trọng danh nghĩa Qdn: Là tải trọng được chọn trong số các tải trọng tác dụng lên máy trong chế độ làm việc ổn định (thường chọn tải trọng lớn hay tác dụng lâu dài nhất làm tải trọng dang nghĩa). - Tải trọng tương đương Qtd: Giá trị tương đương không đổi của tải trọng thay thế cho chế độ thay đổi của tải trọng. Qtd = Qdn . Kn trong đó : Kn - Hệ số phụ thuộc vào chế độ tải trọng Tải trọng tính toán Qtt: Là tải trọng dùng trong tính toán thiết kế máy và chi tiết máy, phụ thuộc vào t/c thay đổi tải trọng, sự phân bố không đều của tải trọng, điều kiện sử dụng... Qtt = Qtd . Ktt . Kd . Kdk = Qdn . Kn . Ktt . Kd . Kdk trong đó: Ktt- hệ số xét đến sự phân bố không không đều tải trọng; Kd- hệ số tải trọng động; Kdk- hệ số điều kiện làm việc. 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 7 b) Ứng suất: • Dưới tác dụng của tải trọng trong chi tiết máy sinh ra ứng suất. Phụ thuộc vào tính chất của tải trọng ta có ứng suất tĩnh (ứng suất không thay đổi theo thời gian) hay ứng suất thay đổi (ứng suất có trị số hay chiều thay đổi theo thời gian). • Ưùng suất thay đổi được đặc trưng bởi những chu kỳ ứng suất. • Chu kỳ ứng suất: một vòng thay đổi của ứng suất từ trị số giới hạn này sang trị số giới hạn khác rồi trở về vị trí ban đầu. Chu kỳ ứng suất được đặc trưng bởi: - Biên độ ứng suất - Tỷ số ứng suất 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 8 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 9 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 10 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 11 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 12 • Ưùng suất trong chi tiết máy có thể thay đổi ổn định hoặc không ổn định: • Ưùng suất thay đổi ổn định: có biên độ ứng suất và ứng suất trung bình không thay đổi theo thời gian. • Ưùng suất thay đổi không ổn định: có một trong hai hay cả hai đại lượng trên thay đổi theo thời gian 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 13 c) Ưùng suất tiếp xúc: • Ưùng suất tiếp xúc sinh ra khi bề mặt làm việc của chi tiết máy tiếp xúc trực tiếp với nhau. Ưùng suất tiếp xúc là nguyên nhân gây hiện tượng tróc rỗ bề mặt hay mài mòn bề mặt tiếp xúc. • Ưùng suất tiếp xúc giữa hai hình trụ tiếp xúc với nhau khi chịu tải phân bố theo hình Parabol trong mặt cắt ngang. Giá trị cực đại được xác định theo công thức Hetz: 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 14 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 15 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 16 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 17 1.2.1.3. ỨNG SUẤT CHO PHÉP VÀ HỆ SỐ AN TOÀN: Ưùng suất cho phép là giá trị giới hạn để đảm bảo cho chi tiết máy làm việc thì ứng suất phát sinh trong chi tiết máy không được vượt quá giá trị cho phép này: 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 18 b) Hệ số an toàn S và hệ số an toàn cho phép [S]: 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 19 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 20 1.2.1.4. TÍNH BỀN TRONG TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG TĨNH: 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 21 1.2.1.5. TÍNH BỀN TRONG TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG THAY ĐỔI • a) Chi tiết máy chịu chế độ ứng suất thay đổi ổn định: • Chi tiết máy sẽ bị hỏng do mỏi sau một số chu kỳ làm việc khá lớn N, ứng suất giới hạn ở đây là giới hạn mỏi σ. Quan hệ giữa σ và N theo phương trình đường cong mỏi. 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 22 b) Chi tiết máy chịu chế độ ứng suất thay đổi không ổn định: 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 23 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 24 Các nhân tố ảnh hưởng đến sức bền mỏi của chi tiết máy: 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 25 Ưùng suất giới hạn khi có xét đến các nhân tố ảnh hưởng đến sức bền mỏi: 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 26 c) Các phương pháp nâng cao độ bền mỏi của chi tiết máy: • Độ bền mỏi của chi tiết máy chịu ảnh hưởng của các nhân tố: Vật liệu và phương pháp nhiệt luyện; hình dạng kết cấu chi tiết; kích thước chi tiết; công nghệ gia công bề mặt; đặc tính tải trọng; trạng thái ứng suất... - Biện pháp kết cấu: tăng kích thước tại các thiết diện nguy hiểm để giảm trị số danh nghĩa của các ứng suất; sử dụng kết cấu hợp lý để giảm sự tập trung ứng suất (sự dụng góc lượn với bán kính lớn tại chỗ chuyển tiếp các kích thước; vát mép các bề mặt lắp ghép...). - Biện pháp công nghệ: sử dụng các phương pháp gia công đặc biệt tăng bền như: dùng nhiệt luyện và hóa nhiệt luyện với các chi tiết máy có sự tập trung ứng suất; đánh bóng, mài nghiền để san băng các gồ ghề tế vi làm giảm tập trung ứng suất; gây biến dạng dẻo lớp bề mặt như phun bi, lăn nén gây cứng nguội bề mặt làm tăng độ bền mỏi. 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 27 1.2.2. ĐỘ CỨNG: 1.2.2.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN: • Độ cứng là khả năng chống lại sự biến đổi hình dạng và kích thước của chi tiết máy dưới tác dụng của tải trọng. Nếu một chi tiết máy không đủ độ cứng, khi làm việc sẽ bị biến dạng đàn hồi vượt quá trị số cho phép, do đó sẽ phá hủy điều kiện làm việc bình thường của chi tiết máy và các chi tiết lắp ghép (ví dụ: trục bị võng quá sẽ làm cho các bánh răng tiếp xúc không tốt, làm mòn vẹt các ổ). • Theo tính chất của tải trọng là tĩnh hay động ta có độ cứng tĩnh hay động. • Người ta phân biệt độ cứng thể tích liên quan đến biến dạng của toàn bộ vật liệu chi tiết và độ cứng tiếp xúc, liên quan đến biến dạng của các lớp bề mặt. 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 28 1.2.2.2. TÍNH TOÁN ĐỘ CỨNG: • Tính toán độ cứng là nhằm giới hạn biến dạng trong phạm vi cho phép, phụ thuộc vào tải trọng tác dụng. a) Độ cứng thể tích: • Tính toán độ cứng thể tích xuất phát từ điều kiện: chuyển vị thực (chuyển vị dài hoặc góc) không được vượt quá giá trị cho phép. b) Độ cứng tiếp xúc: • Độ cứng tiếp xúc thể hiện mối quan hệ giữa áp suất và biến dạng tại chỗ tiếp xúc trên bề mặt. Chỗ tiếp xúc có thể là điểm (ổ bi...), đường thẳng (cặp bánh răng, ổ đũa...). 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 29 1.2.2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO ĐỘ CỨNG: - Dùng vật liệu hợp lý: vật liệu có môđun đàn hồi cao, có thể dễ dàng chế tạo các chi tiết có hình dạng phức tạp và thiết diện hợp lý. Trong thực tế thường dùng thép, gang... (vì có độ cứng tỷ lệ với môđun đàn hồi E,G). - Chọn hình dạng thiết diện ngang hợp lý: tốn ít vật liệu mà có độ cứng vững cao (vì độ cứng tỷ lệ với mômem quán tính của thiết diện J hay mômen chống xoắn Wo. Trong kết cấu có thể tạo gân, sườn bên trong để tăng độ cứng uốn và xoắn. - Chọn kết cấu chịu tải hợp lý về độ cứng: sử dụng kết cấu chịu tải đối xứng để tránh chuyển vị đàn hồi theo phương tác dụng của tải trọng; cố gắng sử dụng càng nhiều càng tốt các kết cấu chịu kéo, chịu nén vì độ cứng của chúng lớn hơn nhiều so với trường hợp uốn xoắn. - Sử dụng và phân bố các ổ trục hợp lý về số lượng và thể loại để tăng độ cứng. - Có thể tạo ra các biến dạng ngược lại nhờ các đối trọng để cân bằng với biến dạng do trọng lượng riêng của các bộ phận máy gây ra. - Đảm bảo sự cân bằng của hệ thống (dùng các chi tiết có độ cứng không quá trênh lệch); giảm biến dạng cục bộ... 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 30 1.2.3. ĐỘ CHỊU MÒN 1.2.3.1. KHÁI NIỆM VỀ ĐỘ MÀI MÒN • Mòn là kết quả tác dụng của ứng suất tiếp xúc hoặc áp suất khi các bề mặt tiếp xúc trượt tương đối với nhau trong điều kiện không đủ dầu bôi trơn (trong thực tế có khoảng 90% chi tiết máy có bề mặt làm việc tiếp xúc bị hỏng do mòn). • Chi tiết máy bị mòn gây ra những hậu quả: - Làm việc không chính xác (máy đo không báo chính xác kết quả đo do mòn...) - Giảm hiệu suất (cặp Pittông-Xylanh bị mòn khiến máy làm việc không tốt...) - Giảm độ bền của chi tiết máy (do bị mòn sẽ tăng sự tập trung ứng suất) - Tăng tải trọng động, gây ồn lớn (mòn làm khe hở giữa con lăn và vòng cách lớn sinh ra hiện tượng va đập và gây ra tiếng ồn lớn). 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 31 1.2.3.2. CÁC DẠNG MÒN - Mòn hạt mài: bụi từ bên ngoài, trong dầu bôi trơn rơi vào; những hạt kim loại do quá trình mòn tạo ra. - Mòn oxy hóa: ôxy trong không khí hay trong dung dịch bôi trơn tác dụng với kim loại tạo thành lớp màng ôxy hóa khi bị tróc ra gây mòn. - Tróc dính: xảy ra khi ma sát trượt giữa các lớp kim loại thuần khiết tiếp xúc trực tiếp với vận tốc tương đối nhỏ và áp suất riêng vượt quá giới hạn chảy tại vùng tiếp xúc, kim loại trên bề mặt bị dính và tróc ra khỏi chi tiết. - Tróc nhiệt: là kết quả của quá trình nung nóng, làm mềm biến dạng và tiếp xúc của bề mặt kim loại thuần khiết trong quá trình chịu ma sát với vận tốc lớn và áp suất riêng lớn. - Phá hủy do mỏi ở vị trí tiếp xúc: ứng suất ở bề mặt tiếp xúc biến đổi theo chu kỳ gây mỏi trên bề mặt tiếp xúc làm lớp kim loại trên bề mặt tiếp xúc tróc ra - bề mặt mòn dần. - Xói mòn kim loại: là sự phá hủy bề mặt chi tiết dưới tác dụng lặp lại nhiều lần của dòng chất lỏng, chất khí, hạt mài ... - Aên mòn kim loại: là sự phá huỷ bề mặt tiếp xúc dưới tác dụng hóa và điện hóa trong môi trường. - Mòn tróc rỉ: là quá trình phá huỷ bề mặt tiếp xúc khi đồng thời có hiện tượng ăn mòn kim loại và sự di động tương đối của chi tiết sinh ra dao động với biên độ nhỏ ở bề mặt tiếp xúc. 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 32 1.2.3.3. CÁC BIỆN PHÁP GIẢM MÒN - Chọn kết cấu các chi tiết tiếp xúc nhằm bảo đảm chế độ bôi trơn ma sát ướt. - Trường hợp không thể tạo chế độ bôi trơn ma sát ướt, tính toán về độ bền mòn dựa trên cơ sở hạn chế áp suất hoặc ứng suất tiếp xúc không cho vượt quá giá trị cho phép: p ≤ [p]. - Mối liên hệ giữa áp suấp p và quãng đường ma sát L có thể xác định theo công thức:pm L = const trong đó: L- quãng đường ma sát; m- số mũ phụ thuộc điều kiện bôi trơn: masát khô m=1; masát nửa khô m=2; ướt m=3. • Ngoàiøøø ra phảiûûû chúùùù ýù đếnááá nhữngõ biệnä phápù giảmûûû mònøøø sau: - Sử dụng vật liệu giảm ma sát (đồng thanh ...) ở những bộ phận có vận tốc lớn (bánh vít, ổ trượt...). - Giảm tải cho bề mặt chịu ma sát (dùng cơ cấu tự lựa để phân tải đều trên bề mặt tiếp xúc, kết cấu bề mặt tiếp xúc sao cho không tiếp xúc ở những nơi có ứng suất lớn). - Bôi trơn và làm nguội tốt - Giảm lượng hạt mài rơi vào trong bề mặt ma sát bằng cách che chắn kín - Đảm bảo mòn đều cho các chi tiết - Chuyển mòn vào chi tiết ít ảnh hưởng đến độ chính xác của máy - Sử dụng các kết cấu điều chỉnh được khi mòn... 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 33 1.2.4. ĐỘ CHỊU NHIỆT • Là khả năng của chi tiết máy có thể làm việc trong một phạm vi nhiệt độ cần thiết mà không bị nung nóng quá một giá trị cho phép. Nhiệt sinh ra thường do ma sát ở cơ cấu, bộ phận máy... • Nhiệt độ cao ở các chi tiết có thể sinh ra một số hiện tượng có hại: - Làm giảm khả năng tải của chi tiết máy (do thay đổi các đặc tính cơ của vật liệu): với vật liệu thép, t >300÷400oC; với vật liệu bằng chất dẻo, t ≥ 100÷150oC. - Giảm khả năng bảo vệ của màng dầu (giảm độ nhớt của dầu). - Làm thay đổi khe hở giữa các chi tiết lắp ghép. - Làm thay đổi tính chất bề mặt làm việc (giảm hệ số ma sát trong các bộ phận hãm...). - Làm giảm độ chính xác của máy • Tính toán nhiệt nhằm xác định nhiệt độ sinh ra trong quá trình làm việc và các biện pháp hạn chế nó trong phạm vi cho phép:t ≤ [t] • Để nâng cao khả năng chịu nhiệt của chi tiết máy cần chế tạo bằng vật liệu chịu nhiệt, áp dụng các biện pháp bôi trơn làm mát... 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 34 1.2.5. ĐỘ ỔN ĐỊNH DAO ĐỘNG • Là khả năng của chi tiết máy có thể làm việc trong một phạm vi vận tốc cần thiết mà không bị rung quá mức cho phép. Dao động xuất hiện ở các tiết máy quay không cân bằng, không đủ độ cứng, làm việc với vận tốc cao... • Dao động có thể là cưỡng bức (do lực tuần hoàn từ bên ngoài, khi các chi tiết không cân bằng, sai số do chế tạo, lực thay đổi trong máy có pitông) hay tự dao động do lực nhiễu gây nên khi dao động (ví dụ: dao động masát khi giảm ma sát khi tăng vận tốc và các nhân tố khác). • Dao động gây nên ứng suất phụ thay đổi theo chu kỳ dẫn đến hỏng do mỏi; gây ồn lớn; giảm độ chính xác của chi tiết máy... • Tính toán dao động nhằm xác định tần số dao động riêng của máy, cơ cấu để tránh cộng hưởng hay hạn chế biên độ trong phạm vi cho phép. • Các biện pháp chống rung: triệt tiêu ngoại lực gây dao động; thay đổi tính chất động lực của hệ thống; dùng các thiết bị giảm rung, giảm va đập... 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 35 1.3. ĐỘ TIN CẬY VÀ TUỔI THỌ CỦA MÁY 1.3.1. KHÁI NIỆM VỀ ĐỘ TIN CẬY • Độ tin cậy là khả năng của máy hoặc chi tiết máy thực hiện chức năng của mình và duy trì chức năng, nhiệm vụ đó trong suốt thời hạn đã định (độ tin cậy đặc trưng cho khả năng làm việc của máy và xác suất duy trì khả năng đó trong suốt thời hạn quy định). 1.3.2. CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CỦA MÁY 1) Xác suất làm việc không hỏng R(t): là xác suất không xảy ra hỏng hóc chi tiết máy hoặc máy trong thời hạn đã định. 2) Mật độ phân phối hỏng f(t): xác suất hỏng trên một đơn vị thời gian 3) Cường độ hỏng λ(t): là số hỏng hóc trên một đơn vị thời gian và một đơn vị sản phẩm. 4) Tuổi thọ: là khoảng thời gian làm việc của chi tiết máy từ khi bắt đầu làm hoạt động cho tới khi đạt trạng thái tới hạn, tức là bị hỏng cần sửa chữa, phục hồi. 5) Hệ số sử dụng Ks: là tỉ số giữa thời gian làm việc tlv với tổng thời gian th của chu kỳ làm việc của chi tiết máy . 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 36 1.3.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CỦA MÁY - Khi thiết kế tận dụng khả năng sử dụng các thiết bị với số lượng chi tiết ít, đơn giản, độ tin cậy gần bằng nhau. - Có biện pháp dung hòa giữa giảm cường độ chịu tải (tăng độ tin cậy) với giảm khối lượng và kích thước của chi tiết máy: sử dụng vật liệu có độ bền cao, nhiệt luyện và hóa nhiệt luyện, biện pháp công nghệ như phun bi, lăn nén. - Bôi trơn tốt: chọn đúng loại dầu, thiết kế hệ thống bôi trơn hợp lý... - Sử dụng hệ thống tự cân bằng (các khuyết tật trong chế tạo ít ảnh hưởng đến sự phân bố tải trọng hơn); dùng ly hợp an toàn hay rơle với máy hay xuất hiện các quá tải ngẫu nhiên. - Sử dụng rộng rãi các chi tiết, kết cấu tiêu chuẩn sẽ tạo ra các sản phẩm có chất lượng cao, dễ sửa chữa thay thế. 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 37 1.4. TIÊU CHUẨN HÓA CHI TIẾT MÁY • 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 4 tiêu chuẩn: - Tiêu chuẩn nhà nước Việt Nan: TCVN - Tiêu chuẩn ngành: TCN - Tiêu chuẩn tỉnh, thành phố: TCV - Tiêu chuẩn cơ sở: TC • ðồng thời đang áp dụng nhiều tiêu chuẩn của tổ chức tiêu chuẩn hóa thế giới ISO. 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 38 1.5. NỘI DUNG, TRÌNH TỰ THIẾT KẾ MÁY VÀ CHI TIẾT MÁY 1.5.1. NỘI DUNG THIẾT KẾ MÁY: Thiết kế máy bao gồm những nội dung: 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. Đánh giá các phương án để tìm ra phương án thích hợp nhất, đáp ứng tốt nhất các yêu cầu đã đặt ra. 3) Xác định trị số và đặc tính của tải trọng tác dụng lên các bộ phận máy. 4) Chọn vật liệu thích hợp nhằm nâng cao hiệu quả và độ tin cậy làm việc của máy. 5) Tiến hành tính toán động học, động lực học và tính toán thiết kế nhằm định ra các kích thước gần đúng của chi tiết máy thỏa mãn các chỉ tiêu chủ yếu về khả năng làm việc của chúng. Sau đó kết hợp với các yêu cầu về tiêu chuẩn hóa, lắp ghép, công nghệ... để xác định lần cuối kích thước của chi tiết máy, bộ phận máy và toàn máy. 6) Lập thuyết minh, hướng dẫn sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa máy. 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 39 1.5.2. TRÌNH TỰ THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY Thiết kế chi tiết máy là một phần trong qui trình thiết kế máy tiến hành theo trình tự sau: 1) Lập sơ đồ tính toán (các kết cấu được đơn giản hóa, các lực được tập trung hay phân bố theo qui luật nào đó). 2) Xác định tải trọng tác dụng lên chi tiết máy (docï trục Fa, hướng tâm Fr, lực vòng Ft). 3) Chọn vật liệu thích hợp với điều kiện làm việc của chi tiết máy, khả năng gia công và có xét đến các yếu tố kinh tế. 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 (như hệ số an toàn ở các tiết diện nguy hiểm...) và so sánh với các trị số cho phép nếu không thỏa phải xác định lại kích thước. 6) Dựa theo tính toán và các điều kiện chế tạo lắp ghép... vẽ đầy đủ kết cấu chi tiết máy với kích thước, dung sai, độ nhám bề mặt, các yêu cầu về công nghệ. 3/11/2011 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 40 HẾT CHƯƠNG 1 VÀ CHƯƠNG 2