Bài giảng Chi tiết máy - Chương 1+ 2 - Nguyễn Văn Thạnh

MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY GIẢNG VIÊN: NGUYỄN VĂN THẠNH BỘ MÔN: THIẾT KẾ MÁY KHOA CƠ KHÍ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM 10/5/2009 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 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 3 1.1. NHÖÕNG YEÂU CAÂ ÀU CHUNG CUÛA MAÙY (02) Bao gồm nhöõng yeâu caàu chung veà thieát keá cheá taïo vaø vaän haønh. 1.1.1. NHÖÕNG YEÂU CAÀU CHUNG VEÀÀ THIEÁÁT KEÁ CHEÁ TAÏO: 1) Ñaûm baûo khaû naêng laøm vieäc 2) Ñaûm baûo tính coângâ ngheä cao 3) Möùc ñoä tieâuâ chuaån hoùa, qui caùch hoùa cao 4) Möùc ñoä tieâu hao nguyeân vaät lieäu nhoûû 1.1.2. NHÖÕNG YEÂU CAÀU CHUNG VEÀÀ VAÄN HAØNH: 1) Naêngê suaát maùy cao 2) Giaù thaønh maùy thaáp 3) Ñoä tin caäy cao 4) Giaù thaønh gia coângâ hôïp lyù 5) Chaát löôïng gia coângâ cao6 6) Tyû suaát lôïi nhuaän 7) Tính cô ñoäng cuûa maùy • Ngoaøi nhöõng yeâu caàu treân maùy thieát keá caàn phaûi thoûa maõn caùc yeâu caàu khaùc nhö: an toaøn, tieän lôïi, thaåm myõ vaø khoâng ñöôïc aûnh höôûng ñeán moâi tröôøng xung quanh (khoâng oàn, khoâng gaây oâ nhieãm moâi tröôøng). 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 4 1.2. KHAÛ NAÊNG LAØM VIEÄC CUÛA MAÙY VAØ CHI TIEÁT MAÙY: Ñoä beàn, Ñoä cöùng, Ñoä beàn moøn, Ñoä oån ñònh dao ñoäng, ñoä chòu nhieät, ñoä chính xaùc... 1.2.1. ÑOÄ BEÀN: 1.2.1.1. KHAÙI NIEÄM CÔ BAÛN: • Ñoä beàn laø khaû naêng baûo ñaûm cho maùy vaø chi tieát maùy khoâng bò bieán daïng dö lôùn, gaõy hoûng hay beà maët laøm vieäc khoâng bò phaù huûy khi chòu taùc duïng cuûa taûi troïng trong quaù trình laøm vieäc. • Nhöõng daïng hoûng chuû yeáu lieân quan ñeán ñoä beàn cuûa chi tieát maùy: • Bieán daïng deûo • Phaù huûy do moûi • Phaù huûy gioøn • Hoùa giaø (laõo hoùa) • Tuøy theo daïng hoûng xaûy ra cho caû khoái vaät theå hay chæ treân beà maët tieáp xuùc ngöôøi ta phaân bieät 2 loaïi ñoä beàn: ñoä beàn theå tích (ñoä beàn keùo, neùn, uoán, xoaén, caét...) vaø ñoä beàn tieáp xuùc (daäp, tieáp xuùc). • Khi tính toaùn ñoä beàn theå tích hay tieáp xuùc ngöôøi ta chuù yù ñeán tính chaát thay ñoåi cuûa öùng suaát sinh ra trong chi tieát maùy: neáu öùng suaát khoâng ñoåi (taûi troïng tónh) ta tính theo ñoä beàn tónh, neáu öùng suaát thay ñoåi ta tính theo ñoä beàn moûi. 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 5 1.2.1.2. TAÛI TROÏNG VAØ ÖÙNG SUAÁT (1) a) Taûi troïng (kyù hieäu chung laø Q) + Löïc, moâmen do chi tieát maùy hoaëc boä phaän maùy tieáp nhaän trong quaù trình laøm vieäc. + Taûi troïng taùc duïng leân chi tieát maùy coù theå laø khoâng ñoåi hoaëc thay ñoåi: - Taûi troïng khoâng ñoåi (taûi troïng tónh) : taûi troïng khoâng thay ñoåi theo thôøi gian hoaëc thay ñoåi khoâng ñaùng keå. - Taûi troïng thay ñoåi: taûi troïng coù phöông, chieàu hay cöôøng ñoä thay ñoåi theo thôøi gian. - Taûi troïng va ñaäp: taûi troïng thay ñoåi ñoät ngoät (ñoät nhieân taêng maïnh roài giaûm ngay töùc khaéc). Trong tính toaùn ngöôøi ta coøn phaân bieät: taûi troïng danh nghóa, taûi troïng töông ñöông vaø taûi troïng tính toaùn. 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 6 - Taûi troïng danh nghóa Qdn: Laø taûi troïng ñöôïc choïn trong soá caùc taûi troïng taùc duïng leân maùy trong cheá ñoä laøm vieäc oån ñònh (thöôøng choïn taûi troïng lôùn hay taùc duïng laâu daøi nhaát laøm taûi troïng dang nghóa). - Taûi troïng töông ñöông Qtd: Giaù trò töông ñöông khoâng ñoåi cuûa taûi troïng thay theá cho cheá ñoä thay ñoåi cuûa taûi troïng. Qtd = Qdn . Kn trong ñoù : Kn - Heä soá phuï thuoäc vaøo cheá ñoä taûi troïng Taûi troïng tính toaùn Qtt: Laø taûi troïng duøng trong tính toaùn thieát keá maùy vaø chi tieát maùy, phuï thuoäc vaøo t/c thay ñoåi taûi troïng, söï phaân boá khoâng ñeàu cuûa taûi troïng, ñieàu kieän söû duïng... Qtt = Qtd . Ktt . Kd . Kdk = Qdn . Kn . Ktt . Kd . Kdk trong ñoù: Ktt- heä soá xeùt ñeán söï phaân boá khoâng khoâng ñeàu taûi troïng; Kd- heä soá taûi troïng ñoäng; Kdk- heä soá ñieàu kieän laøm vieäc. 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 7 b) ÖÙng suaát: • Döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng trong chi tieát maùy sinh ra öùng suaát. Phuï thuoäc vaøo tính chaát cuûa taûi troïng ta coù öùng suaát tónh (öùng suaát khoâng thay ñoåi theo thôøi gian) hay öùng suaát thay ñoåi (öùng suaát coù trò soá hay chieàu thay ñoåi theo thôøi gian). • Öùng suaát thay ñoåi ñöôïc ñaëc tröng bôûi nhöõng chu kyø öùng suaát. • Chu kyø öùng suaát: moät voøng thay ñoåi cuûa öùng suaát töø trò soá giôùi haïn naøy sang trò soá giôùi haïn khaùc roài trôû veà vò trí ban ñaàu. Chu kyø öùng suaát ñöôïc ñaëc tröng bôûi: - Biên độ ứng suất - Tỷ số ứng suất 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 8 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 9 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 10 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 11 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 12 • Öùng suaát trong chi tieát maùy coù theå thay ñoåi oån ñònh hoaëc khoâng oån ñònh: • Öùng suaát thay ñoåi oån ñònh: coù bieân ñoä öùng suaát vaø öùng suaát trung bình khoâng thay ñoåi theo thôøi gian. • Öùng suaát thay ñoåi khoâng oån ñònh: coù moät trong hai hay caû hai ñaïi löôïng treân thay ñoåi theo thôøi gian 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 13 c) Öùng suaát tieáp xuùc: • Öùng suaát tieáp xuùc sinh ra khi beà maët laøm vieäc cuûa chi tieát maùy tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi nhau. Öùng suaát tieáp xuùc laø nguyeân nhaân gaây hieän töôïng troùc roã beà maët hay maøi moøn beà maët tieáp xuùc. • Öùng suaát tieáp xuùc giöõa hai hình truï tieáp xuùc vôùi nhau khi chòu taûi phaân boá theo hình Parabol trong maët caét ngang. Giaù trò cöïc ñaïi ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc Hetz: 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 14 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 15 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 16 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 17 1.2.1.3. ÖÙNG SUAÁT CHO PHEÙP VAØ HEÄ SOÁ AN TOAØN: Öùng suaát cho pheùp laø giaù trò giôùi haïn ñeå ñaûm baûo cho chi tieát maùy laøm vieäc thì öùng suaát phaùt sinh trong chi tieát maùy khoâng ñöôïc vöôït quaù giaù trò cho pheùp naøy: 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 18 b) Heä soá an toaøn S vaø heä soá an toaøn cho pheùp [S]: 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 19 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 20 1.2.1.4. TÍNH BEÀN TRONG TRÖÔØNG HÔÏP TAÛI TROÏNG TÓNH: 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 21 1.2.1.5. TÍNH BEÀN TRONG TRÖÔØNG HÔÏP TAÛI TROÏNG THAY ÑOÅI • a) Chi tieát maùy chòu cheá ñoä öùng suaát thay ñoåi oån ñònh: • Chi tieát maùy seõ bò hoûng do moûi sau moät soá chu kyø laøm vieäc khaù lôùn N, öùng suaát giôùi haïn ôû ñaây laø giôùi haïn moûi σ. Quan heä giöõa σ vaø N theo phöông trình ñöôøng cong moûi. 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 22 b) Chi tieát maùy chòu cheá ñoä öùng suaát thay ñoåi khoâng oån ñònh: 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 23 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 24 Caùc nhaân toá aûnh höôûng ñeán söùc beàn moûi cuûa chi tieát maùy: 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 25 Öùng suaát giôùi haïn khi coù xeùt ñeán caùc nhaân toá aûnh höôûng ñeán söùc beàn moûi: 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 26 c) Caùc phöông phaùp naâng cao ñoä beàn moûi cuûa chi tieát maùy: • Ñoä beàn moûi cuûa chi tieát maùy chòu aûnh höôûng cuûa caùc nhaân toá: Vaät lieäu vaø phöông phaùp nhieät luyeän; hình daïng keát caáu chi tieát; kích thöôùc chi tieát; coâng ngheä gia coâng beà maët; ñaëc tính taûi troïng; traïng thaùi öùng suaát... - Bieän phaùp keát caáu: taêng kích thöôùc taïi caùc thieát dieän nguy hieåm ñeå giaûm trò soá danh nghóa cuûa caùc öùng suaát; söû duïng keát caáu hôïp lyù ñeå giaûm söï taäp trung öùng suaát (söï duïng goùc löôïn vôùi baùn kính lôùn taïi choã chuyeån tieáp caùc kích thöôùc; vaùt meùp caùc beà maët laép gheùp...). - Bieän phaùp coâng ngheä: söû duïng caùc phöông phaùp gia coâng ñaëc bieät taêng beàn nhö: duøng nhieät luyeän vaø hoùa nhieät luyeän vôùi caùc chi tieát maùy coù söï taäp trung öùng suaát; ñaùnh boùng, maøi nghieàn ñeå san baêng caùc goà gheà teá vi laøm giaûm taäp trung öùng suaát; gaây bieán daïng deûo lôùp beà maët nhö phun bi, laên neùn gaây cöùng nguoäi beà maët laøm taêng ñoä beàn moûi. 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 27 1.2.2. ÑOÄ CÖÙNG: 1.2.2.1. KHAÙI NIEÄM CÔ BAÛN: • Ñoä cöùng laø khaû naêng choáng laïi söï bieán ñoåi hình daïng vaø kích thöôùc cuûa chi tieát maùy döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng. Neáu moät chi tieát maùy khoâng ñuû ñoä cöùng, khi laøm vieäc seõ bò bieán daïng ñaøn hoài vöôït quaù trò soá cho pheùp, do ñoù seõ phaù huûy ñieàu kieän laøm vieäc bình thöôøng cuûa chi tieát maùy vaø caùc chi tieát laép gheùp (ví duï: truïc bò voõng quaù seõ laøm cho caùc baùnh raêng tieáp xuùc khoâng toát, laøm moøn veït caùc oå). • Theo tính chaát cuûa taûi troïng laø tónh hay ñoäng ta coù ñoä cöùng tónh hay ñoäng. • Ngöôøi ta phaân bieät ñoä cöùng theå tích lieân quan ñeán bieán daïng cuûa toaøn boä vaät lieäu chi tieát vaø ñoä cöùng tieáp xuùc, lieân quan ñeán bieán daïng cuûa caùc lôùp beà maët. 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 28 1.2.2.2. TÍNH TOAÙN ÑOÄ CÖÙNG: • Tính toaùn ñoä cöùng laø nhaèm giôùi haïn bieán daïng trong phaïm vi cho pheùp, phuï thuoäc vaøo taûi troïng taùc duïng. a) Ñoä cöùng theå tích: • Tính toaùn ñoä cöùng theå tích xuaát phaùt töø ñieàu kieän: chuyeån vò thöïc (chuyeån vò daøi hoaëc goùc) khoâng ñöôïc vöôït quaù giaù trò cho pheùp. b) Ñoä cöùng tieáp xuùc: • Ñoä cöùng tieáp xuùc theå hieän moái quan heä giöõa aùp suaát vaø bieán daïng taïi choã tieáp xuùc treân beà maët. Choã tieáp xuùc coù theå laø ñieåm (oå bi...), ñöôøng thaúng (caëp baùnh raêng, oå ñuõa...). 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 29 1.2.2.3. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP NAÂNG CAO ÑOÄ CÖÙNG: - Duøng vaät lieäu hôïp lyù: vaät lieäu coù moâñun ñaøn hoài cao, coù theå deã daøng cheá taïo caùc chi tieát coù hình daïng phöùc taïp vaø thieát dieän hôïp lyù. Trong thöïc teá thöôøng duøng theùp, gang... (vì coù ñoä cöùng tyû leä vôùi moâñun ñaøn hoài E,G). - Choïn hình daïng thieát dieän ngang hôïp lyù: toán ít vaät lieäu maø coù ñoä cöùng vöõng cao (vì ñoä cöùng tyû leä vôùi moâmem quaùn tính cuûa thieát dieän J hay moâmen choáng xoaén Wo. Trong keát caáu coù theå taïo gaân, söôøn beân trong ñeå taêng ñoä cöùng uoán vaø xoaén. - Choïn keát caáu chòu taûi hôïp lyù veà ñoä cöùng: söû duïng keát caáu chòu taûi ñoái xöùng ñeå traùnh chuyeån vò ñaøn hoài theo phöông taùc duïng cuûa taûi troïng; coá gaéng söû duïng caøng nhieàu caøng toát caùc keát caáu chòu keùo, chòu neùn vì ñoä cöùng cuûa chuùng lôùn hôn nhieàu so vôùi tröôøng hôïp uoán xoaén. - Söû duïng vaø phaân boá caùc oå truïc hôïp lyù veà soá löôïng vaø theå loaïi ñeå taêng ñoä cöùng. - Coù theå taïo ra caùc bieán daïng ngöôïc laïi nhôø caùc ñoái troïng ñeå caân baèng vôùi bieán daïng do troïng löôïng rieâng cuûa caùc boä phaän maùy gaây ra. - Ñaûm baûo söï caân baèng cuûa heä thoáng (duøng caùc chi tieát coù ñoä cöùng khoâng quaù treânh leäch); giaûm bieán daïng cuïc boä... 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 30 1.2.3. ÑOÄ CHÒU MOØN 1.2.3.1. KHAÙI NIEÄM VEÀ ÑOÄ MAØI MOØN • Moøn laø keát quaû taùc duïng cuûa öùng suaát tieáp xuùc hoaëc aùp suaát khi caùc beà maët tieáp xuùc tröôït töông ñoái vôùi nhau trong ñieàu kieän khoâng ñuû daàu boâi trôn (trong thöïc teá coù khoaûng 90% chi tieát maùy coù beà maët laøm vieäc tieáp xuùc bò hoûng do moøn). • Chi tieát maùy bò moøn gaây ra nhöõng haäu quaû: - Laøm vieäc khoâng chính xaùc (maùy ño khoâng baùo chính xaùc keát quaû ño do moøn...) - Giaûm hieäu suaát (caëp Pittoâng-Xylanh bò moøn khieán maùy laøm vieäc khoâng toát...) - Giaûm ñoä beàn cuûa chi tieát maùy (do bò moøn seõ taêng söï taäp trung öùng suaát) - Taêng taûi troïng ñoäng, gaây oàn lôùn (moøn laøm khe hôû giöõa con laên vaø voøng caùch lôùn sinh ra hieän töôïng va ñaäp vaø gaây ra tieáng oàn lôùn). 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 31 1.2.3.2. CÁC DAÏNG MOØN - Moøn haït maøi: buïi töø beân ngoaøi, trong daàu boâi trôn rôi vaøo; nhöõng haït kim loaïi do quaù trình moøn taïo ra. - Moøn oxy hoùa: oâxy trong khoâng khí hay trong dung dòch boâi trôn taùc duïng vôùi kim loaïi taïo thaønh lôùp maøng oâxy hoùa khi bò troùc ra gaây moøn. - Troùc dính: xaûy ra khi ma saùt tröôït giöõa caùc lôùp kim loaïi thuaàn khieát tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi vaän toác töông ñoái nhoû vaø aùp suaát rieâng vöôït quaù giôùi haïn chaûy taïi vuøng tieáp xuùc, kim loaïi treân beà maët bò dính vaø troùc ra khoûi chi tieát. - Troùc nhieät: laø keát quaû cuûa quaù trình nung noùng, laøm meàm bieán daïng vaø tieáp xuùc cuûa beà maët kim loaïi thuaàn khieát trong quaù trình chòu ma saùt vôùi vaän toác lôùn vaø aùp suaát rieâng lôùn. - Phaù huûy do moûi ôû vò trí tieáp xuùc: öùng suaát ôû beà maët tieáp xuùc bieán ñoåi theo chu kyø gaây moûi treân beà maët tieáp xuùc laøm lôùp kim loaïi treân beà maët tieáp xuùc troùc ra - beà maët moøn daàn. - Xoùi moøn kim loaïi: laø söï phaù huûy beà maët chi tieát döôùi taùc duïng laëp laïi nhieàu laàn cuûa doøng chaát loûng, chaát khí, haït maøi ... - Aên moøn kim loaïi: laø söï phaù huyû beà maët tieáp xuùc döôùi taùc duïng hoùa vaø ñieän hoùa trong moâi tröôøng. - Moøn troùc ræ: laø quaù trình phaù huyû beà maët tieáp xuùc khi ñoàng thôøi coù hieän töôïng aên moøn kim loaïi vaø söï di ñoäng töông ñoái cuûa chi tieát sinh ra dao ñoäng vôùi bieân ñoä nhoû ôû beà maët tieáp xuùc. 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 32 1.2.3.3. CAÙC BIEÄN PHAÙP GIAÛM MOØN - Choïn keát caáu caùc chi tieát tieáp xuùc nhaèm baûo ñaûm cheá ñoä boâi trôn ma saùt öôùt. - Tröôøng hôïp khoâng theå taïo cheá ñoä boâi trôn ma saùt öôùt, tính toaùn veà ñoä beàn moøn döïa treân cô sôû haïn cheá aùp suaát hoaëc öùng suaát tieáp xuùc khoâng cho vöôït quaù giaù trò cho pheùp: p ≤ [p]. - Moái lieân heä giöõa aùp suaáp p vaø quaõng ñöôøng ma saùt L coù theå xaùc ñònh theo coâng thöùc:pm L = const trong ñoù: L- quaõng ñöôøng ma saùt; m- soá muõ phuï thuoäc ñieàu kieän boâi trôn: masaùt khoâ m=1; masaùt nöûa khoâ m=2; öôùt m=3. • Ngoaøøøøi ra phaûûûûi chuùùùù yùùùù ñeáááán nhöõngõõõ bieääään phaùùùùp giaûûûûm moøøøøn sau: - Söû duïng vaät lieäu giaûm ma saùt (ñoàng thanh ...) ôû nhöõng boä phaän coù vaän toác lôùn (baùnh vít, oå tröôït...). - Giaûm taûi cho beà maët chòu ma saùt (duøng cô caáu töï löïa ñeå phaân taûi ñeàu treân beà maët tieáp xuùc, keát caáu beà maët tieáp xuùc sao cho khoâng tieáp xuùc ôû nhöõng nôi coù öùng suaát lôùn). - Boâi trôn vaø laøm nguoäi toát - Giaûm löôïng haït maøi rôi vaøo trong beà maët ma saùt baèng caùch che chaén kín - Ñaûm baûo moøn ñeàu cho caùc chi tieát - Chuyeån moøn vaøo chi tieát ít aûnh höôûng ñeán ñoä chính xaùc cuûa maùy - Söû duïng caùc keát caáu ñieàu chænh ñöôïc khi moøn... 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 33 1.2.4. ÑOÄ CHÒU NHIEÄT • Laø khaû naêng cuûa chi tieát maùy coù theå laøm vieäc trong moät phaïm vi nhieät ñoä caàn thieát maø khoâng bò nung noùng quaù moät giaù trò cho pheùp. Nhieät sinh ra thöôøng do ma saùt ôû cô caáu, boä phaän maùy... • Nhieät ñoä cao ôû caùc chi tieát coù theå sinh ra moät soá hieän töôïng coù haïi: - Laøm giaûm khaû naêng taûi cuûa chi tieát maùy (do thay ñoåi caùc ñaëc tính cô cuûa vaät lieäu): vôùi vaät lieäu theùp, t >300÷400oC; vôùi vaät lieäu baèng chaát deûo, t ≥ 100÷150oC. - Giaûm khaû naêng baûo veä cuûa maøng daàu (giaûm ñoä nhôùt cuûa daàu). - Laøm thay ñoåi khe hôû giöõa caùc chi tieát laép gheùp. - Laøm thay ñoåi tính chaát beà maët laøm vieäc (giaûm heä soá ma saùt trong caùc boä phaän haõm...). - Laøm giaûm ñoä chính xaùc cuûa maùy • Tính toaùn nhieät nhaèm xaùc ñònh nhieät ñoä sinh ra trong quaù trình laøm vieäc vaø caùc bieän phaùp haïn cheá noù trong phaïm vi cho pheùp:t ≤ [t] • Ñeå naâng cao khaû naêng chòu nhieät cuûa chi tieát maùy caàn cheá taïo baèng vaät lieäu chòu nhieät, aùp duïng caùc bieän phaùp boâi trôn laøm maùt... 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 34 1.2.5. ÑOÄ ỔN ÑÒNH DAO ÑOÄNG • Laø khaû naêng cuûa chi tieát maùy coù theå laøm vieäc trong moät phaïm vi vaän toác caàn thieát maø khoâng bò rung quaù möùc cho pheùp. Dao ñoäng xuaát hieän ôû caùc tieát maùy quay khoâng caân baèng, khoâng ñuû ñoä cöùng, laøm vieäc vôùi vaän toác cao... • Dao ñoäng coù theå laø cöôõng böùc (do löïc tuaàn hoaøn töø beân ngoaøi, khi caùc chi tieát khoâng caân baèng, sai soá do cheá taïo, löïc thay ñoåi trong maùy coù pitoâng) hay töï dao ñoäng do löïc nhieãu gaây neân khi dao ñoäng (ví duï: dao ñoäng masaùt khi giaûm ma saùt khi taêng vaän toác vaø caùc nhaân toá khaùc). • Dao ñoäng gaây neân öùng suaát phuï thay ñoåi theo chu kyø daãn ñeán hoûng do moûi; gaây oàn lôùn; giaûm ñoä chính xaùc cuûa chi tieát maùy... • Tính toaùn dao ñoäng nhaèm xaùc ñònh taàn soá dao ñoäng rieâng cuûa maùy, cô caáu ñeå traùnh coäng höôûng hay haïn cheá bieân ñoä trong phaïm vi cho pheùp. • Caùc bieän phaùp choáng rung: trieät tieâu ngoaïi löïc gaây dao ñoäng; thay ñoåi tính chaát ñoäng löïc cuûa heä thoáng; duøng caùc thieát bò giaûm rung, giaûm va ñaäp... 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 35 1.3. ÑOÄ TIN CAÄY VAØ TUOÅI THOÏ CUÛA MAÙY 1.3.1. KHAÙI NIEÄM VEÀ ÑOÄ TIN CAÄY • Ñoä tin caäy laø khaû naêng cuûa maùy hoaëc chi tieát maùy thöïc hieän chöùc naêng cuûa mình vaø duy trì chöùc naêng, nhieäm vuï ñoù trong suoát thôøi haïn ñaõ ñònh (ñoä tin caäy ñaëc tröng cho khaû naêng laøm vieäc cuûa maùy vaø xaùc suaát duy trì khaû naêng ñoù trong suoát thôøi haïn quy ñònh). 1.3.2. CAÙC CHÆ TIEÂU ÑAÙNH GIAÙ ÑOÄ TIN CAÄÄY CUÛA MAÙY 1) Xaùc suaát laøm vieäc khoâng hoûng R(t): laø xaùc suaát khoâng xaûy ra hoûng hoùc chi tieát maùy hoaëc maùy trong thôøi haïn ñaõ ñònh. 2) Maät ñoä phaân phoái hoûng f(t): xaùc suaát hoûng treân moät ñôn vò thôøi gian 3) Cöôøng ñoä hoûng λ(t): laø soá hoûng hoùc treân moät ñôn vò thôøi gian vaø moät ñôn vò saûn phaåm. 4) Tuoåi thoï: laø khoaûng thôøi gian laøm vieäc cuûa chi tieát maùy töø khi baét ñaàu laøm hoaït ñoäng cho tôùi khi ñaït traïng thaùi tôùi haïn, töùc laø bò hoûng caàn söûa chöõa, phuïc hoài. 5) Heä soá söû duïng Ks: laø tæ soá giöõa thôøi gian laøm vieäc tlv vôùi toång thôøi gian th cuûa chu kyø laøm vieäc cuûa chi tieát maùy . 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 36 1.3.3. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP NAÂNG CAO ÑOÄ TIN CAÄY CUÛA MAÙY - Khi thieát keá taän duïng khaû naêng söû duïng caùc thieát bò vôùi soá löôïng chi tieát ít, ñôn giaûn, ñoä tin caäy gaàn baèng nhau. - Coù bieän phaùp dung hoøa giöõa giaûm cöôøng ñoä chòu taûi (taêng ñoä tin caäy) vôùi giaûm khoái löôïng vaø kích thöôùc cuûa chi tieát maùy: söû duïng vaät lieäu coù ñoä beàn cao, nhieät luyeän vaø hoùa nhieät luyeän, bieän phaùp coâng ngheä nhö phun bi, laên neùn. - Boâi trôn toát: choïn ñuùng loaïi daàu, thieát keá heä thoáng boâi trôn hôïp lyù... - Söû duïng heä thoáng töï caân baèng (caùc khuyeát taät trong cheá taïo ít aûnh höôûng ñeán söï phaân boá taûi troïng hôn); duøng ly hôïp an toaøn hay rôle vôùi maùy hay xuaát hieän caùc quaù taûi ngaãu nhieân. - Söû duïng roäng raõi caùc chi tieát, keát caáu tieâu chuaån seõ taïo ra caùc saûn phaåm coù chaát löôïng cao, deã söûa chöõa thay theá. 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 37 1.4. TIEÂU CHUAÅN HOÙA CHI TIEÁÁT MAÙY • Tieâu chuaån hoùa laø vieäc quy ñònh nhöõng tieâu chuaån vaø quy phaïm hôïp lyù, thoáng nhaát veà hình thöùc, loaïi, chaát löôïng, phöông phaùp thí nghieäm vaø cheá taïo... cuûa chi tieát maùy vaø maùy • Tieâu chuaån hoùa coù yù nghóa kinh teá kyõ thuaät quan troïng theå hieän ôû nhöõng ñieåm chính sau: - Haïn cheá chuûng loaïi, kích thöôùc caùc saûn phaåm cuøng loaïi, cuøng teân neân coù theå söû duïng nhöõng phöông phaùp tieân tieán ñeå cheá taïo haøng loaït chi tieát maùy tieâu chuaån chaát löôïng cao, haï giaù thaønh (giaûm söùc lao ñoäng, tieát kieäm nguyeân vaät lieäu, giaûm ñaàu tö thieát bò...) - Ñaûm baûo tính ñoåi laãn cuûa chi tieát maùy, nhôø ñoù taïo deã daøng cho coâng vieäc söûa chöõa, thay theá. - Giaûm bôùt thôøi gian, coâng söùc thieát keá. • Hieän ôû nöôùc ta söû duïng 4 tieâu chuaån: - Tieâu chuaån nhaø nöôùc Vieät Nan: TCVN - Tieâu chuaån ngaønh: TCN - Tieâu chuaån tænh, thaønh phoá: TCV - Tieâu chuaån cô sôû: TC • Đoàng thôøi ñang aùp duïng nhieàu tieâu chuaån cuûa toå chöùc tieâu chuaån hoùa theá giôùi ISO. 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 38 1.5. NOÄI DUNG, TRÌNH TÖÏ THIEÁT KEÁ MAÙY VAØ CHI TIEÁT MAÙY 1.5.1. NOÄI DUNG THIEÁT KEÁ MAÙY: Thieát keá maùy bao goàm nhöõng noäi dung: 1) Xaùc ñònh nguyeân lyù hoaït ñoäng vaø cheá ñoä laøm vieäc cuûa maùy döï ñònh thieát keá 2) Laäp sô ñoà chung toaøn maùy vaø caùc boä phaän maùy thoûa maõn caùc yeâu caàu cho tröôùc. Ñaùnh giaù caùc phöông aùn ñeå tìm ra phöông aùn thích hôïp nhaát, ñaùp öùng toát nhaát caùc yeâu caàu ñaõ ñaët ra. 3) Xaùc ñònh trò soá vaø ñaëc tính cuûa taûi troïng taùc duïng leân caùc boä phaän maùy. 4) Choïn vaät lieäu thích hôïp nhaèm naâng cao hieäu quaû vaø ñoä tin caäy laøm vieäc cuûa maùy. 5) Tieán haønh tính toaùn ñoäng hoïc, ñoäng löïc hoïc vaø tính toaùn thieát keá nhaèm ñònh ra caùc kích thöôùc gaàn ñuùng cuûa chi tieát maùy thoûa maõn caùc chæ tieâu chuû yeáu veà khaû naêng laøm vieäc cuûa chuùng. Sau ñoù keát hôïp vôùi caùc yeâu caàu veà tieâu chuaån hoùa, laép gheùp, coâng ngheä... ñeå xaùc ñònh laàn cuoái kích thöôùc cuûa chi tieát maùy, boä phaän maùy vaø toaøn maùy. 6) Laäp thuyeát minh, höôùng daãn söû duïng, baûo döôõng vaø söûa chöõa maùy. 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 39 1.5.2. TRÌNH TÖÏ THIEÁT KEÁ CHI TIEÁT MAÙY Thieát keá chi tieát maùy laø moät phaàn trong qui trình thieát keá maùy tieán haønh theo trình töï sau: 1) Laäp sô ñoà tính toaùn (caùc keát caáu ñöôïc ñôn giaûn hoùa, caùc löïc ñöôïc taäp trung hay phaân boá theo qui luaät naøo ñoù). 2) Xaùc ñònh taûi troïng taùc duïng leân chi tieát maùy (docï truïc Fa, höôùng taâm Fr, löïc voøng Ft). 3) Choïn vaät lieäu thích hôïp vôùi ñieàu kieän laøm vieäc cuûa chi tieát maùy, khaû naêng gia coâng vaø coù xeùt ñeán caùc yeáu toá kinh teá. 4) Tính toaùn caùc kích thöôùc chính theo chæ tieâu veà khaû naêng laøm vieäc. 5) Tieán haønh kieåm nghieäm theo caùc chæ tieâu veà khaû naêng laøm vieäc (nhö heä soá an toaøn ôû caùc tieát dieän nguy hieåm...) vaø so saùnh vôùi caùc trò soá cho pheùp neáu khoâng thoûa phaûi xaùc ñònh laïi kích thöôùc. 6) Döïa theo tính toaùn vaø caùc ñieàu kieän cheá taïo laép gheùp... veõ ñaày ñuû keát caáu chi tieát maùy vôùi kích thöôùc, dung sai, ñoä nhaùm beà maët, caùc yeâu caàu veà coâng ngheä. 10/5/2009 GV:NGUYỄN VĂN THẠNH 40 HẾT CHƯƠNG 1 VÀ CHƯƠNG 2