Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 1
Chương 2: Các chỉ tiêu thiết kế máy và chi tiết máy Trần Thiên Phúc

2.1 Yêu cầu chung của máy TK
2.2 Độ bền
2.3 Độ cứng
2.4 Độ bền mòn
2.5 Khả năng chịu nhiệt
2.6 Dao động và tiếng ồn
2.7 Độ tin cậy
2.8 Tối ưu hóa kết cấu
2.9 Lựa chọn vật liệu trong TKM
Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 2
2.10 Tính công nghệ của CTM
2.11 Dung sai và lắp ghép
2.12 Độ nhám bề mặt
2.13 Tiêu chuẩn hóa trong TKM
Chương 2
Chương 2: Các chỉ tiêu thiết kế máy và chi tiết máy Trần Thiên Phúc

2.1 Yêu cầu chung của máy thiết kế:
Những yêu cầu chung về thiết kế chế tạo:
Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 3
Chương 2: Các chỉ tiêu thiết kế máy và chi tiết máy Trần Thiên Phúc
Những yêu cầu chung về vận hành:
Những yêu cầu chung về xã hội:

Độ tin cậy cao

Năng suất máy

2.2.1 Khái niệm cơ bản:
Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 4
Chương 2: Các chỉ tiêu thiết kế máy và chi tiết máy Trần Thiên Phúc
Những dạng hỏng chủ yếu liên quan đến độ bền của chi tiết máy:

Phá hủy mỏi

Biến dạng dẽo

Lão hóa

Phá hủy giòn
Phân loại độ bền của chi tiết máy theo vị trí:

Độ bền thể tích

Độ bền tiếp xúc
Phân loại độ bền của chi tiết máy theo tính chất tải trọng ngoài:

Độ bền tĩnh

Độ bền mỏi

2.2 Độ bền:
2.2.1 Khái niệm cơ bản:
Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 5
Chương 2: Các chỉ tiêu thiết kế máy và chi tiết máy Trần Thiên Phúc
Các phương pháp tính toán độ bền của chi tiết máy:

Theo ứng suất cho phép

Tải tính toán

2.2 Độ bền:
2.2.2 Tải trọng và ứng suất:
Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 7
Chương 2: Các chỉ tiêu thiết kế máy và chi tiết máy Trần Thiên Phúc
Phân loại ứng suất theo tính chất tải trọng ngoài:

Ứng suất tĩnh

Ứng suất thay đổi
Chu kỳ ứng suất:

Không đổi (ổn định), các đặc trưng:

Biên độ ứng suất

Giá trị trung bình

Tỷ số ứng suất

Thay đổi (không ổn định)

2.2 Độ bền:
2.2.2 Tải trọng và ứng suất:
Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 8
Chương 2: Các chỉ tiêu thiết kế máy và chi tiết máy Trần Thiên Phúc
Ứng suất tiếp xúc:

Ứng suất tiếp xúc


Công thức tính ứng suất cho phép

Công thức tính giới hạn mỏi theo tính chất của chu kỳ ứng suất

2.2 Độ bền:
2.2.3 Ứng suất cho phép và hệ số an toàn:
Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 10
Chương 2: Các chỉ tiêu thiết kế máy và chi tiết máy Trần Thiên Phúc
Hệ số tuổi thọ:

Công thức tính hệ số tuổi thọ

Khi số chu kỳ làm việc lớn hơn số chu kỳ cơ sở
Hệ số an toàn: là tỉ số giữa ứng suất giới hạn và ứng suất lớn nhất

Khi ứng suất không đổi

Khi ứng suất thay đổi

Với trạng thái ứng suất phức tạp

2.2 Độ bền:
2.2.4 Giới hạn mỏi và số chu kỳ làm việc tương đương:
Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 11
Chương 2: Các chỉ tiêu thiết kế máy và chi tiết máy Trần Thiên Phúc
Các biện pháp công nghệ:

Tạo phôi đặc biệt tạo lớp bề mặt có ứng suất dư nén


2.3.3 Các phương pháp nâng cao độ cứng:
Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 13
Chương 2: Các chỉ tiêu thiết kế máy và chi tiết máy Trần Thiên Phúc
Dùng vật liệu hợp lý (Module đàn hồi tỉ lệ thuận với độ cứng)
Chọn hình dạng tiết diện ngang hợp lý
Chọn kết cấu chịu tải hợp lý (kết cấu đối xứng, ưu tiên kéo nén…)
Sử dụng và phân bố các ổ trục hợp lý để tăng độ cứng tiếp xúc
Dùng đối trọng để tạo biến dạng ngược bù trừ
Phối hợp hợp lý về độ cứng của các chi tiết máy trong cùng hệ thống
Giảm biến dạng cục bộ của các chi tiết vỏ, thân hộp

2.4 Độ bền mòn:
2.4.1 Khái niệm cơ bản:
Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 14
Chương 2: Các chỉ tiêu thiết kế máy và chi tiết máy Trần Thiên Phúc
Đường cong mòn theo thời gian
Đại lượng đặc trưng cho quá trình mòn:

Lượng mòn

Cường độ mòn

Cường độ mòn đối với các bộ truyền ăn khớp
Tác hại lên chi tiết máy của quá trình mòn:

Giảm độ chính xác

Giảm hiệu suất

Giảm độ bền


Thay đổi tính chất của bề mặt làm việc

Giảm độ chính xác của máy
Các biện pháp nâng cao khả năng chịu nhiệt của chi tiết máy:

Tính toán cân bằng nhiệt cho máy

Sử dụng vật liệu chịu nhiệt

Sử dụng hệ thống bôi trơn, làm mát

2.6 Dao động và tiếng ồn:
Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 17
Chương 2: Các chỉ tiêu thiết kế máy và chi tiết máy Trần Thiên Phúc
Ảnh hưởng của dao động trên hoạt động của thiết bị
Tính toán tần số riêng phải được tiến hành cho toàn hệ thống chứ
không cho từng chi tiết máy riêng lẻ
Các biện pháp chống ồn cho máy móc thiết bị:

Tăng độ chính xác và chất lượng gia công

Sử dụng các kết cấu có khả năng giảm hiện tượng va đập

Sử dụng vật liệu có ma sát nội cao

Sử dụng các bộ phận giảm chấn
Tiếng ồn sinh ra do va đập với nhau của các bộ phận trong máy móc
thiết bị


Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 20
Chương 2: Các chỉ tiêu thiết kế máy và chi tiết máy Trần Thiên Phúc
Dung sai
Lắp ghép
Biểu diễn lỗ
Biểu diễn trục
Hệ thống lỗ
Hệ thống trục
Lắp có độ dôi
Lắp có khe hở
Lắp trung gian
25
+0,025
-0,005
H7/k6
H7/k6
H7/k6
A
D
H
S
U
a
d
h
s
u
H7/k6, H9/d9, H7/h6
D11/h11, P9/h9, E9/f8
H7/p6, H7/r6, H7/u8…

4 40
5 (5) 20
6 2,5
7 1,25
8 0,63
9 0,32
10 (0,16) 0,63
11 0,32
12 0,16
13 0,08
14 0,04