1
MỤC LỤC
Trang
Mục lục 1
Lời nói đầu 4
Chương 1: Tổng quan môn học chi tiết máy 5
1.1 Sơ lược về lịch sử về lịch sử môn học chi tiết máy 5
1.2 Khái niệm về môn học chi tiết máy 6
1.3 Ý nghĩa và nôi dung môn học chi tiết máy 7
Chương 2: Giới thiệu về phần mềm Autodesk Inventor 8
2.1 Mục đích của việc ứng dụng tin học trong môn học chi
tiết máy 8
2.2 Giới thiệu về phần mềm Autodesk Inventor 9
2.3 Những yêu cầu của Autodesk Inventor 10
2.4 Quy trình làm việc của Autodesk Inventor 11
2.5 Khởi động Autodesk Inventor 13
2.6 Giao diện Autodesk Inventor 16
2.7 Thanh công cụ, bảng lệnh và nút lệnh 17
2.8 Xuất nhập dữ liệu 18
2.8.1 Các file AutoCad 18
2.8.2 Các file Mechanical Desktop 19
2.8.3 Các file Step 19
2.8.4 Các file Sat 20
2.8.5 Các file Iges 20
2.9 Hệ thống hỗ trợ thiết kế 21
2.9.1 Help Topics 21
2.9.2 What’s new 21
2.9.3 Tutorial 21
2.9.4 Design Doctor 21
2
3
3.6 Một số chức năng khác của Autodesk Inventor 67
3.6.1 Giới thiệu thư viện của Autodesk Inventor 67
3.6.2 Một số tính toán và thiết kế 68
3.6.2.1 Tính dung sai 69
3.6.2.2 Thiết kế bánh răng 73
3.6.2.3 Thiết kế trục 75
3.6.2.4 Thiết kế then bằng 78
Chương 4: Kết luận và đề xuất ý kiến 80
4.1 Kết luận 80
4.2 Đề xuất ý kiến 81
Tài liệu tham khảo 82
Sinhviênthực hiện
Phan Thanh Đạt
5
Chương 1
:
TỔNG QUAN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY1.1 SƠ LƯỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT VỀ MÔN HỌC CHI TIẾT
MÁY :
Xung quanh cuộc sống chúng ta có rất nhiều máy móc phục vụ
cho cuộc sống, từ những ngày xa xưa hình tượng chi tiết máy đơn giản
đã được tổ tiên chúng ta làm ra trong các dụng cụ và vũ khí thời cổ
xưa như đòn bẩy, cánh cung. Hơn 4000 năm trước đây đã dùng các con
lăn trong vận chuyển các vật nặng, nghĩa là đã biết lơi dụng ma sát lăn
để thay cho ma sát trượt. Bánh xe, trục và ổ trục trong các xe thời xưa
là những chi tiết máy đầu tiên làm việc trong những điều kiện tương tự
như điều kiện làm việc trong máy. Tời và ròng rọc được dùng trong
các công trình xây dựng nhà thờ và tháp cổ. Hàng mấy trăm năm trước
Công nguyên, loài người đã ùng các trục bằng kim loại, bánh răng trục
khủy, con lăn Hộp giảm tốc truyền động bằng bánh răng, trục vít đã
được mô tả trong sách của Alexanđri ở cuối thế kỷ thứ ba. Ngay ở
nước ta từ lâu đã biết dùng ổ trục ( trong guồng nước, sa kéo sợi) hoặc
bánh răng trong máy ép mía.
Từ những lý thuyết về tính toán chi tiết máy dơn giản đó các nhà
khoa học đã không ngừng phát triển và hoàn thiện các kết cấu máy. Về
sau đã xuất hiện nhiều nhà bác học có những công trình lớn cho khoa
học chi tiết máy như : Ơle, người đã xây dựng lí thuyết ma sát của đai
sử dụng trên một số loại máy nhất định. Hoạt động của các chi tiết
máy có công dụng riêng có liên quan đến quá trình làm việc của các
máy tương ứng, do đó thường được nghiên cứu chung. Phương pháp
tính toán, thiết kế các chi tiết máy có công dụng riêng được trình bày
trong các giáo trình chuyên môn.
Chi tiết máy có công dụng chung như bulông, bánh răng, trục
là các chi tiết máy được dùng phổ biến trong nhiều loại máy khác
nhau. Những chi tiết này nếu cùng loại thì có công dụng giống nhau,
7
đảm nhận những chức năng như nhau, không phụ thuộc vào mục đích
làm việc của máy. Do đó có thể tách riêng các chi tiết máy có công
dụng chung để nghiên cứu trong một lĩnh vực khoa học độc lập : Môn
chi tiết máy.
1.3 Ý NGHĨA VÀ NỘI DUNG MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY :
Chi tiết máy là môn khoa học nghiên cứu về các phương pháp
tính toán và thiết kế các chi tiết máy có công dụng chung. Môn học
Chi tiết máy có nhiệm vụ trình bày những kiến thức cơ bản về cấu tạo,
nguyên lý làm việc và phương pháp tính toán thiết kế các chi tiết máy
có công dụng chung, nhằm bồi dưỡng cho sinh viên khả năng giải
quyết các vấn đề tính toán và thiết kế các chi tiết máy, làm cơ sở để
vận dụng vào việc thiết kế máy thõa mãn các yêu cầu đặt ra như : năng
suất, độ tin cậy, tuổi thọ, giá thành, khuôn khổ kích thước gọn đẹp
Trong môn học Chi tiết máy có sự kết hợp chặt chẽ giữa lí thuyết
với thực hành. Lí thuyết tính toán các chi tiết máy được xây dựng trên
cơ sở những kiến thức về toán học, vật lí, cơ học lí thuyết, nguyên lý
máy, sức bền vật liệu, phần tử hữu hạn được xác minh và hoàn thiện
qua thí nghiệm và thực tiễn sản xuất.
Cũng có thể nói rằng môn học Chi tiết máy là môn khoa học cơ
sở về thiết kế hợp lí các chi tiết máy có công chụng chung. Vấn đề
sinh viên môn học Chi tiết máy ngày một tốt hơn một cách tốt hơn.
Ngoài ra, đối với các kỹ sư, công nhân, những người thiết kế thì việc
ứng dụng phần mềm tin học để thiết kế ra những sản phẩm, lập trình
gia công đã trở nên rất rộng rãi giúp cho quá trình thiết kế diễn ra
nhanh chóng và tiết kiệm chi phí.
Nhiều chương trình phần mềm thiết kế cơ khí đã ra đời nhằm phục
vụ nhu cầu này. Một trong những phần mềm thiết kế sản phẩm cơ khí
hỗ trợ mạnh đó là phần mềm Autodesk Inventor.
9 2.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHẦN MỀM AUTODESK
INVENTOR :
Trong tiến trình phát triển công nghệ CAD, người ta thấy thiết
kế theo tư duy truyền thống có những hạn chế nhất định như khả năng
diễn đạt khó khăn và tốc độ thiết kế rất thấp. Vì vậy hãng Autodesk
cũng như các hãng khác trên thế giới đã đưa ra một cách thiết kế mới
đó là thiết kế 3D ( 3chiều ), trên cơ sở 2D (2 chiều) theo ý muốn của
nhà thiết kế, đồng thời tạo ra mối quan hệ linh hoạt giữa 2D và 3D,
cũng như việc thay đổi dễ dàng kích thước của vật thể.
Autodesk Inventor là một phần mềm chuyên dùng của hãng
Autodesk nổi tiếng với các phần mềm quen thuộc như : AutoCad,
Mechanical Desktop. Autodesk Inventor ra đời từ năm 1996, nó được
hãng Autodesk liên tục phát triển, đến nay năm 2007 có phiên bản
Autodesk Inventor Professional 2008.
Chức năng chủ yếu của Autodesk Inventor là thiết kế tham số
các bộ phận chi tiết, máy móc trong không gian 3 chiều, mô hình hóa
3D. Sau khi các chi tiết đã được chỉnh sửa hoàn chỉnh có thể lắp ráp
các chi tiết này thành một bộ phận hoàn chỉnh, mô phỏng động học,
mô phỏng lắp ráp xoay các hướng nhìn, gán vật liệu, tô bóng bề mặt
thiết kế các mô hình rất nhanh chóng và thuận tiện. Do đó Autodesk
Inventor là một trong những phần mềm phổ biến nhất dùng để thiết kế
sản phẩm cơ khí.
2.3 NHỮNG YÊU CẦU CỦA AUTODESK INVENTOR :
Tùy theo từng phiên bản của Autodesk Inventor, chúng có các
yêu cầu về phần cứng và hệ điều hành khách nhau. Đối với phần mềm
Autodesk Inventor professional 2008 này thì cấu hình tối thiểu để
Autodesk Inventor chạy trong môi trường lắp ráp có số chi tiết ít hơn
1.000 là như sau :
11
• Hệ điều hành: Windows 2000 Professional SP4, Windows XP
Professional SP2, Windows XP Professional x64 Edition
• CPU: Intel® Pentium® 4 hoặc AMD Athlon 2 GHz
• RAM: 1GB RAM
• AGP: 128MB Direct3D 9 hoặc card hỗ trợ OpenGL
• HDD: ổ cứng còn trống ít nhất 3.5GB để cài đặt
• Ổ đĩa DVD ROM để cài phần mềm.
• Chuột và bàn phím.
• Kết nối Internet để dùng chung các tài nguyên, trao đổi dữ liệu.
• Trình duyệt Web Microsoft Internet Explorer 6 SP2.
• Microsoft Excel 2000.
Trên đây là những yêu cầu tối thiểu sẽ đảm bảo cho Autodesk
Inventor hoạt động được, tuy nhiên nếu cấu hình máy càng cao thì
hiệu qua và năng suất làm việc sẽ cao hơn.
Thực tế tôi sử dụng máy tính có cấu hình như sau : CPU
Pentium® 4 2.4Ghz, RAM 512 mặc dù RAM có ít hơn so với yêu
cầu của Autodesk Inventor nhưng phần mềm vẫn chạy tốt giúp tôi
hoàn thành chuyên đề này.
2.4 QUY TRÌNH LÀM VIỆC CỦA AUTODESK INVENTOR :
- Tập tin trình diễn (Presentation Files): chứa các mô tả
hoạt cảnh việc lắp ghép hoặc hoạt động giữa các chi
tiết. Tập tin này có phần mở rộng là *.ipn.
- Tập tin bãn vẽ kỹ thuật (Drawing file) : chứa các bản vẽ
2D có đầy đủ hình chiếu, kích thước của chi tiết, cụm
chi tiết. Tập tin này có phần mở rộng là *.idw.
13
2.5 KHỞI ĐỘNG AUTODESK INVENTOR :
- Việc cài đặt bộ phần mềm rất đơn giản, tôi chỉ cần bỏ đĩa cài vào ổ
DVD và chạy setup, sau đó chọn những tiểu chuẩn cần sử dụng, ở đây
tôi chọn tiêu chuẩn ISO Sau khi cài đặt xong trên nền Desktop hiện
các biểu tượng của chương trình Autodesk Inventor như hình 2.1
Hình 2.1
- Để khởi động Autodesk Inventor, có 2 cách như sau :
+ Nhấp kép chuột lên biểu tượng trên màn hình Desktop.
+ Nhấp chuột lên Start\All Programs\Autodesk\Autodesk
Inventor 2008\Autodesk Inventor Professional 2008 như hình 2.2
Hình 2.2
14
- Sau đó trên màn hình Desktop sẽ xuất hiện hình như sau :
Hình 2.3
- Khi khởi động xong Autodesk Inventor mặc định sẽ xuất hiện hộp
2.6 GIAO DIỆN AUTODESK INVENTOR :
Giao diện của Autodesk Inventor được trình bày một cách đơn
giản, dễ sử dụng rất thân thiện với người dùng. Tùy theo từng môi
trường làm việc mà sẽ có các giao diện với thanh công cụ, menu khác
nhau. Hình 2.6 là giao diện của Autodesk Inventor trong môi trường
vẽ phác 2D.
Hình 2.6
Vùng đ
ồ
h
ọ
a
Menu
Panel Bar
Browser Bar
17
2.7 THANH CÔNG CỤ, BẢNG LỆNH VÀ NÚT LỆNH :
Autodesk Inventor sử dụng các thanh công cụ trong Panel Bar
(Hình 2.6) để gọi lệnh. Các lệnh của Autodesk Inventor rất dễ hiểu,
các biểu tượng trực quan tôi chỉ cần nhìn vào là hiểu ngay công dụng
của nó. Tôi có thể gọi lệnh rồi chọn đối tượng hoặc chọn đối tượng rồi
chọn lệnh cũng được, khi con trỏ chuột chạm đến đối tượng nào thì đối
tượng đó sẽ chuyển màu(màu đỏ). Autodesk Inventor chỉ hiển thị các
thanh công cụ tương ứng với môi trường hiện hành, ví dụ như nếu tôi
đang ở môi trường xây dựng các mô hình và thực hiện chuyển sang
môi trường lắp ráp thì Autodesk Inventor sẽ chuyển các thanh công cụ
- Nhập bản vẽ AutoCAD thành một sketch: mở Autodesk
Inventor part và kích hoạt chế độ sketch. Kích chuột vào File/Open
sau đó chọn file bản vẽ AutoCAD từ danh sách các kiểu file. Trong
hộp thoại chọn AutoCAD Drawing Data sau đó chọn đơn vị đo thích
hợp. Kích chuột vào nút >> để chọn thêm các tuỳ chọn nhập dữ liệu
khác.
- Nhập bản vẽ AutoCAD thành một bản vẽ trong Autodesk
Inventor : Mở Autodesk Inventor Drawing file. Chọn File/Open sau đó
chọn file bản vẽ cần nhập. Các file AutoCad để nhập vào phần vẽ phác
của mô hình Autodesk Inventor, Autodesk Inventor sẽ lấy các đối
tượng từ mặt phẳng XY của không gian mô hình và đặt chúng vào bản
vẽ phác.
- Xuất dữ liệu ra môi trường AutoCAD: Chọn file chọn Save
Copy As sau đó chọn kiểu ghi là (.dwg) từ danh sách các dạng file ghi
ra. Nhập tên và kích chuột vào Option để chọn các tuỳ chọn thích hợp
khi ghi sau đó kích chuột vào Save. Khi tôi xuất các bản vẽ Autodesk
Inventor sang AutoCad, tôi có một bản vẽ có thể hiệu chỉnh được.
19
Autodesk Inventor tạo ra một bản vẽ AutoCAD mới và đặt tấc cả các
đối tượng vào giấy vẽ dưới file DWG. Nếu có nhiều trang trong bản vẽ
của Autodesk Inventor mỗi một trang sẽ được lưu thành một file DWG
tương ứng. các đối tượng được xuất thành các đối tượng AutoCAD, kể
cả ký hiệu và kích thước.
2.8.2 Các file Mechanical Desktop:
- Autodesk Inventor có thể dịch các chi tiết trong Mechanical
Desktop. Tôi có thể nhập một file Mechanical Desktop, các đối tượng
được hỗ trợ trong Autodesk Inventor thì sẽ được chuyển đổi. Các đối
tượng không được hỗ trợ thì sẽ không được chuyển đổi. Nếu Autodesk
Inventor không thể dịch một đối tượng thì nó sẽ bỏ qua đối tượng đó
- Các file SAT chứa các solid không tham số. Chúng có thể là
các native solid hoặc những solid tham số nhưng các mối quan hệ bị
loại bỏ. Một SAT file có thể được dùng trong một lắp ráp.
- Nhập một file SAT (*.sat): Chọn File > Open và sau đó chọn
các SAT file từ danh sách File of Type. Duyệt và chọn file sau đó kích
chuột vào nút Option để đặt đơn vị đo cho file đó. Kích chuột vào
Open Autodesk Inventor sẽ chuyển đổi và mở file. Nếu một file SAT
chứa một thực thể đơn thì nó sẽ xuất ra một file chi tiết Autodesk
Inventor với một chi tiết đơn. Nếu file chứa đựng nhiều thực thể nó sẽ
xuất ra một file lắp ráp với nhiều chi tiết.
- Để xuất ra một file SAT: Chọn File>Save Copy As sau đó chọn
SAT file từ danh sách các kiểu file (Save as Type list).
2.8.5 Các file IGES :
- Các file IGES là chuẩn của Mỹ. Rất nhiều bộ phần mềm
NC/CAM yêu cầu định dạng file theo chuẩn IGES (ví dụ :
Pro/ENGINEER, Cimatron…) Autodesk Inventor chỉ hỗ trợ cho việc
xuất ra các file IGES.
- Để xuất ra file IGES (*.igs,*.ige,*.iges): Chọn File > Save
Copy As sau đó chọn dạng file IGES từ danh sách các dạng file (File
21
of Type). Kích chuột vào Option sau đó chọn Solid hoặc Surface data.
Định vị trí cho file và nhập vào tên file sau đó kích chuột vào Save.
2.9 HỆ THỐNG HỖ TRỢ THIẾT KẾ :
Bên cạnh những công cụ mạnh để chúng ta thiết kế, Autodesk
Inventor cũng không quên cung cấp cho người mới, đã và đang sử
dụng một hệ thống hỗ trợ thiết kế. Hệ thống hỗ trợ thiết kế là sự kết
hợp giữa thông tin và các công cụ hỗ trợ giao tiếp (web). Hệ thống này
bao gồm : Help Topics, What’s New, Tutorial, Design Doctor,
Autodesk Inventor Online và Visual Syllabus. Bản thân tôi cũng nhờ
spline, mặc định chương trình sẽ tự chạy từ bước 1 đến bước 13. Sau
khi xem xong nếu chỗ nào tôi chưa rõ có thể bấm trực tiếp vào bước
đó để xem rõ hơn.
Hình 2.8 23
2.10 MỘT SỐ HÌNH ẢNH MINH HỌA ỨNG DỤNG AUTODESK
INVENTOR :
Dùng Autodesk Inventor xây dựng mô hình ba chiều của vật thể
Hình 2.9
Dùng Autodesk Inventor Dùng Autodesk Inventor
thiết kế đường ống trong thiết kế kim loại tấm.
Hình 2.10 Hình 2.11
Hình 2.12 Kết cấu hàn.
24
Chương 3 : ỨNG DỤNG PHẦN MỀM AUTODESK
INVENTOR MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA
HỘP GIẢM TỐC ĐỒNG TRỤC 2 CẤP
3.1 SƠ LƯỢC VỀ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT
MÁY :
3.1.1 Nhiệm vụ cơ bản của thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy:
- Đây là một hệ thống băng tải dùng động cơ điện để dẫn động
thông qua hộp giảm tốc và bộ truyền xích. Từ các số liệu cho trước
của băng tải số vòng quay, công suất, thời gian làm việc… tôi sẽ tính
toán để chọn các thông các số còn lại như động cơ, bánh răng, khớp
nối…đảm bảo các yêu cầu đề bài và các yêu cầu kỹ thuật như : độ bền,
độ cứng và nhiều chỉ tiêu khác. Quá trình thực hiện đồ án, tôi đã được
nghiên cứu tính toán thiết kế các bộ phận của hệ thống băng tải: chọn
động cơ điện, khớp nối, tính toán cặp bánh răng cấp nhanh, cấp chậm,
trục, ổ lăn, bulông, thiết kế cấu tạo hộp giảm tốc… Mặc dù hộp giảm
tốc đồng trục có nhiều nhược điểm như :
Copyright: Tài liệu đại học ©