LỜI MỞ ĐẦU
Nguyên lý máy và chi tiết máy là hai trong những môn học nền tảng được giảng dạy trong các trường Đại học, cao đẳng kỹ thuật. Nó không những là cơ sở cho hàng loạt các môn chuyên ngành cơ khí mà còn xây dựng tiềm lực tư duy khoa học cho các kỹ sư và cán bộ khoa học tương lai.
Ngày nay, để đáp ứng những đòi hỏi mới về chất lượng đào tạo đạt chuẩn trong khu vực đặc biệt về đào tạo giáo viên dạy nghề (RAVTE). Trường ĐHSPKT Nam Định đang chỉ đạo tiến hành cải cách một cách sâu rộng việc giảng dạy, học tập theo quy trình đào tạo mới (hệ thống tín chỉ), trong đó học phần Nguyên lý – Chi tiết máy 2 được đưa vào giảng dạy cho sinh viên học các chuyên ngành cơ khí, sau khi đã học xong các môn học cơ bản, Hình họa – vẽ kỹ thuật, Dung sai – đo lường, Cơ học 1, Vật liệu kỹ thuật 1, Nguyên lý – Chi tiết máy 1...
Tập bài giảng Nguyên lý – Chi tiết máy 2 biên soạn với khối lượng 2 tín chỉ gồm ba phần:
Phần 1. Những vấn đề cơ bản về thiết kế máy và chi tiết máy
Phần 2. Các chi tiết máy truyền động
Phần 3. Các chi tiết máy đỡ, nối
Tập bài giảng Nguyên lý – Chi tiết máy 2 là tài liệu chính phục vụ cho công tác giảng dạy của giảng viên và học tập của sinh viên đại học ngành Cơ khí trong trường ĐHSPKT Nam Định.
Có thể bạn quan tâm!
-
Nguyên lý chi tiết máy 2 - 2 -
Những Nhân Tố Ảnh Hưởng Đến Sức Bền Mỏi Của Chi Tiết Máy -
Cách Xác Định Ứng Suất Sinh Ra Trong Chi Tiết Máy
Xem toàn bộ 207 trang tài liệu này.
Trong quá trình biên soạn, nhóm tác giả đã cố gắng sử dụng những hiểu biết và kinh nghiệm cũng như th ực tế Việt Nam tích lũy được trong hàng chục năm công tác giảng dạy và thực tiễn, đồng thời tham khảo chương trình giảng dạy cũng như các sách giáo khoa về Nguyên lý máy và chi tiết máy ở các trường đại học xuất bản trong những năm gần đây.
Nhằm ngày càng hoàn thiện nội dung tập bài giảng Nguyên lý – Chi tiết máy 2 chúng tôi mong nhận được nhiều góp ý của độc giả, xin gửi về địa chỉ: Bộ môn Kỹ thuật cơ sở, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định.
NHÓM TÁC GIẢ
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ THIẾT KẾ MÁY VÀ CHI TIẾT MÁY 1
1.1. Nội dung và trình tự thiết kế máy 1
1.1.1. Máy, bộ phận máy và chi tiết máy 1
1.1.2. Những yêu cầu chủ yếu đối với máy và chi tiết máy 2
1.1.3. Các bước thiết kế một máy 3
1.1.4. Các bước thiết kế một chi tiết máy 4
1.2. Khái quát về yêu cầu đối với máy và chi tiết máy 5
1.3. Tải trọng và ứng suất 6
1.3.1. Tải trọng tác dụng lên máy và chi tiết máy 6
1.3.2. Ứng suất 7
1.4. Độ bền mỏi của chi tiết máy 8
1.4.1. Hiện tượng phá hỏng do mỏi 8
1.4.2. Những nhân tố ảnh hưởng đến sức bền mỏi của chi tiết máy 10
1.4.3. Các biện pháp nâng cao sức bền mỏi của chi tiết máy 12
1.5. Chọn vật liệu 12
1.5.1. Những yêu cầu đối với vật liệu chế tạo chi tiết máy 12
1.5.2. Các vật liệu thường dùng trong ngành chế tạo máy 12
1.6. Vấn đề tiêu chuẩn hóa chi tiết máy 15
1.6.1. Khái niện chung 15
1.6.2. Các đối tượng được tiêu chuẩn hóa trong ngành chế tạo máy 15
1.6.3. Các cấp tiêu chuẩn hóa 15
1.6.4. Ích lợi của tiêu chuẩn hóa 16
CHƯƠNG 2: CÁC CHỈ TIÊU KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CHỦ YẾU CỦA CHI TIẾT MÁY.. 18
2.1. Độ bền 18
2.1.1. Yêu cầu về độ bền 18
2.1.2. Cách xác định ứng suất sinh ra trong chi tiết máy 18
2.1.3. Cách xác định ứng suất cho phép 19
2.2. Độ bền mỏi 20
2.3. Độ cứng 21
2.3.1. Yêu cầu về độ cứng 21
2.3.2. Cách đánh giá chỉ tiêu độ cứng của chi tiết máy 21
2.4. Khả năng chịu nhiệt 22
2.4.1. Yêu cầu về chỉ tiêu chịu nhiệt 22
2.4.2. Cách đánh giá chỉ tiêu chịu nhiệt của máy 22
2.5. Độ ổn định dao động 23
CHƯƠNG 3: BỘ TRUYỀN ĐAI 26
3.1. Khái niệm chung 26
3.2. Các loại đai và bánh đai 27
3.3. Các thông số hình học chính 28
3.3.1. Thông số làm việc chủ yếu của bộ truyền đai 28
3.3.2. Thông số hình học chủ yếu của bộ truyền đai 29
3.4. Cơ học truyền động đai 29
3.4.1. Lực tác dụng trong bộ truyền đai 29
3.4.2. Ứng suất trong dây đai 30
3.4.3. Sự trượt trong bộ truyền đai 31
3.4.4. Đường cong trượt và đường cong hiệu suất 32
3.5. Tính truyền động đai 33
3.5.1. Các dạng hỏng của bộ truyền đai và chỉ tiêu tính toán 33
3.5.2. Tính bộ truyền đai theo ứng suất có ích 34
3.5.3. Tính đai theo độ bền lâu 35
3.5.4. Tính đai theo khả năng kéo 36
3.6. Trình tự thiết kế bộ truyền đai. Thí dụ 36
3.6.1. Trình tự thiết kế bộ truyền đai dẹt 36
3.6.2. Trình tự thiết kế bộ truyền đai thang 38
3.7. Thí dụ 38
CHƯƠNG 4: BỘ TRUYỀN BÁNH MA SÁT 44
4.1. Khái niệm chung 44
4.1.1. Giới thiệu bộ truyền bánh ma sát 44
4.1.2. Phân loại bộ truyền bánh ma sát 45
4.1.3. Thông số làm việc chủ yếu của bộ truyền bánh ma sát 46
4.1.4. Thông số hình học chủ yếu của bộ truyền bánh ma sát 46
4.2. Cơ học truyền động ma sát 47
4.2.1. Lực tác dụng trong bộ truyền bánh ma sát 47
4.2.2. Sự trượt trong bộ truyền bánh ma sát 48
4.3. Tính bộ truyền bánh ma sát 49
4.3.1. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán 49
4.3.2. Tính bộ truyền bánh ma sát bằng vật liệu kim loại 50
4.3.3. Tính bộ truyền bánh ma sát bằng vật liệu phi kim loại 51
4.4. Vật liệu và ứng suất cho phép 52
4.4.1. Vật liệu 52
4.4.2. Ứng suất cho phép 52
4.5. Bộ biến tốc vô cấp 53
CHƯƠNG 5: BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 55
5.1. Khái niệm chung 55
5.1.1. Giới thiệu bộ truyền bánh răng 55
5.1.2. Phân loại bộ truyền bánh răng 56
5.1.3. Thông số hình học của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng 57
5.1.4. Thông số hình học của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 59
5.1.5. Thông số hình học của bộ truyền bánh răng nón răng thẳng 60
5.1.6. Thông số làm việc chủ yếu của bộ truyền bánh răng 61
5.1.7. Độ chính xác của bộ truyền bánh răng 62
5.2. Tải trọng trong truyền động bánh răng 63
Lực tác dụng lên trục và ổ mang bộ truyền bánh răng 64
5.3. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán bộ truyền bánh răng 66
5.4. Tính toán độ bền bộ truyền bánh răng trụ 67
5.4.1. Tính bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng theo sức bền tiếp xúc 67
5.4.2. Tính bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng theo sức bền uốn 69
5.4.3. Tính bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng và răng chữ V 71
5.5. Truyền động bánh răng côn 74
5.5.1. Khái niệm chung 74
5.5.2. Tính bộ truyền bánh răng nón răng thẳng 75
5.5.2. Kiểm tra bền bộ truyền bánh răng theo tải trọng quá tải 78
5.6. Vật liệu, nhiệt luyện và ứng suất cho phép 78
5.7. Trình tự thiết kế bộ truyền bánh răng 80
5.8. Truyền động bánh răng trụ chéo và truyền động bánh răng côn chéo 81
5.9. Thí dụ 81
CHƯƠNG 6: BỘ TRUYỀN TRỤC VÍT 90
6.1. Khái niệm chung 90
6.1.1. Giới thiệu bộ truyền trục vít 90
6.1.2. Phân loại bộ truyền trục vít 91
6.1.3. Thông số hình học chủ yếu của bộ truyền trục vít 92
6.1.4. Độ chính xác của bộ truyền trục vít 94
6.1.5. Tải trọng và ứng suất trong bộ truyền trục vít 95
6.1.6. Kết cấu của trục vít, bánh vít 95
6.2. Cơ học truyền động trục vít 96
6.2.1. Thông số làm việc chủ yếu của bộ truyền trục vít 96
6.3. Tính độ bền bộ truyền trục vít 98
6.3.1. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán bộ truyền trục vít 98
6.3.2. Tính bộ truyền trục vít theo sức bền tiếp xúc 99
6.3.3. Tính bộ truyền trục vít theo sức bền uốn 100
6.3.4. Tính trục vít theo điều kiện ổn định 101
6.3.5. Kiểm tra bộ truyền trục vít theo tải trọng quá tải 101
6.4. Vật liệu và ứng suất cho phép 102
6.5. Tính toán nhiệt, làm nguội và bôi trơn 103
6.6. Trình tự thiết kế bộ truyền trục vít 104
6.7. Truyền động trục vít lòm 104
6.8. Thí dụ 105
CHƯƠNG 7: BỘ TRUYỀN XÍCH 111
7.1. Khái niệm chung 111
7.1.1. Giới thiệu bộ truyền xích 111
7.2. Các loại xích truyền động và đĩa xích 112
7.2.1. Các loại xích truyền động 112
7.2.2. Đĩa xích 113
7.3. Các thông số hình học chính 114
7.4. Cơ học truyền động xích 115
7.4.1. Vận tốc và tỉ số truyền 115
7.4.2. Lực tác dụng trong bộ truyền xích 115
7.5. Tính toán truyền động xích 117
7.5.1. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán bộ truyền xích 117
7.5.2. Tính bộ truyền xích ống con lăn 118
7.6. Trình tự thiết kế bộ truyền xích 119
7.7. Thí dụ 119
CHƯƠNG 8: BỘ TRUYỀN VÍT - ĐAI ỐC 124
8.1. Khái niệm chung 124
8.1.1. Giới thiệu bộ truyền vít - đai ốc 124
8.1.2. Phân loại bộ truyền vít - đai ốc 125
8.1.3. Thông số hình học chủ yếu của bộ truyền vít - đai ốc 126
8.1.4. Thông số làm việc chủ yếu của bộ truyền vít - đai ốc 127
8.2. Tính bộ truyền vít - đai ốc 128
8.2.1. Các dạng hỏng của bộ truyền vít - đai ốc và chỉ tiêu tính toán 128
8.2.2. Tính bộ truyền vít - đai ốc theo độ bền mòn 128
8.2.3. Tính bộ truyền vít - đai ốc theo điều kiện ổn định 129
8.2.4. Tính bộ truyền vít đai ốc theo độ bền 129
8.2.5. Trình tự thiết kế bộ truyền vít - đai ốc 130
CHƯƠNG 9: PHÂN TÍCH CHỌN BỘ TRUYỀN 132
9.1. Bộ truyền bánh răng 132
9.1.1. Ưu điểm của bộ truyền bánh răng 132
9.1.2. Nhược điểm của bộ truyền bánh răng 132
9.1.3. Phạm vi sử dụng của bộ truyền bánh răng 132
9.2. Bộ truyền đai 132
9.2.1. Ưu điểm của bộ truyền đai 132
9.2.2. Nhược điểm của bộ truyền đai 133
9.2.3. Phạm vi sử dụng của bộ truyền đai 133
9.3. Bộ truyền xích 133
9.3.1. Ưu điểm của bộ truyền xích 133
9.3.2. Nhược điểm của bộ truyền xích 133
9.3.3. Phạm vi sử dụng của bộ truyền xích 133
9.4. Bộ truyền trục vít 134
9.4.1. Ưu điểm của bộ truyền trục vít 134
9.4.2. Nhược điểm của bộ truyền trục vít 134
9.4.3. Phạm vi sử dụng của bộ truyền trục vít 134
9.5. Bộ truyền bánh ma sát 134
9.5.1. Ưu điểm của bộ truyền bánh ma sát 134
9.5.2. Nhược điểm của bộ truyền bánh ma sát 134
9.5.3. Phạm vi sử dụng của bộ truyền bánh ma sát 135
9.6. Bộ truyền vít - đai ốc 135
9.6.1. Ưu điểm của bộ truyền vít - đai ốc 135
9.6.2. Nhược điểm của bộ truyền vít - đai ốc 135
9.6.3. Phạm vi sử dụng của bộ truyền vít - đai ốc 135
CHƯƠNG 10: CÁC CHI TIẾT MÁY ĐỠ 137
10.1. Trục 137
10.1.1. Những vấn đề chung 137
10.1.2. Tính trục 141
10.2. Ổ trượt 149
10.2.1. Những vấn đề chung 149
10.2.2. Tính ổ trượt 156
10.3. Ổ lăn 160
10.3.1. Những vấn đề chung 160
10.3.2. Tính ổ lăn 167
10.4. Khớp nối 172
10.4.1. Những vấn đề chung 172
10.4.2. Tính khớp nối 178
10.5. Lò xo 182
10.5.1. Những vấn đề chung 182
10.5.2. Tính lò xo 184
TÀI LIỆU THAM KHẢO 190
CHƯƠNG 1
ĐẠI CƯƠNG VỀ THIẾT KẾ MÁY VÀ CHI TIẾT MÁY
1.1. Nội dung và trình tự thiết kế máy
1.1.1. Máy, bộ phận máy và chi tiết máy
a. Máy
Trong đời sống hàng ngày, chúng ta gặp rất nhiều loại máy khác nhau. Ví dụ: máy bay, máy cày, máy bơm, máy khoan, máy mài, xe máy, ô tô, tàu hỏa, cần trục, máy phát điện, động cơ đ iện, tay máy, người máy, máy gặt đập liên hợp, ... Mỗi máy thực hiện một chức năng nhất định, phục vụ cho lợi ích của người sử dung.
Có thể định nghĩa như sau: Máy là công cụ lao động 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 công 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, ô tô, 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 hoàn chỉnh một công 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 bài giảng Nguyên lý - Chi tiết máy 2 chúng ta chỉ nghiên cứu nhóm máy
công tác.
b. Bộ phận máy
Mỗi máy công tác thường có 3 bộ phận chính (Hình 1-1):
Hình 1-1: Sơ đồ các bộ phận máy