Tự động hóa tính toán thiết kế chi tiết máy, Ngô Văn Quyết, PDF, 281 trang, 13 MB
NỘI DUNG:
Đối tượ!g phục vụ của cuốn sách này trước hết là các sk 11 11(c: các thường đại học kỹ thuật, cao đẳng kỹ thuật, thậm chí các học viên các 1 lường trung học chuyên nghiệp kỹ thuật và các fr!42 tân cậy nghề cơ khí... kỗi cầu thiết kế chi tiết máy. Phát củy kí, Trolg quá trình học tập hóa học Chi tiết máy, Nguyên lý - Chi tiết máy, Cơ sở cơ học này, Cơ sở thiết kế 1ấy..., sách sẽ giúp các học viên tốt cách đắc lực khi làm bài tập lớ: Phoặc | thiết kế đồ án môn học. Sau nữa, sách có thể làm tài liệu that kao bổ ích cho các kỹ sư cơ khí, các nháy viên kỹ thuật trong các vị thiết kế trở khí hoặc các phòng Kỹ thuật của các nhà máy cơ khí, Câu trúc của sách gồm 3 phần: PIC 1 giới thiệu vắn tắt về khả năng tự động tính toán của phần mềm toán học Maple và khả năng tự động thiết kế theo công nghệ thích nghi (Adaptive ecology (a phan men cơ học M 3. Phần này còn trì bày những quan điểm về tự động hoá và thiết kế tối đa trong quá trình thiết kế máy cơ khí. Phan 2 giới thiệu một số chương trình tự động tính toán thiết kế các tiết có công dụng chung với sự trợ giúp của phần thiên Maple 6 Phần 3 trình bày những ví dụ thiết kế các chi tiết dùng chung điển hìệt. Cụ thể... theo một số quy chuẩn như AVS (Mỹ): IDIN (Đức ); IS()... với sự trợ giúp của phần mềm Mdt 6. Đặc biệt, sách trình bày phương pháp tự động tính toát độ bit moi tia chi tiết máy là phần tiền này. Sa+ trình bày theo lương tháng (4) kỹ năng thiet ke Chi tiết máy trên máy vi tính và kỹ năng sử dụng phối hợp, hài hoà phần mềm toán học và pha lê ca học th(Otg việc tự động hoá tính toán thiết kế tối 14 các Chi tie Pláy có công dự chung trên ( sở các sách giáo khoa mới nhất về Chi tiết máy ở Việt Nam cũng như ở nước ngoài. Phương pháp trình bày ngắn gọn, dễ hiểu theo hướng thực hành thiết kế cơ khí trên máy tính cá nhân (PC) với Công nghệ kích chuột và xe! (Click and See). Sách không nhắc lại những lý thuyết, những công thức tính toán trình bày trong các sách giáo khoa về Chi tiết máy, mà chỉ trình bày trình tự các bước tự động tính toán thiết kế để nhận được sản phẩm mong muốn. Trong phần phụ lục có giới thiệu một số bản vẽ lắp của một số loại hộp giảm tốc và một số bản vẽ chế tạo các chi tiết điển hình. • | Để phục vụ hình thức giáo dục từ xa (Distant Education) hoặc E Learning Teaching, cuốn sách này còn được xuất bản dưới dạng E-Textbook (Sách giáo khoa điện tử) dùng trực tiếp trên từng PC độc lập; các mạng cục bộ LAN, WAN và trực tuyến trên INTERNET. | E-Textbook này có nhiều hình ảnh động vì công nghệ Multimedia và một số tiến bộ khác của CNTT đã được sử dụng triệt để. Trong quá trình hoàn thiện cuốn sách này, tác giả đã nhận được nhiều ý kiến đóng góp xây dựng quý báu của các đồng nghiệp và các chuyên gia. Tác gia xin chân thành cám ơn: TS Nguyễn Hữu Điển, Trưởng Phòng Giải tích và tính toán khoa học, Viện Toán học thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam; PGS, TS An Hiệp, Bộ Môn Thiết kế Máy, PGS.TS Trần Vĩnh Hưng, Trung tâm CADICAM thuộc Trường Đại học Giao thông Vận tải; PGS. TS Nguyễn Minh Tuấn thuộc Trung tâm Khoa học-Công nghệ Quân sự, PGS.TS.Đinh Bá Trụ, Học viện Kỹ thuật Quân sự thuộc Bộ Quốc phòng về những ý kiến đóng góp quý báu đó. Tác giả xin gửi lời cám ơn đặc biệt tới các cán bộ của Nhà xuất bản đã tham gia vào các công đoạn để cuốn sách này được ra mắt bạn đọc. Cuối cùng tác giả xin nhiệt thành cám ơn và hoan nghênh mọi ý kiến đóng góp xây dựng của bạn dọc. Mọi nhu cầu về sử dụng phần mềm (Maple & MDT), E-Textbook, cũng như mọi ý kiến đóng góp xây dựng xin các bạn vui lòng liên hệ trực tiếp với Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 70 Trần Hưng Đạo, hoặc liên hệ với tác giả theo diện thoại (04) 7.541.575 hoặc (0280) 866.682 hay e-mail quyeinv@ yahoo.com Xin chân thành cám ơn. là Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2004 TÁC GIẢ MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC BẢNG I. MỘT SỐ KÝ HIỆU QUY ƯỚC THEO TCVN BẢNG II. MỘT SỐ KÝ HIỆU QUY ƯỚC CHÍNH TRONG PHẦN MỀM MDT (HOA KỲ) PHẦN I: GIỚI THIỆU CÁC PHẦN MỀM TRỢ GIÚP TỰ ĐỘNG | TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY Chương 1. Giới thiệu về phần mềm trợ giúp tính toán Maple 1.1 Giới thiệu vắn tắt 1.2 Đặc điểm nổi bật của Maple | 1.3 Phần mềm Maple 6 Chương 2. Giới thiệu về phần mềm trợ giúp thiết kế MDT 2.1 Giới thiệu vắn tắt 2.2 Đặc điểm nổi bật của Mdt 2.3 Phần mềm Mdt 6 Chương 3. Những quan điểm về tự động hóa thiết kế chi tiết máy 3.1 Những nội dung thiết kế máy 3.2 Những nội dung thiết kế chi tiết máy 3.3 Các chỉ tiêu về khả năng làm việc của chi tiết máy 3.4 Những quan điểm về tự động hoá thiết kế chi tiết máy PHẦN II. TỰĐỘNG HOÁ TÍNH TOÁN NHỜ SỰTRỢ GIÚP CỦA PHẦN MỀM MAPLE 6 Chương 4 Chương trình tự động hoá tính toán bộ truyền đai 4.1 Chọn loại đai 4.2 Tính toán các thông số hình học, kích thước 4.3 Kiểm tra các điều kiện góc ôm và định kích thước bánh đai 94 102 113 113 4.4 Xác định các lực tác dụng lên trục và kiểm bền Chương 5. Chương trình tự động hoá tính toán bộ truyền xích 5.1 Chọn loại xích 5.2 Kiểm nghiệm các điều kiện bền 5.3 Tính các thông số hình học đĩa xích 5.4 Xác định lực tác dụng lên trục Chương 6. Chương trình tự động hoá tính toán bánh răng trụ 6.1 Chọn động cơ 6.2 Phân phối tỷ số truyền 6.3 Thiết kế bộ truyền đai 6.4 Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ 6.5 Thiết kế trục 6.6 Tính toán chọn ổ Chương 7. Chương trình tự động hoá tính toán | bánh răng nón (côn) 7.1 Các thông số đầu vào 7.2 Thiết kế bộ truyền bánh răng nón (Côn) 7.3 Xác định các lực tác dụng lên các bánh răng khi làm việc Chương 8. Chương trình tự động hoá tính toán trục vít-bánh vít 8.1 Các thông số đầu vào 8.2 Chọn vật liệu 8.3 Tính toán các thông số hình học 8.4 Xác định các lực tác dụng lên trục vít-bánh vít khi làm việc 8.5 Tính nhiệt truyền động trục vít Chương 9. Chương trình tự động hoá tính toán trục 9.1 Các thông số tính toán cơ bản 9.2 Các thông số tính bền mỏi, độ võng và góc xoay của trục 9.3 Các công thức tính toán chủ yếu 9.4 Các bảng số liệu thường dùng 9.5 Chương trình tính toán trục vít Chương 10. Chương trình tự động hoá tính toán ở trục 10. I Chọn loại Ổ lãn 10.2 In kết quả tính toán 114 10 142 142 142 147 152 153 154 154 155 156 159 168 183 183 184 193 193 194 194 196 201 201 201 205 207 207 207 210 212 PHẦN III. TỰ ĐỘNG HOÁ THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY NHỜ SỰ TRỢ GIÚP CỦA PHẦN MỀM MDT6 Chương 11. Tự động tính chọn mối ghép đinh tán 11.1 Giới thiệu các loại đinh tán 11.2 Giới thiệu các bước tự động tính chọn 1.3 Ví dụ Chương 12. Tự động tính chọn mối ghép bulông Chương 13. Tự động tính chọn truyền động đai 13.1 Giới thiệu các loại dây đai 13.2 Giới thiệu các bước tự động tính chọn 13.3 Ví dụ Chương 14, Tự động tính chọn truyền động xích 14.1 Giới thiệu các loại xích 14.2 Giới thiệu các bước tự động tính chọn 14.3 Ví du Chương 15. Tự động tính chọn truyền động bánh răng trụ 15.1 Giới thiệu các loại bánh răng trụ 15.2 Giới thiệu các bước tự động tính chọn 15.3 Ví du Chương 16. Tự động tính chọn trục 16.1 Giới thiệu các loại trục 16.2 Giới thiệu các bước tự động tính chọn 16.3 Ví du Chương 17, Tự động tính chọn ổ trượt 17.1 Giới thiệu các loại ổ trượt 17.2 Giới thiệu các bước tự động tính chọn 17.3 Ví du Chương 18. Tự động tính chọn ổ lăn 18.1 Giới thiệu các loại Ổ lăn 18.2 Giới thiệu các bước tự động tính chọn 18.3 Ví dlu Chương 19, Tự động tính chọn lò xo 19.1 Giới thiệu các loại lò xo 19.2 Giới thiệu các bước tự động tính chọn 213 216 216 216 220 229 229 229 230 233 233 233 233 239 239 239 245 249 249 19.3 Ví dụ Chương 20. Hướng dẫn chung về lựa chọn vật liệu tối ưu 20.1 Yêu cầu về tính năng sử dụng 20.2 Yêu cầu về tính Công nghệ 20.3 Yêu cầu về tính kinh tế 20.4 Yêu cầu về bảo vệ môi trường và an toàn xã hội. 253 253 255 257 257 269 PHỤ LỤC 1: Ví dụ tính toán thiết kế một hệ dẫn động cơ khí Yêu cầu: thiết kế động cơ-hộp giảm tốc trục vít bánh vít-băng tải PHỤ LỤC 2: Các tuỳ chọn khi thiết kế PHỤ LỤC3: Bảng chuyển đổi đơn vị KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO 273 275 276 BẢNG 1. MỘT SỐ KÝ HIỆU QUY ƯỚC THEO TCVN (TIÊU CHUẨN VIỆT NAM) Ký hiệu Đơn vị do Tên gọi Góc nâng của ren Hệ số ngoại lực tác dụng vào bulông Góc ma sát tương đương Chiều dày của tấm ghép ứng suất pháp của mối hàn do mm MPa (N/mm) MPa ứng suất tiếp (cắt) của mối hàn (N/mm) 06 MPa MPa, (N/mm) MPa Hệ số giảm ứng suất cho phép của mối hàn khi tải thay đổi Hệ số bên Góc tiếp xúc Ứng suất cắt đinh Hệ số Poatxông của vật liệu chi tiết bị bao (trục) Giới hạn mỏi uốn dài hạn với chu trình ứng suất đối xúng Giới hạn mỏi xoắn dài hạn với chu trình ứng suất đối xúng Hệ số Poatxông của vật liệu chi tiết bao (mayo) Biên độ ứng suất uốn Biên độ ứng suất xoắn Độ mềm của bulông I Giới hạn bền uốn, xoắn Ứng suất dập ứng suất kéo của tấm ứng suất uốn trung bình ứng suất xoắn trung bình Độ mềm của các tấm ghép ứng suất cắt của tấm ghép MPa MPa Ob To MPa MPa MPа MPa MPа MPa Tiếp theo bảng Ký hiệu Đơn vị Tên gọi Hệ số an toàn bền mỏi cho phép ứng suất pháp cho phép của mối hàn MPа (N/mm) 5 I 5 ứng suất tiếp cho phép của mối hàn MPa (N/mm) N mmê 5 mm2 mm mm N, (KM) N. (KM) N, (KM) mm mm mm mm Lực lớn nhất cho phép tác dụng lên môi ghép Diện tích mặt cắt ngang của bulông Diện tích bề mặt tiếp xúc của chi tiết máy (tấm ghép) Chiều rộng của tấm ghép Chiều rộng của ổ lăn Khả năng tải động cần thiết của ổ tính toán Khả năng tải tĩnh của ổ tiêu chuẩn Khả năng tải động của 3 tiêu chuẩn Đường kính đỉnh ren (đường kính tiêu chuẩn) Đường kính danh nghĩa của mối ghép Đường kính thân định tán Đường kính trục Đường kính trong của vòng trong của ổ lăn (ngõng trục) Đường kính ngoài của vòng ngoài của ổ lăn Đường kính trong của trục rỗng Đường kính chân ren Đường kính trong của chi tiết bị bao (truc) Đường kính trung bình của ren Đường kính ngoài của chi tiết bao (mayo) Đường kính thân bulông Đường kính lỗ lắp bulông Đường kính lỗ đặt đinh tán Khoảng cách từ mặt đầu của tấm ghép đến tâm hảng định đầu tiên mm OS O ooooo oo ó ó ó gu ga oo oo o mm mm mm mm mm min mm mm nim mm Tiếp theo bảng 1 N° Đơn vị mm MPa, (N/mm) MPa | Ký hiệu Tên gọi e, e' Khoảng cách các lực tới trục trung hòa của mặt cắt Môđun đàn hồi loại 1 của vật liệu chi tiết bị bao (trục) Môđun đàn hồi loại 1 của vật liệu chi tiết bao (mayo) Hệ số ma sát tĩnh ở bề mặt tiếp xúc Hệ số ma sát thay thế ở bề mặt tiếp xúc Ngoại lực tác dụng Lực dọc trục, truyền qua mối ghép Lực tác dụng dọc trục trong bộ truyền bánh răng, trục vít Lực dọc trục tác dụng vào ổ Lực tác dụng lên tấm ghép tại hàng đinh tán thứ 6 Lực tác dụng hướng tâm | F | Lực tiếp tuyến trong bộ truyền bánh răng - trục vít F, FM | Lực vòng trong bộ truyền bánh răng - trục vít Lực xiết chặt đai ốc trong mối ghép bulông Lực tác dụng lên mỗi đinh tán hoặc bulông hoặc điểm hàn Chiều cao cạnh đường hàn Hệ số an toàn mối ghép (chống trượt, chống tách ho) mm mm Hệ số kể đến đặc tỉnh tải trọng Hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ Chiều dài mối ghép hàn (chiều dài đường hàn) Tổng chiều dài của môi han Tuổi thọ của ổ tính theo triệu vòng quay Chiều dài của mối hàn dọc Tuổi thọ của ổ tính theo giờ Chiều dài của mối hàn ngang Mômen tương đương Tiêu vòng mm gió mm Mice Nm, Nmm 11 Tiếp theo bang 1 Ký hiệu šogs z Tên gọi Đơn vị Mômen uốn trục Nm, Noom Mômen uốn trục quanh trục x Nm, Nmm Mômen uốn trục quanh trục y Nm, Nmm Tốc độ quay của trục hoặc của vòng trong ngoài) | vòng/phút của ổ Độ dối của môi ghép chặt mm Độ dôi cần thiết trước khi lắp theo phương pháp lắp | mm ép mm mm aansa e é R R R A R oil passant Độ đôi lớn nhất của kiểu lắp được chọn mm Áp suất trên bề mặt tiếp xúc lắp chặt MPa Bước ren Công suất truyền động kW Tải trọng động tương đương trong ổ Tải trọng động dọc trục tương đương Tải trọng không đổi thay thế tương đương cho các | N, (KM) tải trọng thay đổi Bước xoắn Ốc Tải trọng tính tương đương ở các ổ trục Tải trọng tĩnh dọc trục tương đương ở các ổ trục Tải trọng tĩnh hướng tâm tương đương ở các ổ trục Tải trọng động hướng tâm tương đương ở các ổ trục Phản lực toàn phần ở các ổ trục Chiều cao các đỉnh mấp mô lớn nhất trên bề mặt chi tiết bị bao (trục) Chiều cao các đỉnh mấp mô lớn nhất trên bề mặt chi tiết bao (mayở - bề mặt lỗ) Chiều dày của tấm ghép Lực dọc trục phụ của ổ đỡ chặn N Bước đinh tán Mômen xoắn Nam Mômen xoắn truyền qua mối ghép Nmm, Nm 22222 mm mm Fiếp theo bảng 1 N° | Ký hiệu | Đơn vị Nm, Nmm 103, 104. 106. 108 SON N N OF < ox x < 109. 110. 111 Tên gọi Mô men xoắn trục Hệ số kể đến vòng nào quay Hệ số tải trọng hướng tâm Hệ số tải trọng tĩnh hướng tâm Hệ số tải trọng dọc trục Hệ số tải trọng tĩnh dọc trục Số lượng bulông của nhóm Số lượng định trong mối ghép Số lượng con lăn Chiều rộng then Chiều cao theo Chiều cao tính toán của then Chiều dài then Đường kính danh nghĩa trục Chiều sâu rãnh then trên trục Chiều sâu rãnh then trẽn lỗ Mô men truyền Ứng suất dập 112. mm mm 113. 114. mm 115. mm Q- mm 116. 117. min 118. www 119. Nm 120. MPa 121... {od} | Ứng suất dập cho phép MPa 13 BẢNG II, MỘT số KÝ HIỆU QUY ƯỚC CHÍNH TRONG PHẦN MỀM MDT (CỦA HOA KỲ) | Ký hiệu | Tên gọi Đơn vị Alpha | Hệ số tập trung ứng suất lý thuyết Beta Hệ số tập trung ứng suất thực tế Hệ số an toàn mỏi Hệ số an toàn chảy Hệ số khả năng tải tĩnh của ổ lăn Hệ số khả năng tải động của ổ lăn Hệ số ảnh hưởng công nghệ kích thước tới giới hạn bền kéo, giới hạn chảy Hệ số ảnh hưởng của kích thước hình học Hệ số ảnh hưởng của kích thước khi có tập trung ứng suất Hệ số đô nhàn Hệ số độ rắn bề mặt Hệ số ảnh hưởng tổng hợp tới độ bền mỏi Hệ số chống thảo lỏng Hệ số ảnh hưởng tới độ bền chảy Gama Hệ số ảnh hưởng tổng hợp tới độ bền chảy Đường kính lớn . mm.inch Đường kính nhỏ của trục mm, inch Đường kính trong của truc mm, inch 14 Tiếp Đins II Ký hiệu | Tên gọi Don vi Đường kính con lăn mm, inch Khoảng cách tâm hai con lăn mm, inch Hệ số lực hướng kinh | Hệ số lực dọc trục KN Lực ban đầu vặn đai ốc Mômen uốn Nm Lực tác dụng vào chi tiết máy M Mômen uốn nói chung Nm Sigmaa | Ứng suất biên độ trong bulông N/mm? Sigmat | Ứng suất cho phép trong bulong N/mm2 so N/mm2 Hệ số an toàn mỏi của bulông Ứng suất trượt Tau N/mm? Ứng suất trượt cho phép N/mm2 Đường kính lỗ trên tấm ghép mm, inch BƯỚC ren mm, inch Chiều rộng đai ốc mm, inch Chiều rộng đầu bulông mm, inch Chiều cao đai ốc mm, inch Chiều cao đầu bulông mm, inch Chiều dây tấm ghép mm, inch Đường kính trung binh ren mm, inch 15 Tiếp bang 11 N" | Ký hiệu Tên gọi Đơn vị Đường kính chán ren mm, inch Đường kính bu lông mm, inch Diện tích mặt cắt mm, inch? Mômen quán tính mặt cắt đối với trục x Mm Mômen quán tính mặt cắt đối với trụ y mm" Mômen uốn Nm Mô men xoắn Nm S. Độ võng (biến dạng của dầm, trục) mm 16 PHẦN I GIỚI THIỆU PHẦN MỀM TRỢ GIÚP TỰ ĐỘNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY Chương 1 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM TRỢ GIÚP TÍNH TOÁN MAPLE 11 GIỚI THIỆU 1.1.1. Nguồn gốc xuất xứ | Maple là một hệ phần mềm chuyên dụng cho công việc tính toán bao gồm các tính toán thuần tuý bằng ký hiệu toán học, các tính toán số và các tính toán bằng đồ thị. Sản phẩm này do trường Đại học Tổng hợp Waterlo) (Canada) và trường Đại học kỹ thuật Zurich (Liên bang Đức) xây dựng và đưa vào thị trường đầu tiên, năm 1985, trên thế giới. Những đặc tính cơ bản của Maple là dễ sử dụng, không đòi hỏi cấu hình máy phải lớn, đáp ứng nhu cầu tính toán của nhiều đối tượng. Nó giúp nâng cao chất lượng dạy và học, nhưng không làm mất đi tư duy toán học, là công cụ đắc lực giúp cho việc nâng cao hiệu quả sử dụng và nghiên cứu. Ngoài ra, Maple còn được thiết kế thích hợp với chế độ tương tác giữa người và máy, cho phép người sử dụng phát triển các modun chuyên dụng, lập trình hoặc tạo thư viện riêng ngay trong phần mềm của chúng ta. Phần mềm Maple, không những là phần mềm dạy học thuần tuý, mà với một khối lượng đồ số các công việc mà nó làm được, cùng với khả năng biểu diễn hình ảnh tuyệt vời và sự đơn giản trong sử dụng của nó, Maple là một Công cụ hữu hiệu trong việc dạy và học tập. 1.1.2. Khối lượng tri thức Với một khối lượng kiến thức toán học từ thấp tới cao, từ đơn giản tới phức tạp, từ cổ điển tới hiện đại hàm chứa trong 1 500-2000 trang in khổ A4 tuỳ theo các version, Maple gồm nhiều modun kiến thức, hàm chứa hầu hết các lĩnh vực của toán học. 1.1.3. Tình hình sử dụng trên thế giới | Maple V đã được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới. Theo tài liệu Công bố chính thống, thì phần mềm này cùng với tài liệu hướng dẫn sử dụng đã xuất hiện ở New York (Mỹ), Berlin (Đức), London (Anh); Paris (Pháp); Tokyo (Nhật Bản); Hồng Kông (Trung Quốc); Barcelona (Tây Ban Nha); Budapes (Hungari), vv... và nhiều nước khác nữa [12,13,14,15,16,18], không những chỉ bó hẹp trong các lĩnh vực của toán học, mà còn cả trong rất nhiều lĩnh vực khoa học có sử dụng toán học làm Công cụ. 1.1.3.Tình hình sử dụng trong nước Những năm gần đây, ở nước ta phần mềm Maple đã được quan tâm, khai thác sử dụng. Đi đầu trong việc phổ biến và ứng dụng trong toán học là các nhà toán học [6,7]. Tiếp theo là việc sử dụng phần mềm này trong lĩnh vực Cơ học (8,9,11] và một số lĩnh vực khác [13, 14]. 1.2 ĐẶC ĐIỂM NỔI BẬT CỦA MAPLE Tại thời điểm này trên thương trường, Maple đã có rất nhiều phiên bản, từ Maplc 1 đến Maple 9. Những đặc điểm nổi bật của Maple được giới thiệu ở đây chủ yếu dựa trên Maple 6. Mặc dù các phiên bản sau có thể nâng cấp được các phiên bản trước, được cập nhật những kiến thức mới về toán học, hoặc những tiến bộ mới của CNTT được ứng dụng, Song Maple 6 vẫn được lựa chọn để giới thiệu vì trong phiên bản này tích luỹ được rất nhiều ứng dụng đem chia sẻ với đông đảo bạn đọc. S) với các phần mềm toán học khác như: Mathematica; MaiCAD: MathPoint: Mathemurica: Mailahi Proffessional; cũng như nhiều phần mềm toán học đơn giản khác như: SPSS, MICROFIT, REDUCE, CABRI GEOMETRE, MIDDLE SCHOOL MATH; TEACH YOURSHELF; CALCULUS... thì Maple có những điểm nổi bật sau 1. Dễ dàng sử dụng: các thao tác tính toán hầu như theo các thói quen thông dụng, không đòi hỏi trình độ toán học và tin học cao. 2. Soạn thảo văn bản bằng nhiều loại ngôn ngữ (Việt, Anh, Pháp, Đức,...) như soạn thảo văn bản trong Word. 18 3. Có khả năng truy nhập, kết nối với nhiều ngôn ngữ lập trình khác (C; Foran...) và các phần mềm khác (Matlab, xcel). 4. Có khả năng biên tập sách điện tử (E-book). 5. Có khả năng kết xuất dưới nhiều dạng, đặc biệt theo chuẩn mực LATEX mà mọi ấn phẩm về toán học chuẩn mực trên thế giới đều phải tuân thủ. 6. Dễ dàng trong lập trình. 7. Khả năng sự vận động tuyệt vời của đồ thị. 1,3 PHẦN MỀM MAPLE 6 1.3.1. Hệ điều hành Làm việc dưới nhiều hệ điều hành như: Unix, Linux và Window với các version mới nhất dùng cho nhiều chủng loại PC. 1.3.2 Giao diện So với giao diện của Maple 5 thì Maple 6 bổ sung một trình đơn Spreadsheet hình 1.2. Hầu hết trình đơn trải xuống đều được bổ sung những lệnh mới. Để dễ so sánh, hãy lướt qua (Maple 5/Maple 6): File (12/16); Edit (16/16); View (10/15); Isert (8/13); Format (9/13); Option (5/13); Window (8/19); I lelp (10/14). Tác vụ mạnh bằng cách sử dụng tiện ích kích chuột và nhìn (Click & Sec): Đây là thanh thực đơn phụ liệt kê các tài nguyên ngay dưới thanh công cụ. (Ilàm chứa hay đúng hơn là liên hợp với cả phần mềm toán học lớn khác như MATLAB của hãng The Mathworks, Inc; 24 Prime Park Way; Natick, MA 01760; FAX: 508-653-2997; email: subscribe@mathworks.com) bằng lệnh start (with Matlab). Sử dụng các trình ứng dụng của Microsoft 2000, như Exc1 2000. Phần mở rộng của các files là: np, chứ không phải là .wms. 1.3.3. Cấu hình tối thiểu Có hai chế độ cài đặt: cho một người sử dụng (single-user) và cho nhiều người sử dụng (multi-user). Sau khi cài đặt hoàn chỉnh Maple 6 dưới hệ điều 19 hành Window chiếm: 63.235.930 MB (hình 1,1). Ở các hệ điều hành khác, SỐ MB cần thiết sẽ khác hơn. Để hoạt động được, yêu cầu tối thiểu:16RAM, 64MB không gian đĩa trống; PC 486 trở lên; card đồ hoạ, SVGA. | Để NetWork làm việc tốt, yêu cầu cấu hình của PC cao hơn, nếu cần trợ giúp trực tuyến. 1.3. 4. Những tài nguyên mới bổ sung Những tài nguyên mới được nâng cấp và bổ sung, gồm có: Updates/Maple6/Linear Algebra. Updates/Maple6/language. Updates/Maple6/gui. Excel 2000. updates/Maple6/Excel. Updates/Maple6/numerics, Updates/Maple6/packages page. Updates/Maple6/symbolic page. Updates/Maple/graphics. He Updates/Maple6/compatibility page. Những chi tiết mới mẻ của phần mềm này được trình bày tỷ mỉ trong tài liệu [11, 15, 16]. SEL M ous98 E maple Hinh 1.1 Phần mềm Maple 6 làm việc dưới hệ điều hành Windows 04:24 DESIREEDER 130 I Nord Toms 3 BEWEEE TỰ ĐỘNG HOẢ TÍNH TOÁN LỰA CHỌN VẬT LIỆU TỐI ƯU MIỐI TRANG LÀM VIỆC CỦA MAPLE 6: là thể ra tay vẫn hay như W T 1. TIẾP Tirh tự động, nh tranh, 3.¥ vá chu đô thị di động 4 LiẾT 1 vi cam - Liri TIM TEFLAI, 5 Soah wah dien tu h Van viin vä viin vän Các tổng số có ba 1 cua vật liệu, ghtin+ 120.20 17.1...201 0 151. . Hình 1-2 Một trang làm việc của Maple 6 1.3.5. Những điều cần lưu ý khi sử dụng Cho tới ngày nay, Maple đã có phiên bản (version) thứ 10. Những phiên bản sau giàu có về tài nguyên bằng hệ thống các ví dụ ứng dụng. Trong quá trình tính toán, việc đưa ra kết quả bằng số tiến hành theo các quy ước của phương Tây: dùng dấu chấm ngăn cách các phần nguyên và phần thập phân Ví dụ: Hesol = 2004 tương đương với tiếng Việt là lesol = 0,004; Y1 = 24 tương đương với tiếng Việt Y1 = 0,24. 21 Chương 2 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM TRỢ GIÚP | THIẾT KẾ MDT 2.1 GIỚI THIỆU VẮN TẮT 2.1.1 Nguồn gốc xuất xứ Như đã biết, trên thế giới có hàng ngàn phần mềm thiết kế trên PC, nhưng phổ dụng nhất là AutoCAD của hãng AutoDesk. MDF(Mechanical Desktop) là một trong số các phần mềm thiết kế cơ khí chuyên dụng chạy trên nền AutoCAD của hãng này. Nói cách khác MDT là một trong số phần mềm ứng dụng (Application) chạy trên nền AutoCAD giành cho các nhà thiết kế cơ khí. - Genius13- chạy trên nền AutoCAD 13; - Genius14- chạy trên nên AutoCAD14; - Mechanical Desktop (MDT) chạy trên AutoCAD2000 (là phiên bản phát triển từ Genius. Nó đã được thương mại hoá rộng rãi trên thị trường quốc tế. Đã xuất hiện các phiên bản MIDT1... MDT6 . Riêng MDT2 và MIDT3 đã được giới thiệu trong tài liệu [2]. - INVENTOR chạy độc lập như là một phát triển riêng biệt của CAD. 2.1.2 Khối lượng tri thức Phần mềm MDT là một phần mềm công nghiệp chuyên dùng để thiết kế và tính toán các loại chi tiết máy cơ khí. Nó cho phép sử dụng trên từng máy tính cá nhân riêng lẻ (PC) và một hệ thống các máy tính trong phạm vi một nhà máy, một xí nghiệp cơ khí đến phạm vi toàn cầu. Khối lượng tri thức gồm có: Trung tâm tin tức, thông báo; Trung tâm cung cấp sản phẩm; Nguồn công nghiệp, trung tâm thiết kế, 22 Hệ thống các quy chuẩn, quy phạm (catalogs); Trung tâm sản xuất. Việc thiết kế điện tử theo công nghệ thích nghi được hiểu như sau: Khi thay đổi thiết kế (kích thước, sai lệch kích thước; sai lệch hình dáng bề mặt, độ nhám bề mặt...) một chi tiết máy trong một cụm máy thì các chi tiết có liên quan tự động thay đổi theo. Bản thiết kế hoàn chỉnh sẽ từ trung tâm thiết kế đi thẳng tới trung tâm sản xuất. Sau khi cài đặt hoàn chỉnh, MDT chạy trên AutoCAD200 chiếm khoảng 392MB 2.1.3 Tình hình sử dụng trên thế giới | MIDT đã được thương mại hoá từ năm 1982 (phiên bản 1)... Nó được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Phiên bản MDT giới thiệu trong cuốn sách này là phiên bản SỐ 6, Công bố năm 2001, 2.2 ĐẶC ĐIỂM NỔI BẬT CỦA MDT - Tự động tính toán thiết kế mối ghép đinh tán. - Tự động tính toán thiết kế mối ghép hàn. - Tự động tính toán thiết kế mối ren-bulông-đai ốc. - Tự động tính toán thiết kế mối ghép then, then hoa. - Tự động tính toán thiết kế mối ghép chốt và vòng hãm. - Tự động tính toán thiết kế bộ truyền đai. - Tự động tính toán thiết kế bộ truyền xích. - Tự động tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng- trục vít - bánh vít. - Tự động tính toán thiết kế trục tâm và trục truyền, - Tự động tính toán thiết kế Ổ trục (đỡ, chặn, đỡ-chặn, chắn). - Tự động tính toán thiết kế khớp nối. - Tự động tính toán thiết kế lò xo. - Tự động tính toán biến dạng, mô men quán tính khối lượng. - Tự động tính toán thiết kế cam phẳng, cam không gian theo các quy luật chuyển động của cần. 23 - Tự động tính toán bôi trơn thuỷ động. - Tự động tính toán nhiệt. - Tự động tính toán ứng suất và biến dạng theo phương pháp phân tử hữu han (FEM). Nhìn chung So với CAD, MDT có những hiệu năng vượt trội sau: Hiệu năng hiệu chỉnh mạnh (Power Edit). Hiệu năng tái tác vụ mạnh (Power Recall). Hiệu năng xoá mạnh (Power Erasc). Hiệu năng truy bắt đối tượng mạnh (Power Snap). Hiệu năng thiết lập tỷ lệ và khung tên bản vẽ nhanh (Scale Factor & Drawing Borders). Iliệu năng ghi kích thước chi tiết đúng, nhanh ( Dimensioning). Hiệu năng chứa và hiển thị nhanh các loại chi tiết đã được chuẩn hoá (Standard Parts). Hiệu năng tự động hoá thiết kế theo thông số các tiết máy có công dụng chung cách (IParametric Design). Hiệu năng lập bản liệt kê chi tiết trong bản vẽ cad). Hiệu năng ghi độ nhám và các sai lệch hình dáng bề mặt, sai lệch kích thước hình học cao. Hiệu năng ghi các loại mối lắp ghép và dung sai của chúng cao. | Bảng danh mục các loại vật liệu kim loại (thép cacbon; thép hợp kim hợp kim nhôm, v,v...) với các dữ liệu: môđun đàn hồi; giới hạn chảy; hệ số Poission. Những nội dung trên được sắp xếp theo từng mô đun với quan điểm thiết kế theo đối tượng tạo điều kiện dễ dàng nhất cho người sử dụng. | Tất cả những nội dung trên thoả mãn đầy đủ việc tính toán thiết kế các chi tiết máy có công dụng chung (3,4]. Với những chi tiết máy đã được chuẩn hoá có trong thư viện, chỉ việc nhập dữ liệu, nhà thiết kế sẽ lập tức nhận được kết quả và các hình vẽ tương ứng với màu sắc hài hoà. Nhà thiết kế có thể dễ 24 dàng thiết kế những chi tiết máy cơ khí mới nhờ sự trợ giúp của MIDT với quan điểm tự động hoá thiết kế và thiết kế tối ưu [12]. 2.3 PHẦN MỀM MDT6 2.3.1. Hệ điều hành - Hệ điều hành gồm có: Windows 95; Windows 98, Windows 2000 hoặc Windows NT 4.0" (hình 2.1). - Một số yêu cầu phụ khác: cần có máy in, máy vẽ; cần kết nối PC với {nternet để thực hiện 1-design và hưởng các dịch vụ kỹ thuật hậu mãi của hãng AutoDesk (17) 2.3.2 Giao diện Có hai loại dao diện: dùng cho cá nhân và dùng cho nhóm làm việc để thực hiện thiết kế điện tử (I-DESIGN), hình 2.2, hình 2.3. 2.3.3. Cấu hình tối thiểu Sau khi cài đặt hoàn chỉnh, chiếm khoảng 450 MB; MIDT6 chạy tốt với các điều kiện sau: Cấu hình tối thiểu: Pentium 133 trở lên; 32 MB RAM trở lên; 180MB không gian đĩa trắng và 64 MB swap spacc; độ phân giải màn hình 800x60) VGA trở lên; ổ 4XCD-ROM. 2.3. 4. Những tài nguyên mới bổ sung Những nét mới của MDT6 chạy trên nền Auto CAD 2000: So với các version 13,14, MDT6 có 20 điểm mới sau đây: Mechanical Option- Những tuỳ chọn cơ học, hình 2.4. Power Dimensioning- Ghi kích thước nhanh, Automatic Dimentioning- Tự động ghi kích thước. Purge All-Làm sạch trơn tru. Scale Monitor Tỷ lệ màn hình. 11:!! il 1.1!!_ #Layer and {Object setting-Thiết lập lớp và đối tượng. 25 Library- Thư viện các chi tiết máy. Migation Tools- Những công cụ. #Leader lines-Những dòng chỉ dẫn. Listing of other Changes- Liệt kê những sự thay đổi khác. = Bill of Material-Danh mục vật liệu, Balloons-Làm nở khối. Parts List-Danh mục các chi tiết máy, hình 2.5. Part Reference-Tham khảo tiết máy. #Part Reference Edit- Iliệu chỉnh tham khảo chi tiết máy. C] Surface Texture- Kết cấu bề mặt. #Feature Control Frame-Khung kiểm tra phần vẽ tách đặc tả. FEdge Symbols- Những ký hiệu mép vát. #Datum and Feature Identfer- Định chuẩn và định vị phần cắt tách. welding Symbols- Những ký hiệu mối hàn. . Những tiêu chuẩn cơ khí của các quốc gia: GB (Trung Quốc); ANSI (Mỹ); DIN (Đức)...và quốc tế IS). 2.3.5. Những phạm vi sử dụng MD16 hữu hiệu 1/ Dùng để tính toán tự động và trợ giúp thiết kế các loại chi tiết máy có Công dụng chung trong các loại máy cơ khí ( xe máy, ôtô, máy xây dựng , máy nâng chuyển, máy nông nghiệp, máy lâm nghiệp...). Vì vậy, phần mềm này đặc biệt hiệu dụng trong các viện thiết kế chuyên ngành về các loại máy cơ khí; 2/ Đối với các trường phổ thông trung học dùng làm tài liệu bổ trợ học tập các môn kỹ thuật công nghiệp. Đối với các trường trung học chuyên nghiệp cơ khí; cao đẳng và đại học kỹ thuật dùng để thiết kế chi tiết máy: thiết kế máy, dạy học môn học cơ sở thiết kế máy cơ khí, vv... 2.3.6, Kết luận và khuyến nghị về MDT6 | 1/ Đây là một phần mềm thiết kế cơ khí đồ SỐ, đặc sắc chạy trên nền AutoCAD của hãng AutoDesk. Một phần mềm khác tương tự như thế tại thời 26 điểm này chưa được biết tới, vì thế M1276, theo quan điểm của chúng tôi, được coi là niềm mơ ước của những nhà thiết kế máy cơ khí. Để bạn đọc hình dung phần nào giá trị to lớn của nó, xin đưa ra thông tin nhỏ sau để so sánh: nếu ví MDF6 là một con voi thì những đoạn chương trình (hoặc một môđun chương trình tính toán hoàn chỉnh một bộ truyền đai, cho một loại đai thôi , chưa có bản vẽ !) được viết bằng Turbo Pascal đã chiếm tới hàng ngàn lệnh, chỉ như con ruồi đậu trên chân con voi này mà thôi. Nếu việc ghi kích thước và sai lệch của chúng, cũng như sai lệch hình dáng bề mặt chi tiết và chọn mối lắp ghép trong bản vẽ lắp cụm chi tiết hoặc bản vẽ lắp tổng anh đã được nâng lên thành đề tài cấp nhà nước tại một viện chuyên ngành trong cả năm trời, thì MDT6 giải quyết việc này rất đắc lực, nhanh chóng. 2 Tại các nhà trường kỹ thuật ngành cơ khí đều phải làm đồ án môn học (hay còn gọi là thiết kế môn học) hoặc làm bài tập lớn Chi tiết máy [1,4,5} với khối lượng kiến thức rất lớn và cường độ lao động (tính toán và vẽ) rất cao. Xin khuyến nghị sử dụng phần mềm này càng sớm, càng nhiều càng tốt [1,8,9]. 3Trong khi vấn đề "Đào tạo nhân lực cho CNTT đang được bàn bạc Sôi nổi thì việc nghiên cứu, khai thác, sử dụng MD6 là một ví dụ sinh động để tham khảo. Một phần mềm công nghiệp (để có thể xuất khẩu được) là kết tinh sự lao động khoa học đầy sáng tạo không những chỉ của các chuyên gia tin học, mà còn của các nhà khoa học chuyên ngành, các chuyên gia soạn thảo và hoạch định các tiêu chuẩn ngành của quốc gia và quốc tế, các nhà thiết kế mỹ thuật và các hoạ trình viên v.v... 4/Trong quá trình đào tạo, phần mềm này đã được dùng làm tài liệu học tập, tham khảo cho học viên, nó đặc biệt được ưa chuộng khi học viên làm đồ án môn học chi tiết máy. 2,3.7. Những điều lưu ý khi sử dụng Cho tới ngày nay, MDT đã có phiên bản (version) thứ 8. Những phiên bản sau giàu có về tài nguyên bằng hệ thống các thư viện (library) chi tiết máy tiêu chuẩn hoặc thư viện vật liệu dùng trong ngành chế tạo máy, hoặc đưa thêm các tiêu chuẩn thiết kế (TCTK) của một số nước. Một số đơn vị đo lường hoặc các đại lượng được quy định khác với TCVN, ví dụ: Alpha: là hệ SỐ Lập trung ứng suất lý thuyết, tương đương với 27 tiếng Việt là đo, (hoặc đị); Tau tương đương với tiếng Việt Trứng suất tiếp); Galaf là hệ số ảnh hưởng tổng hợp với độ bền chảy. Trong các tài liệu tính toán độ bền chi tiết máy bằng tiếng Việt, chưa bắt gặp phương pháp tính toán này. Để dễ dàng cho việc sử dụng, bạn đọc nên tham khảo Bảng 2, và Phụ lục 3: Bang chuyển đổi đơn vị. 0 120 40 A A ND PREMOM 8 POR LH15 NEL CALEN938 S achanicalDeska G rote SH ACOGECARA H 4105 1903_2001 Sodo Licensing Technology Congrt revisor Cor. 1906-2001, TETTE SOCKENBARI S TEFTEGORIES Hình 2.1, MDT tích hợp các phiên bản của GENIUS trước đây SKANDA S T OICS P To 03 SIDES SHO ONCUSED H AREA Sht Coro HON PARECE SEE 0 : 00 SON Hình 2.2. Màn hình i-Design của MDT6 28 de todos B e sker G303 Teistenatalee H &Mook NEUSE GSSEL Autodesk User Groups Worldwide Wednesby What is a User Group IT ROUP atlantile centers where you c reate you Tod ductvity, share orghts with Aulodesk product experts, and see product deavoastrations Usergroups are professional development Centers, providing a form in which you can meat proteinalt in your Sed post or find jobs, and expand your network of contacts Autodesk product user groups are independently orgid and operated by users for users Usena just bke yout Why Join User Group In a word--benefits Usergroups forter professional development and informabor, shanns, serve as networking Centers for job opportunity seket, double as learning Ceuters, and help metribers boostjo productivity. As an added bonus, un soups eve ar a Corunn for det Feedback to Autodesk. In essence. user ROUE' put you ou de muide 1992 N ON Autodesk DASH ON Hình 2.3. Phần mềm MDT được sử dụng trên phạm vi thế giới RES NE DE SER Ps . 993 800 00 ELDRAWINGI STOREY Model L ES ARE F 215CTeymaro: ind Specify opposite corner ism e 3 Mechanical Desklin ITình 2.4. Giao diện MDT6 khi thiết kế mới một chi tiết 29 a le 9 4 2 3 hangth autor on Med fokhardoxan Yedit 6 by Me 219053 Bles 1453 Szo #24 125 BABA RADA Fade BAYE YAP 49 1948 EN Lommand: amshaftcala Select contour or [Create cortour/Strength es PARAS Hoch SIRROR BLAHOPOLAR PONPOP b et SUN ELLEN Hình 2.5. Giao diện MDT6 khi tự động tính toán khả năng làm việc của chi tiết máy (Ví dụ tính độ bền mỏi của trục) Chương 3 NHỮNG QUAN ĐIỂM VỀ TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY 3.1 NHỮNG NỘI DUNG THIẾT KẾ MÁY Thiết kế máy bao gồm rất nhiều nội dung. Về mặt cơ học máy, các nội dung được phản ánh trong hai nhóm lớn sau: 3.1.1. Nhóm các nội dung về mặt nguyên lý máy }} Xây dựng Sơ đồ nguyên lý: Xác định cấu tạo các khâu, các khớp, kích thước động các khâu. Kích thước hình học các khâu phải nhỏ, gọn, hợp lý. 2) Xây dựng các chỉ tiêu động học: Giải bài toán vị trí, vận tốc, gia tốc... từ đó tìm ra các vị trí biên của các khâu để thiết kế vỏ máy sau này. Vẽ các quỹ đạo của các điểm cần thiết - đặc biệt là các điểm trên khâu công tác; tìm hệ SỐ năng suất của máy,... Sơ bộ định ra khối lượng các khâu... | 3) Xây dựng các chỉ tiêu động lực học: Bao gồm tính công suất của máy, tính hiệu suất, góc áp lực, tính các lực (các mônén lực) tác động lên các khâu, tính các phản lực liên kết (phản lực khớp động) nhằm chuẩn bị dữ liệu cho thiết kế từng chi tiết của máy ở phần tiếp theo. Xác định chuyển động thật của máy, hệ số không đều của chuyển động máy, tính lực cân bằng và các khối lượng cân bằng để cân bằng máy (triệt tiêu một phần hệ lực quán tính). 4) Tính toán độ chính xác hình học, động học và động lực, tính toán độ tin cậy của máy theo sơ đồ đã hoạch định ra. 3.1.2. Nhóm các nội dung về chi tiết máy, cụm máy | 1) Chọn vật liệu và tính toán thiết kế từng chi tiết máy tạo thành máy. 2) Thiết kế quy trình công nghệ cho những chi tiết máy chưa được tiêu chuẩn hóa. 3) Xây dựng bản vẽ lắp các tiết máy tạo thành các cụm máy và toàn bộ máy. 4) Chế tạo loạt "O" và chạy thử. Việu chỉnh thiết kế nếu cần thiết. 5) Tính toán và quyết định giá thành 6) Lập hồ sơ kinh tế - kỹ thuật trong đó nêu những đặc trưng kỹ thuật; hướng dẫn sử dụng (bao gồm cả giới thiệu, tiếp thị) và cách vận hành, điều chinh; bảo dưỡng, sửa chữa. 3.2. NHỮNG NỘI DUNG THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY Thiết kế chi tiết máy là một trong những nội dung quan trọng trong nội dung thiết kế máy [4, 5, 6, 13]. Thiết kế chi tiết máy gồm những nội dung cụ thể sau: 1) Xây dựng sơ đồ tính toán, ví dụ, tìm vị trí khối tâm của chi tiết máy phức tạp; tìm vị trí gối tựa khi tính trục có ngỗng trục nằm trong Ổ trượt; Ổ Jān; v.v. 2) Xác định tải trọng (lực, mômen lực) tác dụng lên tiết máy. 3) Chọn vật liệu thích hợp với điều kiện làm việc của tiết máy Chương 20. 4) Tiến hành tính toán sơ bộ: dựa vào các chỉ tiêu về khả năng làm việc (thường là chỉ tiêu bền) xác định các kích thước chính theo 3 chiều của tiết máy. 5) Xây dựng kết cấu cụ thể với đầy đủ các yếu tố sau: - Kích thước chính ; kích thước phụ. - Dung sai kích thước. - Độ nhám bề mặt. - Công nghệ nhiệt; lý - hóa - nhiệt và các Công nghệ bề mặt khác nhằm tăng lên. - Các yêu cầu kỹ thuật khác. 6) Tiến hành tính toán kiểm nghiệm theo các chỉ tiêu về khả năng làm việc . Đặc biệt chú ý tới các chỉ tiêu bên tĩnh; bến quá tải, bền mỏi; bản mòn; chỉ tiêu về chống biến dạng và chịu dao động cũng như khả năng chịu nhiệt của chi tiết máy. 32 7) Tiến hành giải chuỗi kích thước cho các chi tiết máy và cụm chi tiết máy nếu cần thiết. Chọn hệ thống và kiểu lắp cho các chi tiết máy lắp với nhau. 8) Kiểm tra đánh giá trên quan điểm độ bền đều giữa các chi tiết máy cũng như So sánh các chỉ tiêu về khả năng làm việc của chúng với các trị SỐ cho phép. Nếu thấy không cân đối và không thỏa mãn các chỉ tiêu quy định phải tiến hành tu chỉnh hoặc thiết kế lại. 3.3. CÁC CHỈ TIÊU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY 3.3.1. Sức bền Sức bền là chỉ tiêu quan trọng nhất đối với đại đa số chi tiết máy. Chi tiết máy không đủ bên có thể bị biến dạng dư lớn hoặc bị phá hỏng khi chịu tải. a, Phân loại sức bền - Dựa vào đặc điểm và nguyên nhân phá hỏng của chi tiết máy người ta phân ra hai loại sức bền: sức bền thể tích và sức bền bề mặt. Sức bền thể tích là khả năng chịu đựng ứng suất bên trong khi chịu tải của một chi tiết máy. Sức bền bề mặt là khả năng chịu đựng ứng suất tiếp xúc (cả ứng suất dập) trên bề mặt làm việc của chi tiết máy. Chi tiết máy không đủ bền thể tích thường bị gãy, vỡ hoặc bị biến dạng dư quá lớn. Còn chi tiết máy không đủ bền bề mặt thường bị dập, xước hoặc bong, tróc, rễ bề mặt, vv... - Dựa vào tính chất của ứng suất gây nên sự phá hỏng người ta chia ra sức bên tĩnh và sức bền mỏi. Sức bền tĩnh là khả năng chịu đựng ứng suất không thay đổi theo thời gian (gọi tắt là ứng suất tinh). Sức bền mỏi là khả năng chịu đựng ứng suất thay đổi theo thời gian của chi tiết máy mà không bị phá hỏng trong suốt quá trình làm việc. b. Phương pháp tính toán chung: * Tính toán theo ứng suất cho phép: Phương pháp tính sức bền thông dụng hiện nay đối với chi tiết máy là so sánh ứng suất sinh ra với trị SỐ ứng suất cho phép - tức là khống chế ứng suất sinh ra trong chi tiết máy nhỏ hơn một giới hạn nhất định. os[0] Is[] (3.1) 33 VOI [0]= 0 mm [1] = Trong đó: ở, - ứng suất sinh ra trong chi tiết máy: [ ] [ ] - ứng suất pháp cho phép và ứng suất tiếp cho phép. ơn , Tum - ứng suất pháp giới hạn và ứng suất tiếp giới hạn. Khi đạt đến các trị số này vật liệu chi tiết máy bị phá hủy. Trường hợp chi tiết máy chịu ứng suất tĩnh, đối với vật liệu dẻo, ứng suất giới hạn là giới hạn chảy của vật liệu ( L =ơ, = 2), đối với vật liệu dòn - là giới hạn bền (cm= T = ). * Tính toán theo độ bền mỏi: | Trường hợp chi tiết máy chịu ứng suất thay đổi phải tính theo giới hạn mỏi của vật liệu (SE). | Trong cuốn sách này khi tính toán độ bền mỏi chi tiết máy chịu ứng suất thay đổi ổn định, để đơn giản chỉ tính toán theo sức bền mỏi dài hạn (tính để đảm bảo chi tiết máy chịu được số chu kỳ thay đổi ứng suất rất lớn). Phương pháp tính toán độ bền mỏi của chi tiết máy có thể tìm hiểu thêm trong các tài liệu [9]. | Biểu thức (3.1) cho thấy, có thể điều chỉnh độ bền hợp lý bằng hai cách: hoặc thay đổi ứng suất cho phép tức là phải thay đổi vật liệu, Công nghệ chế tạo, hoặc thay đổi ứng suất thực tế thông qua việc thay đổi kích thước chi tiết máy. Công thức chung để kiểm nghiệm hệ SỐ an toàn mỏi là: (3.2) VSO +52 so-lo. De DC Ta Trong đó: Sở - hệ số an toàn ứng suất pháp. 34 7) Tiến hành giải chuỗi kích thước cho các chi tiết máy và cụm chi tiết máy nếu cần thiết. Chọn hệ thống và kiểu lắp cho các chi tiết máy lắp với nhau. | 8) Kiểm tra đánh giá trễn quan điểm độ bền đều giữa các chi tiết máy cũng như So sánh các chỉ tiêu về khả năng làm việc của chúng với các trị số cho phép. Nếu thấy không cân đối và không thỏa mãn các chỉ tiêu quy định phải tiến hành từ chính hoặc thiết kế lại. 3.3. CÁC CHỈ TIÊU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY 3.3.1, sức bền Sức bền là chỉ tiêu quan trọng nhất đối với đại đa số chi tiết máy. Chi tiết máy không đủ bên có thể bị biến dạng dư lớn hoặc bị phá hỏng khi chịu tải. a. Phân loại sức bền - Dựa vào đặc điểm và nguyên nhân phá hỏng của chi tiết máy người ta phân ra hai loại sức bền: sức bền thể tích và sức ...
XEM VÀ TẢI VỀ:
[linkxem]https://drive.google.com/file/d/1bUDVUK84qkLMn2RrQuZMqHXbqG3bMvNQ/preview[/linkxem][linktai]https://drive.google.com/file/d/1bUDVUK84qkLMn2RrQuZMqHXbqG3bMvNQ/view[/linktai]
