"Bài giảng Cơ học máy - Chương 7: Khái niệm cơ bản về tính toán thiết kế chi tiết máy" tìm hiểu độ bền, tải trọng, ứng suất, chu kỳ mạch động dương, đường cong mỏi...
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng Cơ học máy: Chương 7 - TS. Phan Tấn Tùng
- Cơ học máy TS Phan Tấn Tùng
Chương 7 Khái niệm cơ bản về tính toán thiết kế chi tiết máy
1. Độ bền
1.1 Tải trọng
• Tải trọng không đổi: phương, chiều, độ lớn không đổi theo thời gian
• Tải trong thay đổi: ít nhất một trong ba yếu tố trên thay đổi theo thời
gian. Tải thay đổi có thể liên tục hoặc theo bậc
• Tải va đập
• Tải danh nghĩa
• Tải trọng tương đương
• Tải trọng qui đổi
1.2 Ứng suất
• Ứng suất tĩnh: giá trị không đổi theo thời gian →phá huỷ tĩnh
• Ứng suất thay đổi: giá trị thay đổi theo thời gian→phá huỷ mõi
1
- Cơ học máy TS Phan Tấn Tùng
• Chu kỳ ứng suất
5 đặc trưng của 1 chu kỳ ứng suất
1. Ứng suất cực đại σ max τ max
2. Ứng suất cực tiểu σ min τ min
3. Ứng suất trung bình
σ max + σ min τ max + τ min
σm = τm =
2 2 Chu kỳ ứng suất
4. Ứng suất biên độ
σ max − σ min τ max − τ min
σa = τa =
2 2
5. Hệ số tính chất chu kỳ
σ τ min
r = min r=
σ max τ max
2
- Cơ học máy TS Phan Tấn Tùng
σ min
• Chu kỳ đối xứng σ max = −σ min τ max = −τ min r= = −1
σ max
σ ,τ ứng suất tĩnh
σ −1 ,τ −1 ứng suất mõi ứng với chu kỳ đối xứng
σ min
•Chu kỳ mạch động dương σ min = 0 τ min = 0 r= =0
σ max
σ 0 ,τ 0 ứng suất mõi ứng với chu kỳ mạch động dương
3
- Cơ học máy TS Phan Tấn Tùng
• Thí nghiệm lập đường cong
mõi
4
Mẫu thử mõi Máy thử mõi
- Cơ học máy TS Phan Tấn Tùng
• Đường cong mõi
σ r :giới hạn mõi dài hạn
N 0 :số chu kỳ cơ sở
N ≥ N 0 :chế độ làm việc dài hạn
N < N 0 :chế độ làm việc ngắn hạn
• Ứng suất mõi
N0
σ N =σr m = σ lim K L với K L ≥ 1
N
Khi tính ứng suất uốn cho vật liệu thép N 0 = 5.10 6chu kỳ
m = mF = 6 khi HB ≤ 350 và m = mF = 9 khi HB > 350
N
Khi tính ứng suất tiếp xúc cho vật liệu thép 0 = 30 × ( HB )2.4
và m = mH = 6
Giá trị σlim σ −1F = (0.4 ÷ 0.5)σ b σ 0 F = (1.4 ÷ 1.6)σ −1F
τ −1 = (0.22 ÷ 0.25)σ b τ 0 = 0.3 σ ch
5
σ −1K = 0.33 σ b σ 0 K = 0.5 σ b
- Cơ học máy TS Phan Tấn Tùng
• Số chu kỳ làm việc tương đương
Tải trọng không đổi
N = 60 Lh n
Với Lh: tuổi thọ (giờ)
n : số vòng quay (vg/ph)
Tải trọng thay đổi theo bậc
⎛ Ti ⎞
m' Chế độ tải trọng không đổi
N LE = 60∑ ⎜⎜ ⎟⎟ ti ni
⎝ Tmax ⎠
Khí tính ứng suất uốn cho vật liệu thép
m' = mF = 6 khi HB≤350
m' = mF = 9 khi HB>350
Khí tính ứng suất tiếp xúc cho vật liệu thép
mH
m' = =3 6
2 Chế độ tải trọng thay đổi theo bậc
- Cơ học máy TS Phan Tấn Tùng
Ti : tải trọng chế độ thứ i
ni : số vòng quay chế độ thứ i (vg/ph)
ti : thời gian làm việc chế độ thứ i (giờ)
Tải trong thay đổi liện tục
N LE = K E N
Vớ KE tra bảng 6.14 Chế độ tải trọng thay đổi liên tục
7