intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Kỹ thuật chế tạo máy

Chia sẻ: Fgjỉ Guygh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:479

126
lượt xem
43
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong trường hợp nội lực trong mặt cắt chỉ có một thành phần nằm vuông góc với mặt cắt, ứng suất gây ra chỉ có ứng suất pháp. Ứng suất pháp trên mỗi điểm có thể không bằng với ứng suất trung bình tuy nhiên tổng ứng suất trên tiết diện phảo bằng vwois lực dọc tác dụng...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Kỹ thuật chế tạo máy

  1. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Chưong 1 NG SU T VÀ BÀI TOÁN THI T K 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. 1 trhtra@gmail.com
  2. ng su t pháp (normal stress) Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com • Trong trư ng h p n i l c trong m t c t ch có m t thành ph n n m vuông góc v i m t c t, ng su t gây ra ch có ng su t pháp ∆F P σ = lim σ ave = ∆A→0 ∆A A ng su t pháp trên m i ñi m có th không b ng • v i ng su t trung bình, tuy nhiên t ng ng su t trên ti t di n ph i b ng v i l c d c tác d ng P = σ ave A = ∫ dF = ∫ σ dA A • Phân b chi ti t c a ng su t không th ñư c xác ñ nh ch d a vào tĩnh h c thu n tuý. 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. 2 trhtra@gmail.com
  3. ng su t pháp do t i chính tâm và l ch tâm Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com ng su t trung bình ñư c xem là • phân b ñ u ch khi thanh ch u l c chính tâm (centric loading). • N u m t thanh ch u l c l ch tâm, thì n i l c g m m t l c d c tr c và m t mô men. Phân b ng su t trong thanh ch u l c l ch tâm không th ñ u ho c ñ i x ng 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. 3 trhtra@gmail.com
  4. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com ng su t ti p (Shearing Stress) • L c P và P’ tác d ng theo phương ngang lên thanh AB. • N i l c tương ng trên m t ph ng t i ti t di n qua C ñư c g i là l c c t. ng su t c t trung bình tương ng là, • P τ ave = A • Phân b c a ng su t c t thay ñ i t 0 ti các b m t ñ n giá tr c c ñ i (có th l n hơn r t nhi u so v i giá tr trung bình) P = τ ave A = ∫ dF = ∫ τ dA A ng su t c t không th gi thi t ñ u. • Phân b 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. 4 trhtra@gmail.com
  5. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Các ví d v ng su t c t C t ñơn C t ñôi PF PF τ ave = = τ ave = = AA A 2A 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. 5 trhtra@gmail.com
  6. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com ng su t d p (bearing stress) • Bu lông, ñinh tán, ch t t o ra ng su t trên m i n i • T ng n i l c phân b trên b m t b ng và ngư c chi u v i l c tác d ng trên ch t. • Cư ng ñ l c trung bình tương ng ñư c g i là ng su t d p (bearing stress), PP σb = = A td 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. 6 trhtra@gmail.com
  7. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Ví d v phân tích và thi t k ng su t • Mong mu n xác ñ nh ng su t trong các thanh ch u l c d c tr c và m i n i c a k t c u như hình v . • Đ thi t k k t c u này, ph i xét ng su t pháp l n nh t trong các thanh AB và BC; ng su t c t và ng ti p xúc t i các ch t n i. 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. 7 trhtra@gmail.com
  8. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Sơ ñ gi i phóng liên k t • Sơ ñ ch u l c c a k t c u g m ph n l c t i hai g i A, C và l c tác d ng t i B như hình v • Đi u ki n cân b ng ∑ M C = 0 = Ax (0.6 m ) − (30 kN )(0.8 m ) Ax = 40 kN ∑ Fx = 0 =Ax + C x C x = − Ax = −40 kN ∑ Fy = 0 = Ay + C y − 30 kN = 0 Ay + C y = 30 kN • Ay và Cy không th xác ñ nh t các phương trình trên 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. 8 trhtra@gmail.com
  9. Sơ ñ ch u l c c a m i thanh Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com • M i thanh trong k t c u ph i tho mãn ñi u ki n cân b ng • Xét m t sơ ñ ch u l c c a m t thanh: ∑ M B = 0 = − Ay (0.8 m ) Ay = 0 Thay vào phương trình cân b ng c a k t c u, ñư c C y = 30 kN • K t qu : Ax = 40 kN → C x = 40 kN ← C y = 30 kN ↑ 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. 9 trhtra@gmail.com
  10. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com N i l c trong m i thanh C C C C FBC FAB N i l c d c trong thanh AB: FAB = -Ax = -40 kN (ch u nén) Các ph n l c n m d c theo các thanh. N i l c d c trong thanh BC: FBC = C = 50 kN (ch u kéo) 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. 10 trhtra@gmail.com
  11. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com N i l c trong m i thanh FBC C C FBA FCB FAB Vì ch có m t thành ph n n i l c n m d c tr c thanh nên các thanh này ñư c g i là thanh ch u l c d c tr c. 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. 11 trhtra@gmail.com
  12. Phân tích ng su t Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com K t c u có th ch u ñư c l c 30kN t i B? • T phân tích tĩnh ta ñư c: FAB = 40 kN (nén) FBC = 50 kN (kéo) • T i ti t di n ngang b t kỳ c a thanh BC, n i l c trong thanh là 50 kN v i m t cư ng ñ l c hay ng su t: dBC = 20 mm 50 ×103 N P σ BC = = = 159 MPa A 314 ×10-6 m 2 • T ñ c trưng cơ h c c a thép, ng su t cho phép là σ all = 165 MPa • K t lu n: thanh BC ñ b n. 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. 12 trhtra@gmail.com
  13. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Bài toán thi t k • Thi t k m t k t c u m i, yêu c u ch n v t li u thích h p và kích thư c các thanh ñ ñ m b o tho mãn các ñi u ki n làm vi c • D a trên tiêu chí kinh t , tr ng lư ng, có s n trên th trư ng, v.v…, ch n thanh BC làm b ng nhôm có ng su t cho phép (σall= 100 MPa). Hãych n ñư ng kính thanh? 50 ×103 N P P = 500 ×10− 6 m 2 σ all = A= = σ all 100 ×106 Pa A d2 A=π 4 ( ) = 2.52 ×10−2 m = 25.2 mm 4 500 ×10− 6 m 2 4A d= = π π • M t thanh nhôm có ñư ng kính t i thi u Tran Hung26 mm thì thanh ñ m b o b n là Tra - Nha Trang Univ. 24 13 trhtra@gmail.com
  14. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com ng su t pháp trong hai thanh • Thanh BC ch u l c kéo d c tr c 50 kN. ng su t trung bình trong ño n gi a thanh BC v i ti t • di n ngang (A = 314x10-6m2) là σBC = +159 MPa. hai ñ u thanh BC v i ti t di n ch nh t, ti t di n nh • nh t x y ra v trí ñi qua tâm ch t, A = (20 mm )(40 mm − 25 mm ) = 300 ×10− 6 m 2 50 ×103 N P σ BC ,end = = = 167 MPa A 300 ×10− 6 m 2 • Thanh AB ch u nén d c tr c 40 kN và ng su t trung bình –26.7 MPa. hai ñ u thanh • Di n tích ti t di n ngang nh nh t không ch u ng su t do thanh b nén. 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. 14 trhtra@gmail.com
  15. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com ng su t c t trong ch t • Di n tích ti t di n ch t t i A,B, và C: 2  25 mm  −6 2 A = πr = π 2  = 491×10 m 2 • L c tác d ng lên ch t C b ng l c tác d ng lên thanh BC, 50 ×103 N P τ C , ave = = = 102 MPa −6 2 A 491×10 m • Ch t A ch u l c c t ñôi v i t ng l c tác d ng b ng l c d c tác d ng lên thanh AB, P 20 kN τ A, ave = = = 40.7 MPa −6 2 A 491×10 m 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. 15 trhtra@gmail.com
  16. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com ng su t trong ch t • Chia ch t t i B làm các ño n ñ xác ñ nh ti di n ch u l c c t l n nh t, PE = 15 kN PG = 25 kN (largest) • Tính ng su t c t trung bình tương ng, PG 25 kN τ B, ave = = = 50.9 MPa A 491×10− 6 m 2 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. 16 trhtra@gmail.com
  17. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com ng su t ti p xúc trên ch t • Đ xác ñ nh ng su t ti p xúc t i A trong thanh AB, ta có t = 30 mm và d = 25 mm, P 40 kN σb = = = 53.3 MPa td (30 mm )(25 mm ) • Xác ñ nh ng su t ti p xúc t i A trong móc n i, ta có t = 2(25 mm) = 50 mm và d = 25 mm, P 40 kN σb = = = 32.0 MPa td (50 mm )(25 mm ) 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. 17 trhtra@gmail.com
  18. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com ng su t trong thanh ch u l c d c tr c • L c d c tr c trên thanh ch gây ra ng su t pháp trên m t c t vuông góc v i tr c thanh • L c ngang trên ñai c hay ch t gây nên ng su t c t trong m t c t vuông góc v i tr c ñai c hay ch t. • Chúng ta s th y l c d c tr c hay l c c t ngang có th gây ra ng su t pháp và c g su t c t trên m t c t không vuông góc v i tr c thanh. 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. 18 trhtra@gmail.com
  19. ng su t trên m t c t xiên Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com • Xét m t m t c t xiên trong thanh v i góc nghiêng θ so v i tr c thanh. • T ñi u ki n cân b ng, phân b l c trên m t c t ph i cân b ng v i l c P. • Tách P làm hai thành ph n, vuông góc và n m trong m t c t, F = P cosθ V = P sin θ • ng su t pháp và ti p trung bình trên m t c t xiên, P cosθ F P σ= cos 2 θ = = Aθ A0 A0 cosθ P sin θ V P τ= sin θ cosθ = = A0 Aθ A0 cosθ 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. 19 trhtra@gmail.com
  20. ng su t pháp l n nh t Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com • ng su t pháp và ti p trên m t c t xiên, P P σ = cos θ τ = sin θ cosθ 2 A0 A0 • ng su t pháp l n nh t x y ra khi m t c t n m vuông góc v i tr c thanh, P σm = τ′ = 0 A0 • ng su t ti p l n nh t x y ra trên m t c t n m nghiêng 1 góc + 45o so v i tr c thanh, P P =σ′ τ m = sin 45 cos 45 = A0 2 A0 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. 20 trhtra@gmail.com
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2