Câu hỏi: Chi tiết máy là gì? Phân loại chi tiết máy. Cho ví dụ các chi tiết máy được lắp ghép như thế nào?
Chi tiết máy là phần tử có cấu tạo hoàn chỉnh từ các bộ phận cấu thành tạo nên nhiệm vụ chung nhất định. Mỗi phần tử sẽ có chức năng khác nhau nhưng điểm chung là chúng sẽ cấu thành bộ phận nhất định.
Phân loại: Chi tiết máy được phân loại theo công dụng:
+ Nhóm chi tiết có công dụng chung: bu lông, đai ốc
+ Nhóm chi tiết có công dụng riêng: Trục khuỷu, kim khâu
Các chi tiết máy được ghép với nhau bằng mối ghép cố định và mối ghép động. Mối ghép động: các chi tiết có chuyển động tương đối với nhau. Mối ghép cố định: các chi tiết không có chuyển động tương đối với nhau. Gồm hai loại: mối ghép tháo được và mối ghép không tháo được.
Chi tiết máy là gì?
Chi tiết máy là những phần tử cấu tạo một cách hoàn chỉnh từ các bộ phận cấu thành để tạo nên những nhiệm vụ chung nhất trong máy. Những thành phần này đều có những chức năng nhất định bên trong máy móc. Các loại máy móc đều được lắp ghép các chi tiết lại với nhau để có một tổng thể hoàn chỉnh, thực hiện nhiệm vụ chung.
Đặc điểm để nhận dạng các chi tiết máy là khi bạn bạn được chứng kiến tận mắt những phần tử được cấu tạo một cách hoàn chỉnh. Những chi tiết máy đó có thể tháo rời ra hoặc không tùy vào việc cách bạn ghép nối những chi tiết đó như thế nào.
Phân loại chi tiết máy
Nhóm có công dụng chung: Bu lông, đai ốc, bánh răng, lò xo … được sử dụng trong nhiều loại máy khác nhau các chi tiết có công dụng chung.
Nhóm có công dụng riêng: Trục khuỷu, kim máy khâu, khung xe đạp. Dùng trong một loại máy nhất định → chi tiết có công dụng riêng.
Ngày nay hầu hết các chi tiết máy đều được tiêu chuẩn hoá nhằm đảm bảo tính đồng nhất và khả năng lắp lẫn nhau, thuận lợi cho việc sử dụng và chế tạo hàng loạt.
Chi tiết máy được lắp ghép với nhau như thế nào?
Mối ghép cố định
Là những mối ghép mà các chi tiết được ghép không có chuyển động tương đối với nhau gồm:
– Mối ghép tháo được như ghép bằng vít, ren, then, chốt …
– Mối ghép không tháo được như ghép bằng đinh tán, bằng hàn.
Mối ghép động
Là những mối ghép mà chi tiết được ghép có thể xoay, trượt, lăn và ăn khớp với nhau.
Những vấn đề cơ bản về thiết kế chi tiết máy
Tiêu chuẩn để thiết kế và đánh giá các chi tiết máy phải dựa vào các yếu tố sau đây:
Hiệu suất sử dụng chi tiết máy: thiết kế chi tiết máy phải đảm bảo được hiệu suất sử dụng cao, ít tiêu tốn năng lượng và chi phí vận hành thấp nhất có thể.
Khả năng làm việc của các chi tiết máy tốt: các bộ phận đều có chức năng và nhiệm vụ riêng biệt. Do đó phải thiết kế làm sao để vừa có thể giữ được độ bền lâu và tuổi thọ trong suốt quá trình sử dụng, lại vừa vận dụng được tối đa nhiệm vụ của chúng.
Chi tiết máy phải đảm bảo được mức độ tin cậy cao trong suốt thời gian sử dụng. Độ tin cậy của chi tiết máy được đánh giá theo tiêu chí đó là xác suất làm việc và không bị hỏng hóc gì trong mức thời gian nhất định.
Chi tiết máy phải đảm bảo được sự an toàn tuyệt đối trong quá trình sử dụng.
Tính công nghệ cũng như tính kinh tế phải được tối ưu hóa ở các chi tiết máy. Tất cả các yếu tố từ hình dạng đến kết cấu của vật liệu cần phải phù hợp, càng có ít những chi tiết thì sẽ càng dễ tạo hơn. Bên cạnh đó, kích thước nhỏ gọn và khối lượng thấp cũng giúp giảm giá thành một cách đáng kể.
Như vậy, khi thiết kế các chi tiết máy cần phải chú ý kiểm tra và đánh giá theo các tiêu chí trên để có thể tạo ra được những sản phẩm chất lượng nhất.
Những đặc điểm trong tính toán chi tiết máy
Tính toán các chi tiết máy vừa có thể sử dụng công thức lý thuyết, vừa có thể sử dụng các hệ số thực nghiệm thông qua các đồ thị hay các hình vẽ, bảng hiệu cụ thể.
Để có thể tính toán xác định được kích thước của chi tiết máy thì người ta thường phải tiến hành thực hiện qua 2 bước cơ bản, đó là:
Tính kiểm nghiệm chi tiết máy và đây là bước quyết định cuối cùng các thông số quan trọng và kích thước cụ thể cho chi tiết máy.
Trong tính toán chi tiết máy thì các ẩn số thường sẽ nhiều hơn số các phương trình. Do vậy, bạn cần phải phải căn cứ vào các quan hệ giữa lực và biến dạng hoặc quan hệ kết cấu, kết hợp với vẽ hình để có thể giải quyết được.
Có rất nhiều những giải pháp cho cùng một mục tiêu thiết kế ra các chi tiết máy. Do đó trước khi tiến hành thiết kế cần phải lựa chọn một phương án tối ưu nhất. Các vấn đề chỉ được giải quyết tốt khi sử dụng các phương trình tối ưu hóa và tự động hóa các thiết kế chi tiết máy và các thiết bị cơ khí trên máy tính.
Biện pháp để nâng cao sức bền mỏi của chi tiết máy
Độ bền của chi tiết máy là khả năng để tiếp nhận trọng tải của các chi tiết máy mà không bị phá hủy hay biến dạng quá mức cho phép. Độ bền của chi tiết máy bao gồm 3 loại:
Độ bền tĩnh: đây là độ bền của chi tiết máy khi phải chịu ứng suất không thay đổi.
Độ bền mỏi được hiểu là độ bền của chi tiết máy khi phải chịu ứng suất thay đổi.
Độ bền mặt nghĩa là độ bền của chi tiết máy cần phải tránh bị phá hỏng bề mặt làm việc.
Độ bền thể tích chính là độ bền của chi tiết máy mà cần tránh để biến dạng lớn hay bị gãy hỏng.
Cơ sở của biện pháp nâng cao sức bền mỏi chi tiết máy. Hay còn được gọi là những nhân tố gây ảnh hưởng đến giớ hạn mỏi của chi tiết máy:
Ảnh hưởng từ hình dáng kết cấu: đây là yếu tố có ảnh hưởng khá lớn đến độ bền mỏi của chi tiết máy. Dưới những tác dụng của trọng tải và ở những chỗ có tiết diện thay đổi đột ngột. Hay có sự tập trung ứng suất làm cho ứng suất trong tực tế lớn hơn nhiều so với ứng suất dự tính.
Ảnh hưởng từ kích thước tuyệt đối của chi tiết máy. Kích thước tuyệt đối của chi tiết máy càng tăng thì giới hạn mỏi của nó cũng tăng lên theo tỷ lệ tương ứng.
Ảnh hưởng từ công nghệ gia công bề mặt: lớp bề mặt của các chi tiết máy sau khi được gia công, cắt gọt và gia công tăng bền sẽ có ảnh hưởng lớn đến giới hạn mỏi.
Ảnh hưởng từ các trạng thái ứng suất.
Biện pháp nâng cao sức bền mỏi của chi tiết máy:
Tiến hành bố trí những chỗ gây tập trung ứng suất ở xa các phận phải chịu ứng suất cao của chi tiết máy (nếu được).
Cần phải tạo hình dạng thật phù hợp tại các chỗ lượn chuyển tiếp của các bậc chi tiết máy. Để đảm bảo khớp các mối ghép khi lắp ráp.
Sử dụng rãnh để có thể giảm tập trung ứng suất.
Riêng đối với các mối ghép bằng độ đôi thì phải vát mép máy. Hay tăng độ mềm của máy để áp suất giữa trục và máy giảm bớt. Giúp độ bền được tăng cao.
Sử dụng biện pháp nhiệt luyện và hóa nhiệt luyện để tăng độ bền mỏi như tôi bề mặt hay thấm than.
Sử dụng các biện pháp biến cứng nguội, ví dụ như lăn nén hay phun bi
Sử dụng các biện pháp gia công tinh bề mặt như là đánh bóng. Hay mài nghiền để có thể giảm được độ nhám của bề mặt chi tiết máy.
********************
Đăng bởi: THPT Lê Hồng Phong
Chuyên mục: Giáo Dục
