Đề cương chi tiết học phần kỹ thuật cơ khí

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC Độc lập – Tự do – Hạnh phúc KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC ĐẠI HỌC NGÀNH ĐÀO TẠO: Kỹ thuật Cơ khí CHUYÊN NGÀNH: Thiết kế và chế tạo cơ khí ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN : Chi tiết máy (Học phần bắt buộc) 1. Tên học phần, mã số: Chi tiết máy (mã số MEC306). 2. Số tín chỉ: 4 3. Trình độ cho sinh viên năm thứ: 4 4. Phân bố thời gian giảng dạy trong học kỳ: Số tuần thực dạy 15 tuần/15 tuần kế hoạch - Lên lớp lý thuyết: 4 (tiết/tuần) x 12 (tuần) = 48 tiết. - Thảo luận, thực hành.v.v.: 8 (tiết/tuần) x 3 (tuần) = 24 tiết. - Tổng số tiết thực dạy: 48 tiết + 24 tiết = 72 tiết thực hiện. - Tổng số tiết chuẩn: 48 tiết + 12 tiết = 60 tiết chuẩn 5. Các học phần học trước: Hình họa vẽ kỹ thuật; Cơ học lý thuyết; Sức bền vật liệu; Nguyên lý máy. 6. Mục tiêu của học phần: Học phần nhằm trang bị các kiến thức về những vấn đề cơ bản trong thiết kế chi tiết máy và các kiến thức cơ bản về cấu tạo, nguyên lý làm việc và cách tính toán thiết kế các chi tiết máy có công dụng chung. 7. Mô tả vắn tắt nội dung học phần: Học phần Chi tiết máy nhằm trang bị cho người học về những vấn đề cơ bản trong thiết kế chi tiết máy, về cấu tạo, nguyên lý làm việc và phương pháp tính toán thiết kế các chi tiết truyền động (đai, bánh răng, xích, trục vít-bánh vít), các chi tiết đỡ nối (trục, ổ) và các mối ghép (ren, hàn, đinh tán...). 8. Nhiệm vụ của sinh viên: - Chuẩn bị bài trước khi lên lớp theo yêu cầu của giáo viên. - Chuẩn bị bài thảo luận, tiểu luận. - Thí nghiệm, thực hành. - Hoàn thành bài tập được giao. 9. Tài liệu học tập và tham khảo: Mẫu 2 - Sách, giáo trình chính: 1. Richard G. Budynas, J. Keith Nisbett, Shigley’s Mechanical Engineering Design, Mc Graw-Hill, 2008. - Sách tham khảo: 2. Vũ Ngọc Pi, Trần Thọ, Nguyễn Thị Quốc Dung, Nguyễn Thị Hồng Cẩm, Cơ sở thiết kế máy và Chi tiết máy, Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái nguyên, 2001. 3. Trịnh Chất, Cơ sở Thiết kế máy và Chi tiết máy, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà nội, 1998. 4. Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy, NXB ĐH Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2004. 5. Nguyễn Bá Dương, Lê Đắc Phong, Phạm Văn Quang, Bài tập Chi tiết Máy, NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà nội, 1971. 10. Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên và thang điểm - Thảo luận: 20 % - Kiểm tra thường xuyên: 30 % - Thi kết thúc học phần: 50 % 11. Nội dung chi tiết học phần (gồm cả lịch trình giảng dạy): Người biên soạn: PGS. TS. Vũ Ngọc Pi Tuần thứ Nội dung Tài liệu học tập, tham khảo Hình thức học 1 Chương 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ THIẾT KẾ MÁY VÀ CHI TIẾT MÁY 1.1. Nhập môn 1.1. Khái niệm và định nghĩa về chi tiết máy 1.2. Nhiệm vụ, nội dung và tính chất của môn học 1.3. Lịch sử môn học và phương hướng phát triển 1.2. Khái quát các yêu cầu đối với máy và chi tiết máy 1.3 Nội dung, đặc điểm và trình tự thiết kế máy và chi tiết máy. 1,2, 3,4 Giảng 1.3.1. Nội dung và trình tự thiết kế máy 1.3.2. Nội dung và trình tự thiết kế chi tiết máy 1.4 Tải trọng và ứng suất 1.4.1. Tải trọng 1.4.2. Ứng suất Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY 2.1. Độ bền 2.1.1. Khái niệm 2.1.2. Phương pháp tính toán độ bền 2.1.2. Tính độ bền thể tích 2 Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY (tiếp) 2.1.2. Tính độ bền bề mặt 2.2 Độ cứng 2.3 Độ bền mòn 2.4 Độ chịu nhiệt 2.5 Độ chịu dao động Chương 3: ĐỘ TIN CẬY, TÍNH CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH KINH TẾ 3.1. Độ tin cậy 3.1.1. Khái niệm về độ tin cậy 3.1.2. Các chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy 3.1.3. Phương hướng nâng cao độ tin cậy 1,2,3,4 Giảng 3 Chương 3: ĐỘ TIN CẬY, TÍNH CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH KINH TẾ (tiếp) 3.2 Tính công nghệ và tính kinh tế Chương 4: VẬT LIỆU CHI TIẾT MÁY 4.1. Yêu cầu đối với vật liệu 4.2. Nguyên tắc sử dụng vật liệu 4.3. Vật liệu thường dung trong chế tạo 1,2,3, 4 Giảng máy Chương 5: VẤN ĐỀ TIÊU CHUẨN HÓA 5.1. Khái niệm và ý nghĩa 5.2. Những đối tượng được tiêu chuẩn hóa trong ngành chế tạo máy 5.3. Các tiêu chuẩn hiện hành Chương 6: TRUYỀN ĐỘNG BÁNH MA SÁT 6.1. Khái niệm chung 6.1.1. Phân loại truyền động bánh ma sát 6.1.2. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng 6.2. Những vấn đề cơ bản của truyền động bánh ma sát 6.2.1. Sự trượt trong truyền động bánh ma sát 6.2.2. Tỉ số truyền 6.2.3. Lực ép 6.3. Tính độ bền truyền động bánh ma sát 6.3.1. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán 6.3.2. Tính toán độ bền truyền động bánh ma sát trụ 6.4. Vật liệu và ứng suất cho phép 4 Thảo luận chương 1, 2, 3, 4, 5 1,2,3, 4 Thảo luận 5 Chương 7: TRUYỀN ĐỘNG ĐAI 7.1. Khái niệm chung 7.1.1. Khái niệm và cấu tạo 7.1.2. Phân loại 7.1.3. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng 7.2 Kết cấu truyền động đai 7.2.1. Dây đai 1,2,3,4 Giảng 7.2.2. Bánh đai 7.3 Cơ sở tính toán truyền động đai 7.3.1. Quan hệ hình học chính 7.3.2. Lực tác dụng trong truyền động đai 7.3.3. Ứng suất trong dây đai 7.3.4. Khả năng kéo, đường cong trượt và đường cong hiệu suất 7.4 Tính toán truyền động đai 7.4.1. Chỉ tiêu tính toán 7.4.2. Tính đai dẹt 7.4.3. Tính đai thang 7.5 Trình tự thiết kế Chương 8: TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG 8.1. Khái niệm chung 8.1.1. Khái niệm 8.1.2. Phân loại 8.1.3. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng 8.2. Đặc điểm ăn khớp và kết cấu của bộ truyền bánh răng 8.2.1. Các thông số cơ bản 8.2.2. Cấp chính xác của bộ truyền bánh răng 8.2.3. Kết cấu bánh răng 8.3. Cơ sở tính toán thiết kế 8.3.1. Tải trọng trong truyền động bánh răng 8.3.2. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán 8.3.3. Vật liệu, nhiệt luyện và ứng suất cho phép 6 Chương 8: TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG (tiếp) 8.4. Tính sức bền bộ truyền bánh răng trụ 1,2,3 Giảng 8.4.1. Tính sức bền bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng 8.4.2. Tính sức bền bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 8.5. Tính sức bền bộ truyền bánh răng côn 8.5.1. Đặc điểm kết cấu tính toán 8.5.2. Tính sức bền bộ truyền bánh răng côn 8.5.3. Trình tự thiết kế Chương 9: TRUYỀN ĐỘNG TRỤC VÍT – BÁNH VÍT 9.1. Khái niệm chung 9.1.1. Khái niệm 9.1.2. Phân loại 9.1.3. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng 9.2. Đặc điểm ăn khớp và kết cấu của bộ truyền 9.2.1. Các thông số hình học 9.2.2. Vận tốc và tỉ số truyền 9.2.3. Hiệu suất 9.2.4. Độ chính xác chế tạo 9.2.5. Kết cấu bộ truyền 7 Chương 9: TRUYỀN ĐỘNG TRỤC VÍT – BÁNH VÍT (tiếp) 9.3. Cơ sở tính toán bộ truyền trục vít- bánh vít 9.3.1. Tải trọng trong truyền động trục vít-bánh vít 9.3.2. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán 9.3.3. Vật liệu và ứng suất cho phép 9.4. Tính độ bền bộ truyền trục vít-bánh vít 9.4.1. Tính độ bền tiếp xúc 9.4.2. Tính độ bền uốn 1,2,3 Giảng 9.4.3. Tính kiểm nghiệm quá tải 9.4.4. Trình tự thiết kế Chương 10: TRUYỀN ĐỘNG XÍCH 10.1. Khái niệm chung 10.1.1. Khái niệm 10.1.2. Phân loại 10.1.3. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng 10.2. Các loại xích truyền động và đĩa xích 10.2.1. Các loại xích truyền động 10.2.2. Đĩa xích 10.3. Cơ sở tính toán thiết kế bộ truyền xích 10.3.1. Tải trọng tác dụng trong bộ truyền xích 10.3.2. Vận tốc và tỉ số truyền 10.3.3. Số răng đĩa xích 10.3.4. Khoảng cách trục và số mắt xích 8 Chương 10: TRUYỀN ĐỘNG XÍCH (tiếp) 10.4. Tính thiết kế bộ truyền xích 10.4.1. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính 10.4.2. Tính xích về độ bền mòn 10.4.3. Kiểm nghiệm xích về quá tải 10.5. Trình tự thiết kế Chương 11: HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN CƠ KHÍ 11.1. Giới thiệu hệ truyền dẫn cơ khí truyền dẫn cơ khí 11.2. Các đại lượng tính toán thường dùng 11.3. Tính toán động học hệ thống dẫn cơ khí 12.4. Phân phối tối ưu tỉ số truyền cho hộp giảm tốc 1,2,3 Giảng Chương 12: TRỤC 12.1. Khái niệm chung 12.1.1. Công dụng 12.1.2. Phân loại 12.2. Kết cấu trục 12.2.1. Kết cấu trục 12.2.2. Các biện pháp nâng cao sức bền mỏi của trục 9 Chương 12: TRỤC (tiếp) 12.3. Cơ sở tính toán thiết kế trục 12.3.1. Tải trọng tác dụng lên trục 12.3.2. Ứng suất trên các tiết diện trục 12.3.3. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán 12.3.4. Vật liệu trục 12.4. Tính trục về độ bền 12.4.1. Tính trục về độ bền mỏi 12.4.2. Tính trục về độ bền tĩnh 12.5. Tính trục về độ cứng 12.6. Trình tự thiết kế Chương 13: Ổ LĂN 12.1. Khái niệm chung 12.1.1. Công dụng 12.1.2. Phân loại 12.1.3. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng 12.1.4. Các loại ổ lăn thường dung 12.1.5. Vật liệu ổ lăn 12.1.6. Ký hiệu ổ lăn 12.1.7. Cấp chính xác ổ lăn 12.2. Cơ sở tính toán lựa chọn ổ lăn 12.2.1. Sự phân bố lực trên các con lăn 12.2.2. Ứng suất tiếp xúc trong ổ lăn 12.2.3. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán 1,2,3 Giảng 12.2.4. Khả năng tải của ổ lăn 12.3. Tính toán ổ lăn 12.3.1. Tính ổ lăn theo khả năng tải động 12.3.2. Tính ổ lăn theo khả năng tải tĩnh 12.4. Trình tự thiết kế 10 Thảo luận các chương 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 1,2,3 Thảo luận 11 Chương 14: Ổ TRƯỢT 14.1. Khái niệm chung 14.1.1. Định nghĩa 14.1.2. Phân loại 14.1.3. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng 14.2. Các phương pháp bôi trơn ma sát ướt 14.3. Cơ sở tính toán ổ trượt 14.3.1. Khả năng tải của ổ trượt đỡ bôi trơn thủy động 14.3.2. Kết cấu ổ trượt 14.3.3. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính 14.3.4. Vật liệu lót ổ 14.4. Tính toán ổ trượt 14.4.1. Tính ổ trượt bôi trơn ma sát ướt 14.4.2. Tính quy ước ổ trượt 14.5. Trình tự thiết kế Chương 15: KHỚP NỐI 15.1. Khái niệm chung 15.1.1. Khái niệm và phân loại 15.1.2. Sơ lược về tính toán khớp nối 15.2. Nối trục 15.2.1. Nối trục chặt 15.2.2. Nối trục bù 15.2.3. Nối trục đàn hồi 15.3. Ly hợp 1,2,3 Giảng 15.3.1. Ly hợp ăn khớp 15.3.2. Ly hợp ma sát 15.3.3. Ly hợp tự động Chương 16: LÒ XO 16.1. Giới thiệu 16.2. Vật liệu chế tạo lò xo 16.3. Lò xo xoắn ốc nén 16.4. Lò xo xoắn ốc kéo 12 Chương 16: LÒ XO (tiếp) 16.5. Lò xo xoắn ốc xoắn 16.6. Lò xo lá 16.7. Lò xo đĩa 16.8. Ví dụ tính toán lò xo Chương 17: GHÉP BẰNG THEN, THEN HOA 17.1. Mối ghép then 17.1.1. Công dụng, phân loại 17.1.2. Then lắp lỏng 17.1.3. Sơ lược về then lắp căng 17.1.4. Tính sức bền then lắp lỏng 17.2. Mối ghép then hoa 17.2.1. Giới thiệu, công dụng, phân loại 17.2.2. Các phương pháp định tâm mối ghép then hoa Chương 18: GHÉP BẰNG ĐỘ DÔI 18.1. Giới thiệu 18.2. Tính toán mối ghép theo độ bền 18.3. Kiểm tra bền chi tiết ghép 18.4. Ví dụ tính toán 1,2,3 Giảng 13 Chương 19: GHÉP BẰNG ĐINH TÁN 19. 1. Khái niệm chung 19.1.1. Giới thiệu, phân loại 19.1.2. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng 1,2,3 Giảng 19.2. Cơ sở tính toán mối ghép đinh tán 19.2.1. Nguyên tắc truyền tải trọng 19.2.2. Sự phân bố tải trọng 19.2.3. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán 19.3. Tính mối ghép chắc 19.3.1. Tính mối ghép một dãy đinh chịu lực ngang 19.3.2. Tính mối ghép nhiều dãy đinh chịu lực ngang 19.3.3. Tính mối ghép chịu mô men nằm trong mặt phẳng tấm ghép 19.3.4. Tính mối ghép chịu lực và mô men nằm trong mặt phẳng tấm ghép 19.4. Ứng suất cho phép Chương 20: GHÉP BẰNG REN 20.1. Khái niệm chung 20.1.1. Giới thiệu, phân loại 20.1.2. Các thông số hình học chính của mối ghép ren 20.1.3. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng 20.2. Các chi tiết trong mối ghép ren 14 Chương 20: GHÉP BẰNG REN (tiếp) 20.3. Tính mối ghép ren 20.3.1. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán 20.3.2. Tính bu lông lắp lỏng chịu lực dọc trục 20.3.3. Tính bu lông vặn chặt không chịu lực ngoài 20.3.4. Tính bu long chịu lực ngang 20.3.5. Tính bu long chịu lực lệch tâm 20.4. Tính mối ghép nhóm bu lông chịu tải trọng trong mặt phẳng vuông góc với trục của bu lông. 1,2,3 Giảng Chương 21: GHÉP BẰNG HÀN 21.1. Khái niệm chung 21.1.1. Giới thiệu, phân loại 21.1.2. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng 21.2. Kết cấu các mối hàn và cách tính độ bền 21.2.1. Mối hàn giáp mối: kết cấu và cách tính toán độ bền 21.2.2. Mối hàn chồng: kết cấu và cách tính toán độ bền 21.2.3. Mối hàn góc: Kết cấu và cách tính toán. 21.3. Độ bền mối hàn và ứng suất cho phép 21.3.1. Độ bền của mối hàn 21.3.2. Ứng suất cho phép 15 Thảo luận các chương 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 và 21 1,2,3 Thảo luận TRƯỞNG BỘ MÔN (Ký và ghi rõ họ tên) TRƯỞNG KHOA, GIÁM ĐỐC TRUNG TÂM (Ký và ghi rõ họ tên)