GIÁO TRÌNH CƠ KỸ THUẬT MỤC LỤC Trang Bài 1: Các tiên đề tĩnh học. Những khái niệm cơ bản. Vật rắn tuyệt đối. Các tiên đề tĩnh học.
Liên kết và phản lực liên kết. Vật tự do và vật bị liên kết. Phản lực liên kết. Các liên kết thƣờng gặp.
Giải phóng liên kết. 14 Bài 2: Hệ lực phẳng đồng qui và hệ lực phẳng song song. Hệ lực phẳng đồng qui. Hợp hai lực đồng qui.
Phân tích 1 lực thành 2 lực đồng qui. Hợp lực của một hệ lực phẳng đồng qui. Điều kiện cân bằng của hệ lực phẳng đồng qui. Hệ lực phẳng song song.
Hợp lực của hai lực song song cùng chiều. Hợp lực của hai lực song song ngƣợc chiều. 25 Trang 1 GIÁO TRÌNH CƠ KỸ THUẬT Bài 3: Mômen của lực đối với một điểm – Ngẫu lực. Mômen của lực đối với một điểm.
Mômen của lực đối với một điểm. Mômen của hợp lực đối với một điểm. Các yếu tố của ngẫu lực. Tính chất của ngẫu lực trên mặt phẳng.
Hợp hệ ngẫu lực phẳng. Điều kiện cân bằng cảu hệ ngẫu lực phẳng. Điều kiện cân bằng của hệ lực song song. Các dạng phƣơng trình cân bằng.
33 Bài 4: Trọng tâm cân bằng ổn định. Toạ độ trong tâm của hình phẳng. Các phƣơng pháp xác định trọng tâm. Cân bằng ổn định.
Khái niệm chung. Điều kiện cân bằng ổn định của vật tựa trên mặ phẳng – hệ số ổn định. Ma sát trƣợt. Các định luật ma sát trƣợt.
51 Trang 2 GIÁO TRÌNH CƠ KỸ THUẬT III. Các định luật về ma sát lăn. Điều kiện để con lăn không lăn ( tự hãm). Điều kiện để vật không lăn và củng không trƣơt.
57 Bài 6: Chuyển động cơ bản của vật rắn. Chuyển động tịnh tiến của vật rắn. Tính chất của chuyển động tịnh tiến. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định.
Vật quay đều. Vật quay biến đổi đều. Quỹ đạo, vận tốc, gia tốc của điểm thuộc vật rắn quay quanh một trục cố định 66 1. Chuyển động song phẳng của vật rắn.
69 Bài 7: công và năng lƣợng. Các định luật cơ bản của động lực học. Định luật I Newton( ĐL quán tính). 76 Trang 3 GIÁO TRÌNH CƠ KỸ THUẬT 2.
Định luật II Newton. Định luật III Newton( ĐL tƣơng tác). Công của lực không đổi trong chuyển động thẳng. Công của lực không đổi trong chuyển động quay.
Công của ngẫu lực. Công suất – Hiệu suất. Động năng – Thế năng – Định luật bảo toàn cơ năng. Định luật bảo toàn cơ năng.
80 Bài 8: Những khái niệm cơ bản về sức bền vật liệu. Khái niệm về vật rắn biến dạng. Một số giả thuyết cơ bản về sức bền vật liệu. Giả thuyết về sự liên tục - đồng tính và đẳng hƣớng của vật liệu.
Giả thuyết về sự đàn hồi của vật liệu. Giả thuyết về quan hệ tỉ lệ bậc nhất giữa lực và biến dạng:(Định luật Húc ). Ngoại lực – Nội lực – Ứng suất. 87 Trang 4 GIÁO TRÌNH CƠ KỸ THUẬT Bài 9: Kéo( Nén) đúng tâm.
Biến dạng - ứng suất. Ứng suất cho phép – hệ số an toàn. Điều kiện cƣờng độ( Điều kiện bền). 92 Bài 10: Cắt – Dập.
Nội lực - ứng suất. Điều kiện bền trong thanh chịu cắt. Điều kiện bền về dập. 97 Bài 11: Xoắn thuần tuý.
Biến dạng - ứng suất. Điều kiện bền của thanh chịu xoắn. 102 Bài 12: Uốn phẳng. Khái niệm về uốn.
106 Trang 5 GIÁO TRÌNH CƠ KỸ THUẬT III. Biến dạng - ứng suất. Điều kiện bền của dầm chịu uốn phẳng. Khái niệm về thanh chịu lực phức tạp.
111 Bài 13: Trục - Ổ trục – Nối trục. Các dạng hỏng và các biện pháp tăng sức bền của trục. Khái niệm, phân loại. Khái niệm, phân loại.
Các nối trục thƣờng dùng. 124 Bài 14: Những khái niệm cơ bản về cớ cấu và máy. 128 Bài 15: Cơ cấu truyền động ăn khớp. Cơ cấu bánh răng.
Nguyên lý truyền động. Tỷ số truyền. Ƣu nhƣợc điểm và pham vi ứng dụng. 138 Trang 6 GIÁO TRÌNH CƠ KỸ THUẬT II.
Nguyên lý truyền động. Tỷ số truyền. Ƣu nhƣợc điểm và phạm ví ƣng dụng. Cơ cấu bánh vít – trục vít.
Nguyên lý truyền động. Tỷ số truyền. Ƣu nhƣợc điểm. 143 Bài 16: Cơ cấu truyền động bằng ma sát.
Cơ cấu đai truyền. Nguyên lý truyền động. Tỷ số truyền. Ƣu nhƣợc điểm và phạm vi ứng dụng.
Cơ cấu bánh ma sát. Nguyên lý truyền động. Tỷ số truyền. Ƣu nhƣợc điểm và phạm vi ứng dụng.
150 Bài 17 : Cơ cấu biến đổi chuyển động. Cơ cấu biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến. Cơ cấu bánh răng – thanh răng. Cơ cấu tay quay con trƣợt.
Cơ cấu Cam cần đẩy. Cơ cấu biến đổi chuyển động quay thành chuyển động lắc. 156 Trang 7 GIÁO TRÌNH CƠ KỸ THUẬT 1. Cơ cấu cam cần lắc.
Cơ cấu biến đổi chuyển động quay liên tục thành chuyển động quay gián đoạn158 1. Cơ cấu Bánh Cóc – Con Cóc. 160 Trang 8 GIÁO TRÌNH CƠ KỸ THUẬT LỜI NÓI ĐẦU Trong các Trƣờng Trung Học Chuyên Nghiệp và Cao Đẳng Nghề , môn Cơ Kỹ Thuật là môn lý thuyết cơ sở nhằm trang bị cho học sinh một số kiến thức cơ bản và cần thiết trong ngành cơ khí .Để giúp các em học tập các môn chuyên ngành cũng nhƣ vận dụng vào quá trình sản xuất. Trên cơ sở chƣơng trình của Bộ Giáo Dục Đaò Tạo qui định ,đồng thời sao cho phù hợp với mục tiêu đào tạo của các nghề cơ khí .Giáo trình cơ kỹ thuật đƣợc biên soạn gồm 2 phần chính : Phần I : Tĩnh học Phần II : Cơ học vật rắn biến dạng.
Phần III : Các cơ cấu máy và tiết máy thƣờng gặp. Giáo trình này đƣợc dùng làm tài liệu giảng dạy, học tập trong các Trƣờng Trung Học Chuyên Nghiệp và Cao Đẳng Nghề thuộc ngành cơ khí .Hoặc có thể làm tài liệu tham khảo cho các ngành nghề khác. Trong quá trình biên soạn do có nhiều hạn chế và ít kinh nghiệm nên không tránh khỏi những thiết sót. Chúng tôi rất mong đƣợc bạn đọc góp ý kiến và bổ sung cho nội dung của giáo trình hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn Trang 9 GIÁO TRÌNH CƠ KỸ THUẬT BÀI 1: CÁC TIÊN ĐỀ TĨNH HỌC I. Những khái niệm cơ bản: 1. Vật rắn tuyệt đối: Vật rắn tuyệt đối là vật mà khoảng cách giữa hai điểm bất kì thuộc vật luôn luôn không đổi, tức là có hình dạng hình học không đổi trong suốt quá trình chịu lực. Trong thực tế khi chịu lực tác dụng, các vật rắn đều biến dạng nhƣng rất nhỏ, ta có thể bỏ qua để đơn giản hóa việc tính toán.
Lực: Lực là tác dụng tƣơng hỗ giữa các vật mà kết quả là làm thay đổi trạng thái động học của các vật đó.( Hình 1-1) Lực đƣợc xác định bởi 3 yếu tố: điểm đặt, phƣơng chiều và trị số; hay nói cách khác: lực là một đại lƣợng vectơ. Hình 1-1 Ngƣời ta biểu diễn lực bằng một đoạn thẳng, chẳng hạn vectơ lực AB , có gốc A là điểm đặt của lực, đƣờng thẳng chứa vectơ AB gọi là phƣơng (còn gọi là đƣờng tác dụng của lực), nút B biểu diễn chiều của lực. Độ dài vectơ biểu diễn theo một tỉ lệ xích nào đó là trị số của lực. Để đơn giản, ngƣời ta thƣờng kí hiệu lực bằng một chữ in hoa có mũi tên ở trên: F , Q , R Đơn vị của lực là Newton, kí hiệu N.
Hệ lực: a) Hai lực trực đối: Là hai lực có cùng trị số, cùng đƣờng tác dụng nhƣng ngƣợc chiều nhau. b) Hệ lực: Tập hợp nhiều lực cùng tác dụng lên một vật , kí hiệu ( c) Hệ lực tƣơng đƣơng: Hai hệ lực đƣợc gọi là tƣơng đƣơng khi chúng có cùng tác dụng cơ học, kí hiệu ( ~( d) Hệ lực cân bằng: Là hệ lực khi tác dụng vào vật không làm thay đổi trạng thái động học của vật, nói cách khác là hệ lực tƣơng đƣơng với 0. Trang 10 GIÁO TRÌNH CƠ KỸ THUẬT ( e) Hợp lực: Là một lực tƣơng đƣơng với tác dụng của hệ, nghĩa là ~ ( là hợp lực của hệ f) Vật cân bằng: Vật ở trạng thái cân bằng nếu nó đứng yên hoặc chuyển động tịnh tiến thẳng đều, tức là vật chịu tác dụng bởi hệ lực cân bằng. Các tiên đề tĩnh học: a) Tiên đề 1 (Tiên đề về hai lực cân bằng): Điều kiện cần và đủ để hai lực tác dụng lên một vật rắn đƣợc cân bằng là chúng phải trực đối nhau.( Hình 1-2) Hình 1-2 b) Tiên đề 2 (Tiên đề thêm, bớt hai lực cân bằng): Tác dụng của một hệ lực lên một vật rắn không thay đổi khi thêm vào (hay bớt đi) hai lực cân bằng nhau.( Hình 1-3) Hệ quả: Tác dụng của lực lên một vật rắn không thay đổi khi trƣợt lực trên đƣờng tác dụng của nó.
Hình 1-3 c) Tiên đề 3 (Tiên đề hình bình hành lực): Hai lực đặt tại một điểm tƣơng đƣơng với một lực đặt tại điểm đó và đƣợc biểu diễn bởi đƣờng chéo hình bình hành mà cạnh là hai lực đã cho ( Hình 1-4) = + Hình 1-4 Trang 11 GIÁO TRÌNH CƠ KỸ THUẬT d) Tiên đề 4 (Tiên đề tƣơng tác): Lực tác dụng và phản lực tác dụng là hai lực trực đối Chú ý: Lực tác dụng và phản lực không phải là hai lực cân bằng vì chúng luôn đặt vào hai vật khác nhau. Liên kết và phản lực liên kết: 1. Vật tự do và vật bị liên kết: Vật rắn gọi là tự do khi nó có thể thực hiện chuyển động tùy ý theo mọi phƣơng trong không gian mà không bi cản trở. Ngƣợc lại, vật rắn không tự do khi một vài phƣơng chuyển động của nó bị cản trở.
Những điều kiện cản trở chuyển động của vật đƣợc gọi là liên kết. Vật không tự do gọi là vật chịu liên (còn gọi là vật khảo sát). Vật gây ra sự cản trở Hình chuyển động của vật khảo sát gọi là vật gây liên kết. Hình1-5 1-5 Ví dụ: quyển sách đặt trên bàn thỉ quyển sách là vật khảo sát và bàn là vật gây liên kết .