Đáp án OLYMPIC CƠ HỌC TOÀN QUỐC Môn thi: ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG CƠ HỌC(CHI TIẾT MÁY)

Hình 1: Các thông số trong tab Calculation Hình 2: Các hệ số nhập theo yêu cầu của đề bài... Hình 3: Các thông số trong tab Design... + Kết quả tính trong Autodesk Inventor: Bảng 2: Cá

Hội Cơ học Việt Nam Đáp án OLYMPIC CƠ HỌC TOÀN QUỐC

Môn thi: ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG CƠ HỌC(CHI TIẾT MÁY)

Ngày thi: 24 tháng 04 năm 2011 Phần 1 Tính toán thiết kế (20 đ)

1 Phân phối tỷ số truyền và lập bảng các thông số kỹ thuật (2 đ)

+ Tỉ số truyền chung: u ch u d u b u x 20

đ

u - tỉ số truyền bộ truyền đai 3,2; u x- xích 2,5

u br – tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng u br = 20/(3,2x2,5) = 2,5

+ Công suất các trục:

Công suất làm việc: P lv 4,16kW P P kW

x ol

lv

95,0.99,0

16,4

br ol

II

96,0.99,0

423,4

đ

II

95,0

654,4

n

1205,2

u

n

5,2

n

P

T 9,55.106

48745960

9,410.55,9



I

I I

n

P

351997120

423,4.10.55,9

P.10.55,9

II

II 6

+ Bảng các thông số kỹ thuật:

Bảng 1: Các thông số kỹ thuật của hệ thống truyền động

2 Thiết kế bộ truyền bánh răng (3đ)

+ Công suất P = 4,654kW;

+ Tỷ số truyền ubr = 2,5

+ Số vòng quay n = 300 vòng/phút

+ L h LK nam K n 6.300.1628800giờ

Hình 1: Các thông số trong tab Calculation

Hình 2: Các hệ số nhập theo yêu cầu của đề bài

Hình 3: Các thông số trong tab Design

+ Kết quả tính trong Autodesk Inventor:

Bảng 2: Các thông số bộ truyền bánh răng

5T5

Hình 6: Tab Design cho trục 1

Hình 7: Tab Calculation các thông số cho trục 1

Hình 8: Biểu đồ moment uốn

Hình 9: Biểu đồ ứng suất uốn

Chọn then:

Hình 10: Thông số trong tab Design

Hình 11: Thông số trong tab Calculation

+ Lực tác dung lên trục từ bộ truyền xích: F r 3633,236N

+ Lực tác dụng lên bộ truyền bánh răng:F t2 3220,466N và Fr2 1172,154N

+ Đường kính trục vị trí lắp bánh đĩa xích: d =   38,8mm

30

351997

5T53

(lưu ý ta chọn   = 20 MPa – trục đầu vào;   = 30 MPa – trục đầu ra)

+ Các trị số khoảng cách được chọn như sau:

lm12 = 60; lm13 = 66; k2 = 5; k3 = 17,5; k1 = 10; hn = 20; bo = 25; l13 = 0,5(lm13 + bo)+ k1 + k2 =

62,5; l11 = 2l13 = 2x62,5 = 125; l12 = lc2 = 0,5(lm12 + bo)+ k3 + hn = 80

Hình 13: Phác thảo kết cấu của trục 2

Hình 14: Kích thước trục trong tab Design

Hình 15 Thông số tính toán trục trong tab Calculation

Hình 16 Moment uốn trục 2

Hình 17 Ứng suất uốn trục 2

 Thiết kế then cho trục 2:

Hình 18: Thông số then trong tab Design

Hình 19: Tính toán và chọn then trong tab Calculation

Hình 20: Kết cấu trục vo71i ra4nh then

4 Chọn ổ lăn ( 2đ)

Tính toán ổ lăn cho trục I: Theo hình 9, ta có kết quả các lực tác dụng lên ổ

Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ A:

N R

R

F RA  AX2  AY2  1055,50721571,5872 1893,14Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ B:

N R

R

F RB  BX2  BY2  753,2392 1648,8792 1812,78

Hình 21: Tab Design cho ổ trục 1

Hình 22: Tab Calculation cho ổ trục 1

Hình 23: Ổ lăn cho trục 1

Tính toán ổ lăn cho trục II: Theo hình 18, ta có kết quả các lực tác dụng lên ổ

Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ A:

Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ B:

N R

R

F RB  BX2  BY2  1897,1982 1722,7382 2562,65

Vì F RA F RB, nên ta tính toán theo ổ A: F R F RA6891,5N

Số vòng quay n = 120 vg/ph L = 14400 giờ, Ổ bi đỡ (Deep Groove Ball Bearing)

Hình 24: Tab thiết kế cho ổ trục 2

4

)(

2

)( 1 2 2  1 2

)180560(2

)180560



mm

Chọn theo tiêu chuẩn L = 2500 mm

Hình 27: Các thông số trong tab Design

Hình 28: Các thông số trong tab Calculation

+ Kết quả tính trong Autodesk Inventor:

Bảng 3: Các thông số tính từ Autodesk Inventor

5 Lực căng trên mỗi nhánh đai 218,5 N

6 Lực căng trên nhánh căng 707,778 N

Hình 29: Bộ truyền đai được thiết kế

6 Thiết kế bộ truyền xích (3đ)

+ Công suất truyền PP II 4,423kW

+ Số vòng quay đĩa nhỏ nn II 120vg/ph; Tỷ số truyền uu x 2,5

+ Chọn xích con lăn 2 dãy

+ Chọn số răng của đĩa xích: z1292u x 292.2,524 răng

6024.5,2 1

- Tính công suất tính toán: P t

kW09,72

423,4.667,1.04,1.848,1K

PKKKP

x

1 n z

Hình 30: Chọn xích con lăn 2 dãy

Hình 31: Các thông số trong tab Design

10 Đường kính đĩa xích d1, d2 194,597mm & 485,326

Hình 33: Bộ truyền xích được thiết kế

Phần 2 Mô hình hoá chi tiết và lắp 3D (15đ)

1 Mô hình hóa hình học vỏ, thân hộp giảm tốc

Hình 34: Vỏ hộp (3đ)

Hình 37: Lắp ráp mô hình 3D (3đ)

4 Bản vẽ lắp 3D (tách các chi tiết)

Hình 38: Bản vẽ lắp tách (3 đ)

Phần 3 Bản vẽ lắp 2D (5đ)

Hình 39 Bản vẽ 3 hình chiếu (tham khảo)