Baøi 1 Bài 1 a) 1đ Lực vòng có ích (0,25đ) N6,636 71,4 3 1000 v P1000 F 1 1 t Vận tốc đai s/m71,4 60000 450 200, 60000 nd v 11 1 (0,25đ) Lực trên các nhánh đai F1 = F0 + Ft/2 = 1000 + 63[.]
Trang 1Bài 1
Lực vịng cĩ ích: (0,25đ)
N 6 , 636 71
, 4
3 1000 v
P 1000 F
1
1
60000
450 200 , 60000
n d
Lực trên các nhánh đai:
F1 = F0 + Ft/2 = 1000 + 636,5/2 = 1318,3N (0,25đ)
F2 = F0 - Ft/2 = 1000 - 636,5/2 = 636,8N (0,25đ)
b) 1đ
Để khơng xảy ra trượt trơn thì lực căng ban đầu thoả mãn điều kiện:
1 e
1 e 2
F
f t
(0,25đ)
t 0 f
F
2 ;
t o t
o f
F F 2 ) F F 2 (
e ;
t o
t o f
F F 2
F F 2 e
(0,25đ)
từ đây:
24 , 0 F F 2
F F 2 ln
1 f
t o
t
Bài 2
a) - Từ điều kiện 20o 8o
suy ra:
) 1 (
20 cos 2 )
1 (
8 cos 2
a z u
m
a
n
o w
n
o w
) 1 5 , 2 ( 2
20 cos 120 2 z ) 1 5 , 2 ( 2
8 cos 120
1 o
suy ra: 33,95 z1 32,22
- Ta chọn z1 = 33 răng,
số răng bánh bị dẫn: z2 = 33.2,5 = 82,5 răng, chọn z2 = 82 hoặc 83 răng (0,5đ)
- Gĩc nghiêng răng:
o 6 , 16 120
2
) 82 33 (
2
khi z2 = 82 hoặc 14,8o (khi z2 = 83 răng) (0,5đ) b) Số chu kỳ làm việc tượng đương:
Trang 2
m i
T
T c
2 /
max
1 60
=
3 3 2
3 1
3
t T
T 1 , 0 t T
T 5 , 0 t T
T 960 1
ck
ck
t
t 1 , 0
t ; t2 0 , 5 Lh; t3 0 , 4 Lh (0,5đ) với Lh = La 365Kn24Kng = 6.365.0,8.24.0,66 = 27751,68 giờ
Từ đây suy ra:
68 , 27751 ) 4 , 0 1 , 0 5 , 0 5 , 0 1 , 0 1 ( 960 1 60
NHE1 = 2,6.108 chu kỳ
c) Phân tích lực tác dụng như hình vẽ sau: (1,5đ)
Bài 3
a) (1,5đ)
Trọng tâm I nhóm bulông là tâm bulong 3
Dời lực F về trọng tâm I, ta có lực F đi qua tâm I và mômen M (theo 2 thành phần nằm ngang và thẳng đứng):
M = Fcos450 (b + a)= Fcos450 (100+400) = 2828427,1 Nmm
Do tác dụng lực F, các bulông chịu lực F bằng nhau:
Trang 31600 N
5
F
FFi
Lực do mômen M gây nên tại các bulông có giá trị bằng nhau
100 2 200 2
200 1 , 2828427 r
2 r 2
Mr F
2 2 1
1 5
M 1
trong đó: r1 r5 200 ; r2 r4 100 mm
FM2 FM4 2828 , 4 N
Do đó lực tác dụng lên từng bulong:
- Bulong 1
N 4665
F
2
2 9 , 5656 1600 2 9 , 5656 1600
45 cos F F 2 F F F
1
2 2
1 M 1 F 2 1 M 2 1 F 1
o
-
- Bulong 2
N 2 , 2040
F
2
2 9 , 2828 1600 2 9 , 2828 1600
45 cos F F 2 F F F
2
2 2
2 M 2 F 2 2 M 2 2 F 2
o
- Bulong 3
F3 = FF3 = 1600N
- Bulong 4
N 1 , 3349
F
2
2 9 , 2828 1600 2 9 , 2828 1600
45 cos F F 2 F F F
4
2 2
4 M 4 F 2 4 M 2 4 F 4
o
- Bulong 5
N 7 , 6881
F
2
2 9 , 5656 1600 2 9 , 5656 1600
45 cos F F 2 F F F
5
2 2
5 M 5 F 2 5 M 2 5 F 5
o
b) (1,5đ)
Trên sơ đồ lực thì tải trọng tác dụng lên bulông 5 là lớn nhất:
N 7 , 6881
F5
Nếu sử dụng mối ghép bulông có khe hở với hệ số an toàn k = 1,3 và hệ số ma sát f = 0,25
Trang 435785 , 2 N
25 , 0
7 , 6881 3 , 1 f
kF
Đường kính d1 của bulông được xác định:
k 1
V 3 , 1 4 d
125
2 , 35785 3 , 1 4
Tốt nhất nên chọn bulông M30 theo dãy ưu tiên 1 với d1 = 26,211mm
Nếu chọn theo dãy ưu tiên 2 thì M27 với d1 = 23,752mm
c) (0,5đ)
Khi α = 900 thì lực tác dụng lên các bulong như hình vẽ sau:
Khi đó: M = 8000.100 = 80000 Nmm; 1600 N
5
F
Tải trong tác dụng bulong 5 là lớn nhất:
100 2 200 2
200 80000 r
2 r 2
Mr
4 2 5
5 5
Suy ra F5 = 1600 + 1600 = 3200 N < F5 6881 , 7 Ntheo kết quả câu b) Cho nên bulong M30 sẽ dư
bền
25 , 0 211 , 26 14159 , 3
3200 3 , 1 3 , 1 4 f
d
.
kF 3
,
1
.
4
2 2
1
nên bulong vừa chọn dư bền
d) (0,5đ)
Do thành phần FFi không thay đổi khi F có vị trí bất kỳ trên đường XX Cho nên vị trí hợp lý cho vị trí đặt lực F để mômen M là nhỏ nhất
M nhỏ nhất bằng 0 khi qua trọng tâm nhóm bulong có vị trí như hình vẽ sau Nghĩa là phương lực
F đi qua tâm bulong 3 hoặc cách vị trí cũ 500mm về phía phải