Bài 1 1 BÀI TẬP CHƯƠNG 1 Bài 1 (03 04 2000)* Trục tâm quay có đường kính 60d mm , ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng Vật liệu trục – thép hợp kim 40Cr ( MPab 1200 và MPaF 4501 ) Bề mặt[.]
Trang 1BÀI TẬP CHƯƠNG 1
Bài 1: (03-04-2000)*
Trục tâm quay có đường kính d 60mm, ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng Vật liệu trục – thép hợp kim 40Cr (b 1200MPa và 1F 450MPa) Bề mặt trục được mài tinh Tại tiết diện nguy hiểm (có moment uốn lớn nhất) được lắp bánh răng có rãnh then Số vòng quay của trục n 200vg ph/ , thời gian làm việc tính toán 4 năm, hệ số thời gian làm việc
trong năm K n 0, 70; hệ số thời gian làm việc trong ngày K ng 0,33 Hệ số an toàn [ ]s 2 Chỉ số mũ đường cong mỏi m 6 Tải trọng thay đổi theo bậc như hình vẽ Hãy xác định: a) Số chu kỳ làm việc tương đương N LE, hệ số tuổi thọ K L của trục, biết rằng số chu kỳ
0 5.10
N (1,5đ)
b) Ứng suất uốn cho phép [F] của trục (1,5đ)
0,4T
T
t
T
0,4T
Bài 2: (23-10-2000)*
Bánh răng trụ răng thẳng 1 (bánh dẫn) truyền chuyển động và công suất cho các bánh răng
bị dẫn 2, 3, 4 như hình Tải trọng tác dụng lên bánh dẫn 1 trong một chu kỳ thay đổi theo bậc
Các bánh răng được chế tạo từ thép hợp kim được thấm than có cùng độ rắn bề mặt 64HRC
Số vòng quay bánh dẫn không đổi n1 420vg ph/ , bộ truyền làm việc 6000h Hãy xác định:
a) Số chu kỳ làm việc tương đương N HE, hệ số K HL của bánh dẫn
b) Ứng suất tiếp xúc cho phép [H] của bánh dẫn
3
1
2 4
T 0,7T
0,4T
0,2T
1 chu kỳ T
L
Trang 2Bài 3: (20-04-2001)
Trục bậc chịu uốn có bán kính góc lượn r 4mm, đường kính d 60mm, bề mặt mài tinh Ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng Tải trọng thay đổi theo bậc như hình, số vòng quay trục n 200vg ph/ Vật liệu trục là thép 45, giới hạn bền b 600MPa, giới hạn mỏi uốn
1F 250MPa
Trục làm việc trong 3 năm, mỗi năm làm việc 300 ngày, mỗi ngày làm việc 8
giờ Hệ số an toàn [ ] 1, 75S Chỉ số mũ m 6 Hãy xác định:
a) Số chu kỳ làm việc tương đương N LE Cho trước số chu kỳ cơ sở 6
0 5.10
N , hãy xác định hệ số tuổi thọ K L (1,5đ)
b) Ứng suất uốn cho phép [ ] của trục (1,5đ)
R4
T 0,8T
0,3T
0,6T
1 chu kỳ
T
t
Bài 4: (2001)
Chi tiết trục có đường kính d 80mm, trục có rãnh then, chịu ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng Tải trọng thay đổi theo bậc như hình Số chu kỳ làm việc cho đến khi hỏng
5 10
L
N chu kỳ Vật liệu chế tạo trục là thép Carbon có độ rắn bề mặt 220HB Bề mặt
trục được mài bóng Giới hạn bền của vật liệu b 700MPa Hệ số an toàn cho phép [ ]S 2
Số chu kỳ cơ sở của vật liệu là 6
0 4 10
N chu kỳ Xác định ứng suất mỏi uốn cho phép của vật liệu
T
0,45T
T
Trang 3Bài 5: (25-10-2006)
Trục tâm quay có đường kính d 40mm, ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng Vật liệu trục – thép hợp kim 40Cr (b 1000MPa và 1F 500MPa) Bề mặt trục được mài tinh Tại tiết diện nguy hiểm (có moment uốn lớn nhất) được lắp bánh răng có rãnh then Số vòng quay của trục n 150vg ph/ , thời gian làm việc tính toán 3 năm, hệ số thời gian làm việc trong
năm K n 0, 66; hệ số thời gian làm việc trong ngày K ng 0,33 Hệ số an toàn [ ]s 2 Chỉ số
mũ đường cong mỏi m 9 Tải trọng thay đổi theo bậc như hình vẽ Hãy xác định:
a) Số chu kỳ làm việc tương đương N LE, hệ số tuổi thọ K L của trục, biết rằng số chu kỳ
0 5.10
N (1,5đ)
b) Ứng suất uốn cho phép [F] của trục (1,5đ)
T
0,4T
T
Bài 6: (01-11-2006)*
Trục tâm quay có đường kính d 50mm, ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng Vật liệu trục – thép hợp kim 40Cr (b 1000MPa và 1F 500MPa) Bề mặt trục được mài tinh Tại tiết diện nguy hiểm (có moment uốn lớn nhất) được lắp bánh răng có rãnh then Số vòng quay của trục n 200vg ph/ , thời gian làm việc tính toán 3 năm, hệ số thời gian làm việc trong năm K n 0, 66; hệ số thời gian làm việc trong ngày K ng 0,33 Hệ số an toàn [ ] 1,8s Chỉ số mũ đường cong mỏi m 9 Tải trọng thay đổi theo bậc như hình vẽ Hãy xác định: a) Số chu kỳ làm việc tương đương N LE, hệ số tuổi thọ K L của trục, biết rằng số chu kỳ
0 5.10
N (1,5đ)
b) Ứng suất uốn cho phép [F] của trục, cho biết hệ số 0,80 (1đ)
T
0,7T
1 chu kỳ
t T