Bài tập chi tiết máy cơ bản

Giả sử sử vật liệu đồng nhất, đẳng hướng ta có thể xác định hệ số  qua công thức: E G    Trong đó: G – Mô đun đàn hồi trượt MPa E – Mô đun đàn hồi kéo nén MPa Dựa vào giá trị G, E t

Trang 1

1

PHẦN 1 NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN 1.1 Bài tập phần Vật liệu (10 bài)

Bài 1 Giải thích ký hiệu mác vật liệu: C40; xác định giới hạn bền, giới hạn chảy của vật liệu này

Bài 2 Xác định cơ tính của vật liệu thép 35XM

Bài 3 Cho hai mác thép 40X và 50Mn So sánh về cơ tính của chúng: giới hạn bền, giới hạn chảy, độ cứng, độ dãn dài tương đối

Bài 4 Hệ số Poát xông  là một trong những đặc tính cơ học của vật liệu Giả sử

sử vật liệu đồng nhất, đẳng hướng ta có thể xác định hệ số  qua công thức:

E G







Trong đó: G – Mô đun đàn hồi trượt (MPa)

E – Mô đun đàn hồi kéo (nén) (MPa)

Dựa vào giá trị G, E (tự tìm tài liệu hoặc tìm trên internet) hãy xác định hệ số Poát xông  cho các vật liệu sau: Thép các bon, nhôm, đồng thau, gang xám Bài 5 Dựa vào quan hệ giữa giới hạn bền và độ cứng bề mặt để xác định giới hạn bền của thép có độ cứng HB = 250

Bài 6 Xác định độ cứng bề mặt (HB) của thép C45

Bài 7 Nhiệt luyện một mẫu thép thu được giới hạn bền xấp xỉ бb = 700 MPa Xác định độ cứng Brinen đạt được sau nhiệt luyện

Bài 8 Nêu các phương pháp đo độ cứng của vật liệu Phân biệt độ cứng HRC,

HB, HV

Bài 9 Nêu nguyên lý của phương pháp đo độ cứng Rockwell Phân biệt độ cứng HRA, HRB và HRC

Bài 10 Tự tìm website tra cứu vật liệu hiệu quả Giải thích tại sao chọn website này Sử dụng website này để tra thành phần hóa học của các mác vật liệu: AISI 4340; 2024-T4;

Trang 2

2

P P.K

t 0,

Hình 2 Sơ đồ tải trọng

1.2 Bài tập phần ứng suất cho phép và hệ số an toàn (10 bài)

Bài 1 Đoạn trục có đường kính D có lỗ ngang

thông suốt d = 10 như hình 1 và chịu momen uốn

không đổi Số lần đặt tải trong thời gian phục vụ N

= 5.106 Vật liệu thép 40X Độ nhám bề mặt Ra

=1.25 Giới hạn bền của thép b = 1000 Mpa; giới

hạn mỏi khi uốn -1F = 360Mpa Hệ số an toàn cho

phép [S] = 1.75 Xác định ứng suất cho phép

Bài 2 Cho trục có đường kính D= 40mm, có lỗ

xuyên tâm đường kính d= 8mm như hình 1.1

Quay với tốc độ n= 380 vg/ph; chịu tải trọng uốn

và xoắn thay đổi với sơ đồ như hình 2 Vật liệu

trục là thép 45Cr có giới hạn bền b=1000 Mpa

Bề mặt trục được mài tinh Hệ số an toàn cho

phép [s]=1,75 Bậc của đường cong mỏi m=6

Yêu cầu trục làm việc 10 năm, tỷ số số ngày làm

việc trong năm là 0,85; tỷ số số giờ làm việc

trong ngày là 1/3 Hãy xác định ứng suất cho

phép của trục

Bài 3 Trục bậc chịu uốn có đoạn trục đường kính

d1 = 60 và d2 = 70 với đoạn chuyển ếp bán kính

góc lượn r (như Hình 3), bề mặt được mài nh đạt

độ nhám Ra = 1,25 Ứng suất uốn thay đổi theo

chu trình đối xứng với r =-1F = 360Mpa Vật liệu

thép 40X (Giới hạn bền của thép b = 1000 Mpa)

Thời gian làm việc t = 8 năm, hệ số làm việc năm

Knăm= 2/3,mỗi ngày làm việc 2 ca Tốc độ quay của

trục n = 350 (v/p), hệ số an toàn cho phép [S] = 1.7 Số mũ đường cong mỏi m = 6

Số chu kỳ cơ sở N0 = 5.106 Xác định hệ số tuổi thọ KL

Bài 4 Tương tự bài 3 xác định ứng suất uốn cho phép

Hình 1 Kết cấu trục

r

Trang 3

3

Bài 5 Hãy xác định hệ số an toàn của đoạn trục như trong Hình 3 Biết đường kính

d1 = 60 và d2 = 70 với đoạn chuyển ếp bán kính góc lượn r, bề mặt được mài nh đạt độ nhám Ra = 1,25 Ứng suất uốn thay đổi theo chu trình đối xứng với r =-1F = 360Mpa Vật liệu thép 40X (Giới hạn bền của thép b = 1000 Mpa) Trục chịu uốn với

M = 2.106 N.mm

Bài 6 Tính số chu kỳ ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn tương đương trên răng bánh răng (làm bằng thép C45) biết sơ đồ tải trọng khi làm việc của bộ truyền thay đổi như Hình 4 Biết tốc độ quay trên trục dẫn n = 200 (v/p), tỷ số truyền u = 4 Ứng suất cho phép của bộ truyền được xác định theo chế độ mỏi dài hạn hay ngắn hạn

Bài 7 Xác định hệ số an toàn cho trục quay

1 chiều chịu đồng thời uốn và xoắn có kết

cấu như Hình 5 có d1 = 85, d2 = 95 Tại tiết

diện nguy hiểm giá trị của M=1,2 106Nmm;

T= 3,5 106Nmm Vật liệu trục là thép 40XH

có b=1000 Mpa; -1F = 530 Mpa Bề mặt

trục được tiện tinh Yêu cầu trục làm việc 5

năm, tỷ số ngày làm việc trong năm là 0,80; tỷ số số giờ làm việc trong ngày là 2/3 Ứng suất uốn thay đổi theo chu trình đối xứng

Bài 8 Với yêu cầu và số liệu như bài 6 hãy xác định hệ số an toàn cho đoạn trục có kết cấu như Hình 6

r

Hình 4 Sơ đồ tải trọng của bộ truyền bánh răng

P Kbđ

P

0,4P

0,3 t CK 0,3 t CK

0,4 t CK 1-3

sec

t

P

0,5P

Trang 4

4

Hình 6 Kết cấu trục Hình 7: Sơ đồ tải trọng của bộ truyền bánh răng

Bài 9 Xác định hệ số tuổi thọ KHL , KFL trong trường hợp sau: chi ết bánh răng làm việc với tải trọng thay đổi theo sơ đồ hình 1.6 Bánh răng quay với tốc độ n = 500 v/p, thời gian làm việc t = 15000 giờ, bánh răng quay một chiều Biết tải trọng không đổi

Bài 10 Tương tự bài 9 xác định hệ số tuổi thọ KHL , KFL khi tải trọng thay đổi theo sơ

đồ hình 7

Trang 5

5

1.3 Bài tập phần hệ thống dẫn động cơ khí (40 bài)

1.3.1: Cho hệ thống dẫn động xích tải dùng hộp giảm tốc bánh răng đồng trục với sơ đồ như sau:

Cho biết:

- Lực vòng trên xích tải: Ft = 5000N ;

- Vận tốc vòng của xích tải: v = 1,5 m/s ;

- Số răng trên đĩa xích tải: Z = 22 ;

- Bước xích tải: p = 38,1 mm ;

- Tính chất tải trọng: tải không đổi, quay 1 chiều ;

- Hệ số cản ban đầu: Kbd = 1,4 ;

Hãy:

1 Tính công suất và số vòng quay trên trục công tác;

2 Xác định công suất cần thiết của động cơ;

3 Xác định số vòng quay của động cơ;

4 Chọn động cơ điện cho hệ thống;

5 Kiểm tra quá tải cho động cơ;

6 Tính tỉ số truyền chung của hệ thống;

7 Xác định tỉ số truyền của bộ truyền đai;

8 Phân phối tỉ số truyền cho các cặp bánh răng trong hộp giảm tốc;

9 Tính công suất trên các trục I, II và III của hộp;

10 Tính số vòng quay trên các trục I, II và III

2

1

5

F

- Sơ đồ hệ dẫn động

P P.Kb®

t P

Sơ đồ tải trọng

Trang 6

6

1.3.2 Cho hệ thống dẫn động băng tải dùng hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp khai triển với sơ đồ sau:

Cho biết:

- Lực vòng trên băng tải: Ft = 4000N ;

- Vận tốc vòng băng tải: v = 2,2 m/s ;

- Đường kính tang băng tải: D = 400 mm ;

Hãy:

7 Xác định tỉ số truyền của bộ truyền xích;

Sơ đồ hệ thống dẫn động

1 2

3

4

Ft

5

6

P P.Kb®

t P

Trang 7

7

1.3.3 Cho hệ thống dẫn động băng tải dùng hộp giảm tốc côn-trụ như hình vẽ:

Cho biết:

Hãy:

P P.Kb®

t P

Trang 8

8

1.3.4 Cho hệ thống dẫn động băng tải dùng hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm với sơ đồ sau:

Sơ đồ hệ dẫn động

Cho biết:

Hãy:

P P.Kb®

t P

1

2

3

4

6

5

Ft

Định dạng
Số trang	8
Dung lượng	242,78 KB