Đồ án cơ kí chế tạo máy

luận văn Đồ án cơ kí chế tạo máy

α = 1,4 : P = q : M = -1,25q

1 xác định phản lực liên kết :

-) giả sử các lực có chiều như hình vẽ

-) ta có phương trình cân bằng :

ΣY = P + q (αa + a) – YA – YB = 0

ΣMA = M - Pαa – qa (α + 1) αa2+a + YB ( αa + a) = 0

⇔ P + 2,4q –YA – YB = 0

M – 1,4P – 2,4q.1,2 + 2,4YB = 0

⇔ YA = P + 2,4q – YB = q + 2,4q - 2 , 3q= 1,1q (kN)

4 , 2

88 , 2 4 , 1 25 , 1 4

, 2

88 , 2 4 ,

+

−

(kN)

⇒ chiều YB và YA giả sử là đúng

2 Biểu Đồ : và

*) Vẽ Qy :

*) vẽ Mx :

-) CT = 0

x

-) M CP M

x = 0 − = 1,25q (N.m)

Q

CP x

A

x = + Ω y = 1 , 25 (N.m)

+) Xác định vị trí điểm E:

Ta có: =01,,13

y x

x + y = 1,4

⇔ x = 3 , 66y ⇔ x= 1,1 (m)

4 , 1 66

,

3 y+y = y = 0,3(m)

x

x

M + AE

Q y

Ω = 1,25q + 1 , 1q 1 , 1 1 , 855q

2

1

-) D =

x

x

M + DE

Q y

Ω = 1 , 855q - 0 , 3q 0 , 3 1 , 81q

2

-) B =

x

x

2

) 3 , 2 3 , 1 ( 81 ,

BD

Ω

Q

y

M

x

(+) (+)

(+) (+)

y x

E

1,81q 1,855q

1,1q

(-)

q

YB

YA

B D

A C

1m 1,4m

1m

M = -1,25q

P = q

0,3q

(-)

Hình 1 Biểu đồ nội lực và mômen

3 Tính các đặc trưng hình học của mặt cắt ngang.

F1 = 80 1,2 = 96 (cm2)

F2 = 40 1 =40 (cm2)

F3 = 6,36 (cm2)

⇒ F = F1 + 2F2 + 4F3

= 96 + 2.40 + 4.6,36 = 201,44 (cm2)

-) tính momen quán tính của một nửa mặt cắt ngang đối với trục x : gọi : S1xlà momen tĩnh của tấm thép lòng 1

x

S2 là momen tĩnh của tấm đế 2

S3x là momen tĩnh của tấm thép góc 3

Ta có : S1x = F1 yc1

S2x = F2 yc2

S3x = F3 yc3

với : yc1 = 20 (cm) S1x = 96 20 = 1920 (cm3)

yc2 = 40,5 (cm) ⇒ S2x = 40 40,5 = 1620 (cm3)

yc3 = 40 – 2,6 = 37,4 (cm) S3x = 6,36 37,4 = 237,864 (cm3) -) tính momen quán tính Jx

gọi : J1x là momen quán tính của tấm thép lòng 1

J2x là momen quán tính của tấm thép đế 2

J3x là momen quán tính của tấm thép góc 3

12

80 2 , 1 12

3 3

J2x = Jx2 + 40 , 5 40 65613 , 3

12

1 40

12

2

2 2

3 2 2 2

2

J3x = Jx3 + 3

2

3.F

y c = 41,6 + 37,42 6,36 = 8937,7 (cm4)

⇒ Jx = J1x + 2J2x + 4J3x = 51200 + 131226,6 + 35750,8 = 218177,4

4 Tính tải trọng cho phép [ q ]

-) theo điều kiện bền ta có : σmax =

x

x

w

M

max

với wx là momen chống uốn của mặt cắt ngang

⇒ wx = 21817741 ,4 5321,39

max

=

=

y

J x

(cm3) Theo biểu đồ Mx ta thấy maxMx = 1,25q (N.m)

39 , 5321

max 39

, 5321

[σ] = 16 ⇒ maxM x ≤ 85142,24 (kN.cm)

⇔ 1,25q ≤851,4224 (kN/m) ⇔ q ≤ 681,13792 (kN/m)

⇔[q] = 681,13792 (kN/m)

*) kiểm nghiệm độ bền : xét độ bền tại mặt cắt nguy hiểm với

[q] = 681,13792 (kN/m)

Cụ thể : maxMx = 85142,24 (kN.cm)

maxQy= 2,3q = 2,3 681,13792 = 1566,617216(kN)

ta xét điều kiện bền ở 2 điểm I, I’ thuộc về lòng ( 2 điểm này có ứng suất tương đương bằng nhau) với ứng suất pháp và ứng suất tiếp :

+) ứng suất pháp : σI = 40 16

4 , 218177

85142,24 max

y J

M

x

x

(kN/cm2)

12 4 , 218177

6.1620 1566,61721

.

max

1

2

≈

=

δ

x

x y

J

S Q

(kN/cm2)

⇒ ứng suất tương đương

σtd = σI2 + 4 τI2 = 16 2 + 4 0 , 9 2 ≈ 16(kN/cm2) = [σ] = 16 (kN/cm2)

Vậy thanh đã cho là đủ bền