ĐỀ THI MÔN CHI TIẾT MÁY CÓ ĐÁP ÁN

Lực tác dụng lên các bánh răng như hình 2.. Bánh răng hình trụ răng nghiêng 1 góc nghiêng răng B= = 16” là bánh bị dẫn của cặp cấp nhanh.. Bánh răng hình trụ răng thăng 2 là bánh dẫn của

cé Ie 1 jaa

sinh viên được phép sử dung tài liêu

Bài 1: (2 điểm)

Bộ truyền đai thang truyền công suất P =4 kW, góc chêm đai 7 = 36° Số vòng quay bánh dan n, =1250 (véng/phiit), đường kính bánh dẫn d, = 180mm, số vòng quay bánh bị dẫn

n, = 625 (vòng/phú/), khoảng cách trục a =1250zn Hệ số ma sát giữa dây đai và bánh đai

ý =0,2 Bỏ qua lực căng phụ do lực ly tâm gây ra Xác định:

a Góc ôm ø, và vận tốc vòng v, trên bánh dẫn (0,54)

b Lực trên nhánh căng #; và lực trên nhánh ching È; (0,5đ)

c Lực căng đai ban đầu fy dé không xảy ra hiện tượng trượt trơn (7đ)

Bài 2: (3 điểm)

Trục trung gian của hệ thống truyền động truyền moment xoắn 7 =360000 Nmm Lực tác dụng lên các bánh răng như hình 2 Bánh răng hình trụ răng nghiêng 1 (góc nghiêng răng B= = 16”) là bánh bị dẫn của cặp cấp nhanh Bánh răng hình trụ răng thăng 2 là bánh dẫn của cặp cấp chậm Góc ăn khớp của bánh răng tiêu chuẩn là œ = 20° Trục được chế tạo từ thép có ứng

suất uốn cho phép lơz]= 50MPa Hay xác định:

a Giá trị các lực #2, F,, Tà Fi» FF, (0,5d)

b Phản lực tại các gối đỡ (1đ)

c Vẽ các biểu đồ moment uốn và moment xoắn M,,M,,T (ghi giá trị lên biểu đồ) Tính

đường kính trục tại tiết điện nguy hiểm (7,5đ)

100 > 120 80

O;1ed jon,

cael

—_~

1, F

Hình 2

(xem tiếp trang sau)

ÀN

Bài 3: (2,5 điểm)

Bánh răng chủ động / trong hệ thống truyền động được lắp lên trục 7 đặt trên hai ô bi đỡ Chiều quay của bánh răng j như hình 3 Trục 7 quay với tốc độ ø= 480 (wòng/phú? và chịu moment xoắn

T =300000Mmmn Thời gian làm việc tính băng giờ, 7„ = 5000 giờ Đường kính ngõng trục tại vị trí

lắp ổ lăn đ = 40mm Các hệ số: K,„ (hay K„) =1, K, =1 Hãy xác định:

a Phương, chiều và độ lớn của các lực tác dụng lên bánh răng 1 (0,5a)

b Phản lực tại các gối đỡ trên trục 7 (7đ)

c Tải trọng quy ước Q, thời gian làm việc tính bằng triệu vòng quay và chọn ổ lắp trên trục 7 theo khả năng tải “oe (1d)

100

[| A B

®

N\A

`¿

Hình 3

Bài 4: (2,5 điểm) Giá đỡ chịu tác dụng của tải trọng ; = =5200N, được giữ bằng nhóm hai bulông như hình 4 Vật liệu bulông là thép C73 có ứng suất kéo cho phép [ơ,]= 80 Ä⁄Pa, ứng suất cắt cho phép

[z]=100 MPa Hé sé ma sat gitta cdc tam phép f = 0,18 và hệ số an toàn & = 1,5 Hãy xác định:

a Lực tác dụng lớn nhất lên bulông (7đ)

b Đường kính đ„ và chọn bulông theo tiêu chuẩn trong trường hợp sử dựng mối ghép bulông không có khe hớ (075đ

c Đường kính đ, và chọn bulông theo tiêu chuẩn trong trường hợp sử dụng mối ghép bulông có khe hở (0,75đ)

Bảng tiêu chuẩn bulông

Bulong | MIO | Mi2 | MI6 | M20 ] | M42 | M48 | M56 | M60

d, (mm) | 8376 | 10106 | 13,835 |17294| | 37,129 | 42,587 | 50,046 | 54,046

400 300

„+

ĐÁP AN MON CHI TIET MAY

Ngay thi: 06/01/2011

la Góc ôm trên bánh dẫn:

d,—d d,(u-l a1 l3-

at, = 180° —57° 2 + = 180° 57° AWAD _ 1 go9 579 A ˆ- 1718 (độ)

Hay a, =2,99 rad

0,25đ

Vận tốc vòng trên bánh dẫn:

` Zdịm, _ 314.180.1250 — 11a v2)

1b Lực vòng trên bánh dẫn:

2.7, 2 9,55.10°.R _ 2 9,55.10.4

Luc trén nhanh cang:

F - ca 3396 es12.9)

trong đó: p=-/—- 0,2 > = 0,647

sin sin 2°

e

0,25đ

Lực trên nhánh chùng:

= c7 —] — e(0.647.2/99) _ Í =57,36 (N) 0,25d

Ic Lực căng ban đầu để không xảy ra hiện tượng trượt trơn:

mm» F (ef +1) _ 339,6 (4.29) +1)

0S 2; (e7 —1) 2 (e(6472.99) 1) = 227,16 (N) 1,0d

2a

Giá trị các lực tác dụng lên các bánh răng:

p= 22 _ 2.360000 5099 (yy

0

BO _ 3090, 879-1136 (W)

=F

F, = F, 1gB = 30001g16° =860 (N)

_ 27 _ 2.360000

° d, 120

F,, =F, tga = 6000.1g20° = 21838 (N)

2b Chuyển trục thành dầm sức bền:

| + | Y hs

A

Rax f, Rex

voi M,=F, a = 860 = =103.200 (Nmm)

Trong mặt phang thang dimg (yoz):

- Phuong trinh cin bang moment tai gối A:

> MZ =100.F, — M, +220.R,, -300.F, =0

- _ Phương trình cân bằng lực theo phương Oy:

> By= Ry -F, - Ry, +f, =0

Trong mat phang ngang (xoz):

- Phuong trình cân bằng moment tai gối A:

SM: = -100.F, +220.R,, —300.F, = 0

- Phuong trinh can bang luc theo phuong Ox:

2c | Biéu dé moment uén M, (Nmm) trong mat phang thang dimg (yoz):

188.280

Biểu đồ moment uốn Ä⁄ y(Wmm) trong mặt phẳng thăng ngang (xoz):

0,25đ

Biểu đồ moment xoắn T (Nmm):

360.000

\

| Ì :

Moment tuong đương tại tiết diện nguy hiểm (vị trí lắp ở lăn Bì):

0,5đ

Mu, = ¬|74.704? + 480.000? +0,75*360.000? = 598.432,5 (Mưm)

Đường kính trục tại tiết điện nguy hiểm (vị trí lắp ở lăn B):

d>3 @_ = 3 -— = 49,28 (mm) 0.254

Chọn đ = 50mm

3a | Phương, chiều các lực tác dụng lên bánh răng l:

cal Ẽ

Độ lớn của các lực tác dụng lên bánh răng 1:

F = 27 _ 2.300000 _ 6000 (N)

I

3b Chuyên trục thành dầm sức bền:

100 200

©

Rax F F Rex

f

Trong mặt phẳng thắng đứng (yoz):

- Phương trình cân bằng moment tai gối A:

Ð_M¿ =100.F, —300.R„, = 0

- _ Phương trình cân bằng lực theo phương Oy:

DA Ry —ử, + Ry =0

Trong mặt phẳng ngang (X0z):

- Phuong trinh can bang moment tại gối A:

> Ms =-100.F, -300.R,, = 0

- _ Phương trình cân băng lực theo phương Ox:

» A= F, — Ry, — Ry = 0

Tải trọng qui ước:

Q=(X.V.F.+Y.F,).K,.K,

I! © IA ®

VOL: X =i; Y=0 [i Fi =0 nén a

V =1 (vòng trong quay)

Fe = [R? + Rj, = 2128.4 (N)

F.=0 (ô đỡ)

K,=K,=1

Thời gian làm việc của ỗ (triệu vòng quay):

60.n.L,„ 60.480.5000

L= 105 A T05 =l44_ (triệu vòng) 0,25đ

Khả năng tải động của ô:

C,=OWL = 4256,7.V144 = 223114 (N) =22,3114 (kN)

Tra phu luc, ta chon 6 bi d& mét dãy, ký hiệu 208 cé [C]=25,6 kN >| 0,25d

C, = 22,3114 kN

4a | - Mối ghép chịu lực ngang nằm trong mặt phẳng ghép, không đi qua trọng

tâm mối ghép Trọng tâm mối ghép là trung điểm của đường nối tâm hai

bulông

- Dời lực F= F + về trọng tâm mối ghép, ta có lực Ƒ và moment M :

F=F,+F, =10400(N)

0,254

M = F 500 - F,.200 = F,.(500 — 200) = 5200.300 = 1560000 (Nmm)

200

Lực ngang tác dụng lên các bulông:

PF

Luc do moment tac dung lên các bulông:

F, =F, = mT") Par 1 =—1=— =— = 7800 2n 2n — 2.100 (À) (N 0,25đ Lực tác dụng lớn nhất lên bulông:

4b | Đường kính thân bulông đ¿ trong trường hợp lắp không có khe hở:

°“dJz[rl¡ Ýz.100.1 (mm) 0,54

Tra bảng 17.7, tài liệu “Cơ sở thiết kế máy - Nguyễn Hữu Lộc” ta chon 0,25đ buléng M16

4c | Đường kính chân ren đ; trong trường hợp lắp có khe hở:

d,> ,3.4.V _ 1,3 mm ~ 1,3.4.1,5.13000 = 4735 (mm) 0.54

Tra bảng 17.7, tài liệu “Cơ sở thiết kế máy - Nguyễn Hữu Lộc” ta chon | 0,254

+

5 Bùi Trọng Hiễu