Lực tác dụng lên các bánh răng như Hình bài 2.. Bánh răng trụ răng thẳng 2 là bánh dẫn của cặp cấp chậm.. Vẽ các biểu đồ moment uốn và moment xoắn M x,M y,T ghi giá trị lên biểu đồ.. Số
Trang 11
Trường Đại học Bách khoa
Khoa Cơ khí
Bộ môn THIẾT KẾ MÁY
Môn thi : CHI TIẾT MÁY
Ngày thi: 05-01-2013
Thời gian làm bài: 105 phút
Sinh viên được phép sử dụng tài liệu
Bài 1: (2 điểm)
Bộ truyền đai dẹt truyền công suất P14kW, số vòng quay bánh dẫn n1 1250 vòng/phút,
đường kính bánh dẫn d1 180mm , khoảng cách trục a700mm Hệ số ma sát giữa dây đai và bánh đai f 0,2 Lực căng đai ban đầu F0 800N Bỏ qua lực căng phụ do lực ly tâm gây ra Hãy xác định:
a Vận tốc vòng v và lực vòng có ích 1 F t trên bánh dẫn (0,5đ)
b Lực trên nhánh căng F và lực trên nhánh chùng 1 F (0,5đ) 2
c Tỉ số truyền lớn nhất để không xảy ra hiện tượng trượt trơn (1đ)
Bài 2: (3 điểm)
Trục trung gian của hệ thống truyền động truyền moment xoắn T 420000Nmm Lực tác
dụng lên các bánh răng như Hình bài 2 Bánh răng trụ răng nghiêng 1 (góc nghiêng răng
0
1 16
) là bánh bị dẫn của cặp cấp nhanh Bánh răng trụ răng thẳng 2 là bánh dẫn của cặp cấp
chậm Góc ăn khớp của bánh răng tiêu chuẩn 0
20
Trục được chế tạo từ thép có ứng suất uốn cho phép F 50MPa Hãy xác định:
a Giá trị các lực
2 2 1 1
1, r, a , t , r
b Phản lực tại các gối đỡ R Ax, R Ay, R Cx, R Cy (1,25đ)
c Vẽ các biểu đồ moment uốn và moment xoắn M x,M y,T (ghi giá trị lên biểu đồ) (0,75đ)
d Đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm (0,5đ)
1
2
1
r
F
1
a
F
1
t
F
2
r
F
2
t
F
Hình bài 2
(xem tiếp trang sau)
Trang 2Bài 3: (2,5 điểm)
Ổ bi đỡ 1 dãy chịu lực hướng tâm F r 7500N và lực dọc trục F a 1015N Số vòng quay của trục n400vòng/phút Ổ làm việc 2 năm, một năm làm 250 ngày, một ngày làm 2 ca, một
ca làm 8 giờ Các hệ số xét đến ảnh hưởng của đặc tính tải trọng và nhiệt độ đến tuổi thọ của ổ 1
K , K t 1 Khả năng tải động và ký hiệu của các cỡ ổ bi đỡ có đường kính trong d 50mm cho trong bảng sau
0
Hãy tính:
a Thời gian làm việc tính bằng triệu vòng quay L (0,5đ)
b Tải trọng tương đương của ổ Q (kN) (0,75đ)
c Hệ số khả năng tải động của ổ C (kN) Chọn ổ tiêu chuẩn trong bảng trên để đủ bền.(0,75đ) đ
d Tuổi thọ Lh của ổ vừa chọn ở câu c (0,5đ)
Bài 4: (2,5 điểm)
Bảng chỉ dẫn đường đi gồm một trụ đứng và một trụ ngang được ghép với nhau bằng mối ghép 4 bulông như Hình bài 4 Trọng lượng của trụ ngang và bảng chỉ dẫn được qui đổi thành lực F 1200N Ứng suất kéo cho phép của vật liệu chế tạo bulông [k]80MPa Hệ số ma sát giữa các tấm ghép f 0,18 Hệ số an toàn k 1,5 và hệ số ngoại lực 0,25
a Tính lực xiết bulông V cần thiết để tránh trượt và tránh tách hở (1,75đ)
b Tính đường kính chân ren d của bulông (xét trường hợp xiết chặt rồi mới chịu lực) (0,5đ) 1
c Chọn bulông theo tiêu chuẩn (0,25đ)
F
ĐHBK Tp.HCM
5 km
A
A
2500
Trụ đứng Trụ ngang
2 1
3 4
300
A-A
TL 2:1
400
Hình bài 4 Chủ nhiệm bộ môn GV ra đề thi
PGS TS Phạm Huy Hoàng TS Bùi Trọng Hiếu
Trang 31
ĐÁP ÁN MÔN CHI TIẾT MÁY
Ngày thi: 05/01/2013
60000
1250 180 14 , 3 60000
1 1
Lực vòng có ích trên bánh dẫn:
775 , 11
4 1000
1000 1
v
P
2
7 , 339 800 2
0
1 F t
F
0,25đ
Lực trên nhánh chùng:
2
7 , 339 800 2
0
2 F t
F
0,25đ
) 1 (
2
) 1 (
1 1
t ff
e
e F
2 1
0
0
0 0
2
2 2
2
1
F
F F
F
F F F
F
F F e
t t
t
t
2
1
1 ln
F
F
f
15 , 630
85 , 969 ln 2 , 0
1 ln
1
2
1
F
F f
2 1 2,156
a
d d
1( 1) 2,156
a
u d
( 2,156) 1
1
d
a
0,25đ
0,25đ
Trang 4 u 4,83
Vậy tỉ số truyền lớn nhất để không xảy ra hiện tượng trượt trơn là umax 4,83
0,25đ 0,25đ
240
420000
2 2
1
d
T
16 cos
20 3500 cos
0
1
1
1
120
420000
2 2
2
d
T
21
0,5đ
1
r
F
2
t
F
RAy
RAx
RCy
RCx
M1
1
t
F
2
r
F
2
240 6 , 1003 2
0,25đ
Trong mặt phẳng thẳng đứng (yoz):
- Phương trình cân bằng moment tại gối A:
2
A
M
) ( 5 ,
- Phương trình cân bằng lực theo phương Oy:
2
Fy RAy Fr RCy Fr
) ( 9 ,
0,25đ
0,25đ
Trang 53
Trong mặt phẳng ngang (xoz):
- Phương trình cân bằng moment tại gối A:
2
A
M
) ( 4 ,
- Phương trình cân bằng lực theo phương Ox:
2
Fx RAx Ft RCx Ft
) ( 4 ,
0,25đ
0,25đ
110190
0,25đ
63640
560000
0,25đ
420000
0,25đ
) (
1 , 698172 420000
* 75 , 0 560000
Đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm (vị trí lắp ổ lăn C):
50
* 1 , 0
1 , 698172 ]
[
* 1 , 0
3
d
F
tđ
C
0,25đ
Trang 6TỔNG ĐIỂM BÀI 2 3 đ
10
8000 400 60 10
60
6
n Lh
365
250 24 24
16
365 24
ng n n
0,25đ
0,25đ
3 , 36
10
0
C
F a
Tra bảng 11.3, [1] chọn e0,22
F V
F
r
a 0 , 135
7500 1
1015
V=1: vòng trong quay
) ( 5 , 7 ) ( 7500 1
1 ).
1015 0 7500 1 1 ( ).
.
.
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Cđ QmL 7 , 5 3 192 43 , 267 ( kN ) (m=3)
Thỏa giả thiết
0,25đ 0,25đ 0,25đ
5 , 7
5 , 48 ]
m
Q
C
400 60
33 , 270 10
60
.
n
L
0,25đ
0,25đ
TỔNG ĐIỂM BÀI 3 2,5 đ
Trang 75
Lực xiết V1 để tránh tách hở:
u
W
A M N z
k
Với: N 0 ;
A 400 400 16 104 ( mm2);
6
400
mm
10 7 , 10
10 16 10 3 0 4
) 25 , 0 1 ( 5 , 1
6
4 6
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Lực xiết V2 để tránh trượt:
18 , 0 4
18 , 0 0 ).
25 , 0 1 ( 1200 5 , 1
).
1 (
f z
f N T
k
0,25đ
] [
3 , 1 4
1 2 max
1
k
n
i i r
r M z
N V
d
80
150 4
150 10 3 25 , 0 4
0 25 , 0 6 , 12616
3 , 1
6
mm
TỔNG ĐIỂM BÀI 4 2,5 đ