co-so-thiet-ke-may_tran-thien-phuc_baitap1_bai-tap-mon-hoc-chi-tiet-may-(phan-1) - [cuuduongthancong.com]

Xác định: a/ góc ôm trên bánh dẫn và bánh bị dẫn.. Xác định: a/ Phương chiều các vector lực tác động lên hệ thống.. b/ Tính số vòng quay của các trục... Xác định: a/ Phương chiều các vec

Bài tập môn học Chi tiết máy (phần 1)

-oOo -

1/ Bộ truyền đai dẹt có:

- Số vòng quay bánh dẫn n1 = 2880v/ph,

- Tỉ số truyền u = 2,

- Đường kính bánh dẫn d1 = 160mm,

- Khỏang cách trục a = 2.000mm Xác định:

a/ góc ôm trên bánh dẫn và bánh bị dẫn Tính chiều dài dây đai

b/ Biết hệ số ma sát là f = 0,25; lực căng ban đầu F0 = 800N; bỏ qua tác dụng của

Fv Tính công suất P lớn nhất mà bộ truyền có thể truyền được

Bài giải:

a/ Các thông số hình học:

* Góc ôm của bánh dẫn:

Theo (4.2 - trang 131):

a

1 u d 57

1

) (

(độ)

* Góc ôm của bánh bị dẫn:

2

1

2 (độ)

với

a

1 u d

57 1( ) (độ)

* Chiều dài dây đai:

Theo (4.4 - trang 132):

a 4

d d 2

d d a 2 L

2 1 2 2

(

(mm)

b/ Khả năng kéo của bộ truyền đai:

Công suất lớn nhất bộ truyền có thể tải là: (3.4 - trang 87)

1000

v F

max max

(Kw)

với (4.18 - trang 135)

) 1 (

) 1 (

2 1 0 max

1

f f t

e

e F

(3.2 - trang 87)

60000

dn

2/ Cho hệ thống truyền động bánh răng như hình vẽ, với:

Z1 = 18, Z2 = 36, Z3 = 24, Z4 = 72,

Z5 = 20, Z6 = 40, n1 = 1000v/ph Xác định:

a/ Phương chiều các vector lực tác động lên hệ thống

b/ Tính số vòng quay của các trục

I

Z3 Z5

Z1

II

Z6

Z2

IV

III

Z4

Bài giải:

a/ Phương chiều của các vector lực:

b/ Số vòng quay của các trục:

Theo (6.1 - trang 195)

1 2 2

1

Z

Z n

n

3/ Bộ truyền đai thang với:

- Tỉ số truyền u = 2,5

- Khỏang cách trục a = 550mm, tải trọng tĩnh Xác định:

a/ Ký hiệu mặt cắt dây đai

b/ Chọn số dây đai cần thiết theo khả năng kéo

c/ Kiểm tra số vòng chạy trong một giây và đưa ra kết luận

Bài giải:

a/ Chọn số hiệu đai thang:

Theo (hình 4.22 - trang 152) chọn số hiệu đai là A

b/ Tính số đai cần thiết theo khả năng kéo:

Theo (4.51 - trang 150)

P

P

với P P 0 C C u C L C z C r C v (4.52 - trang 150) trong đó:

- Từ đồ thị 4.21a - trang 151 ta chọn được P 0 (trước đó ta cần tính vận tốc dài của đai từ (3.2 - trang 87))

- C được tính từ (4.53 - trang 151) với 1 được tính từ (4.2 - trang 131)

- C uđược chọn từ bảng 4.9 - trang 152

- C Lđược tính từ công thức ở dòng 2 trên xuống - trang 152

- C Z được chọn từ bảng ở dòng

5 trên xuống - trang 152)

- C rđược chọn từ bảng 4.8 - trang 148)

- C vđược tính từ công thức ở dòng 4 dưới lên - trang 151

c/ Kiểm tra số vòng chạy trong 1 giây:

Theo (4.32 - trang 144)

L v

i

4/ Bộ truyền xích ống con lăn 1 dãy với:

- Công suất truyền P1 = 6Kw,

- Số răng đĩa dẫn Z1 = 23,

- Số vòng quay trục dẫn n1 = 230v/ph,

- Khỏang cách trục a= 40pc,

- Bộ truyền nằm ngang, tải trọng tĩnh, khỏang cách trục điều chỉnh được, bôi trơn gián đọan và làm việc 2 ca Xác định:

a/ Công suất tính tóan

b/ Chọn bước xích theo điều kiện bền mòn

c/ Hãy tính bước xích nếu xích được chọn là lọai xích 3 dãy

Bài giải:

a/ Công suất tính tóan của bộ truyền xích:

Theo (5.25 - trang 181) 1

x

n z

K

K KK

- K được tính theo (5.22 - trang 180) K K r K a K 0 K dc K b K lv (các hệ số thành phần có thể được chọn theo các thông tin ở trang 180)

- K z và K n được tính theo (5.24 - trang 181)

- K x được chọn theo dòng 2 dưới lên - trang 179)

b/ Chọn bước xích theo điều kiện bền mòn:

Bước xích sẽ được chọn theo bảng 5.4 - trang 181

c/ Bước xích tương ứng với lọai xích 3 dãy:

Công suất tính tóan (5.25 - trang 181) sẽ thay đổi theo sự thay đổi của hệ số K x và sẽ được chọn lại dựa vào bảng 5.4 - trang 181

5/ Cho hệ thống truyền động cơ khí như hình vẽ, với:

Z1 = 25, Z2 = 50, Z3 = 50, Z4 = 25,

Z5 = 50, Z6 = 25, Z7 = 75, n1 = 1480v/ph Xác định:

a/ Phương chiều các vector lực tác động lên hệ thống

b/ Tính số vòng quay của các máy công tác

Z7 Động cơ

Máy công tác A Z1

Z3 Z2

Z4

Z6 Z5

Máy công tác B

Bài giải:

a/ Phương chiều của các vector lực:

b/ Số vòng quay của các trục:

Theo (6.1 - trang 195)

1 2 2

1

Z

Z n

n

6/ Bộ truyền xích ống con lăn 1 dãy với:

- Bước xích pc = 25,4mm,

- Số răng đĩa dẫn Z1 = 25,

- Số vòng quay trục dẫn n1 = 400v/ph,

- Khỏang cách trục a= 850mm,

- Tỉ số truyền u = 2,

- Bộ truyền nằm ngang, tải va đập nhẹ, khỏang cách trục điều chỉnh được, bôi trơn định kỳ và làm việc 1 ca Xác định:

a/ Các đường kính vòng chia đĩa xích, số mắc xích X

b/ Công suất truyền Pt

Bài giải:

a/ Các thông số hình học:

* Các đường kính vòng chia đĩa xích:

Theo (5.1 - trang 171) p z

z

p

) / sin(

với

- Số răng đĩa xích bị dẫn là z 2 uz 1

* Số mắc xích:

Số mắc xích được lựa chọn theo (5.8 - trang 173) với lưu ý đó phải là số chẵn lớn hơn gần giá trị tính tóan nhất

b/ Công suất truyền Pt:

Theo (5.25 - trang 181) 1

x

n z

K

K KK

- Theo (5.23 - trang 180) c x

K K

p n Az p P

60000 1000

1 1 0 max

1

- K được tính theo (5.22 - trang 180) K K r K a K 0 K dc K b K lv (các hệ số thành phần có thể được chọn theo các thông tin ở trang 180)

- K z và K n được tính theo (5.24 - trang 181)

- K x được chọn theo dòng 2 dưới lên - trang 179)

Như vậy:

60000 1000

1 1 0

t

K K p n Az p P

Trong đó:

- A có thể chọn ở bảng 5.1 – trang 168 hoặc tính gần đúng theo 2

28 ,

0 p c

dưới lên – trang 179)

- p0 chọn theo bảng 5.3- trang 180

7/ Bộ truyền gồm bánh răng trụ răng thẳng dẫn động 1 và các bánh bị động 2, 3, 4, với:

- Chu kỳ tải trọng tác động lên bánh số 1 như hình vẽ,

- Các bánh răng chế tạo từ thép hợp kim thấm than, độ rắn bề mặt 64HRC,

- Số vòng quay bánh dẫn n1 = 420v/ph,

- Bộ truyền làm việc 6000h Xác định:

a/ Số chu kỳ làm việc tương đương NHE và hệ số tuổi thọ KHL của bánh dẫn

b/ Ứng suất tiếp xúc cho phép [σH] của bánh dẫn

T

T

0,75 T

0,4T

0,2T

15s 20s 15s 20s t

Bài giải:

a/ Chu kỳ làm việc tương đương và hệ số tuổi thọ:

Theo (6.36 - trang 224) i i

m i

T

T c 60 N

max

với:

- c = 3 (bánh dẫn ăn khớp với 3 bánh bị dẫn)

- m' = m/2 = 3 (ư/s tiếp xúc cho vết tiếp xúc đường) (dòng 6 trên xuống - trang 48)

14

3 t

14

4 t

t 2 4 (giờ)

Theo (6.34 - trang 222) m H

HE

0 H HL

N

N

HB 0

N , (dòng 6 dưới lên - trang 43)

b/ Ứng suất tiếp xúc cho phép:

Theo (6.33 - trang 222) HL

H H 0

s

9

0 ,

lim với:

- 0 Hlim = 25HRC (chọn từ bảng 6.13 - trang 223)

- s H = 1,2 (chọn từ bảng 6.13 - trang 223)

8/ Trục tâm quay với:

- Đường kính d = 60mm Vật liệu chế tạo là thép hợp kim 40Cr (σb = 1200MPa, σ-1F = 450MPa), ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng, bề mặt trục được mài tinh, tại tiết diện nguy hiểm có lắp bánh răng có cài then, tải trọng thay đổi như hình vẽ,

- Số vòng quay của trục n= 200v/ph, thời gian làm việc 4 năm, Kn = 0,7, Kng = 0,33,

- Hệ số an tòan [s] = 2, chỉ số đường cong mỏi m = 6 Xác định:

a/ Số chu kỳ làm việc tương đương NLE và hệ số tuổi thọ KL của trục (số chu kỳ cơ sở

N0 = 5.106)

b/ Ứng suất uốn cho phép [σF] của trục

T

T

0,4T 0,4T

0,4ck 0,2ck 0,4ck t

Bài giải:

a/ Chu kỳ làm việc tương đương và hệ số tuổi thọ:

Theo (2.24a - trang 48) i i

m i

T

T 60

N

max

với:

- m' = m = 6 (ứng suất uốn) (dòng 6 trên xuống - trang 48)

- (4.365 .0,7.24.0,33)

10

4 t

t 1 3 (giờ), (4.365 .0,7.24.0,33)

10

2

Theo (2.13 - trang 43) m

LE

0 L

N

N K

b/ Ứng suất uốn cho phép:

Theo (2.12a - trang 41) K L

K s

lim

với:

- Theo dòng 9 dưới lên - trang 42 σlim = σ-1F

- Theo hình 2.6 - trang 41 ta chọn được ε theo đường kính trục d

- Theo hình 2.7 - trang 42 ta chọn được β theo phương pháp gia công bề mặt

- Theo bảng 10.8 - trang 364 ta chọn được hệ số Kσ đối với trục có rãnh then theo giới hạn bền

9/ Bộ truyền xích ống con lăn với:

ĐC

Băng tải

Hộp giảm tốc Tang trống

- Lực kéo trên băng tải F = 8000N,

- Số vòng quay của tang trống n= 45v/ph,

- Đường kính tang trống D = 350mm,

- Tỉ số truyền ux = 2,13,

- Trục đĩa xích điều chỉnh được, xích 1 dãy, bôi trơn nhỏ giọt, làm việc 1 ca,

- Tải trọng có va đập nhẹ, đường nối tâm nghiêng với phương ngang 1 góc 450,

- Hiệu suất bộ truyền xích η = 1, khoảng cách trục a = (30…50)pc Xác định:

a/ Số răng các đĩa xích

b/ Bước xích pc

c/ Khi điều kiện bôi trơn chuyển sang là bôi trơn liên tục, kiểm tra lại bước xích vừa chọn xem có phù hợp không, tại sao?

Bài giải:

a/ Số răng các đĩa xích:

Theo (dòng 13 dưới lên - trang 172) z1 29 2u

Theo (5.11 – trang 174)

1

2

z

z u

b/ Bước xích pc:

Theo (5.25 - trang 181) 1

x

n z

K

K KK

- P 1 được tính theo

1000

Fv P

- K được tính theo (5.22 - trang 180) K K r K a K 0 K dc K b K lv (các hệ số thành phần có thể được chọn theo các thông tin ở trang 180)

- K z và K n được tính theo (5.24 - trang 181)

- K x được chọn theo dòng 2 dưới lên - trang 179)

Theo bảng 5.4 – trang 181 ta chọn được bước xích cần thiết

c/ Khi thay đổi điều kiện bôi trơn sang liên tục, thay đổi lại giá trị K b, tiến hành chọn lại bước xích

10/ Bộ truyền đai dẹt có:

- Số vòng quay bánh dẫn n1 = 1560v/ph, bánh bị dẫn n2 = 520v/ph

- Công suất truyền P 1 = 5 kW,

- Đường kính bánh dẫn d1 = 180mm,

- Khỏang cách trục a = 1.500mm,

- Hệ số ma sát giữa đai và bánh đai f = 0,25, bỏ qua tác dụng của lực căng phụ do

ly tâm Xác định:

a/ Lực căng đai ban đầu để không xãy ra hiện tượng trượt trơn

b/ Lực trên nhánh căng và nhánh chùng

c/ Các giá trị trên thay đổi như thế nào nếu thay thế đai dẹt bằng đai thang với góc chêm đai γ = 360

Bài giải:

a/ Tính lực căng đai ban đầu theo điều kiện kéo:

Theo (4.17 – trang 134) để đai không bị trượt trơn

) 1 ( 2

) 1 (

f t e

e F

*

000 60 /

1000 1000

dn

P v

P

F t (theo 3.4 và 3.2 - trang 87)

*

a

u

d1( 1 )

(theo 4.3 – trang 131)

b/ Lực trên các nhánh đai:

Theo (4.14 – trang 134)

2

2

0 2

0 1

t

t

F F F

F F F

c/ Khi thay đổi đai dẹt bằng đai thang:

Hệ số ma sát tương đương sẽ là

2 sin

f

f (theo 4.1 – trang 126), thay f’ vào các

công thức trên ta tính được các giá trị lực căng ban đầu, lực trên nhánh căng và nhánh chùng mới

11/ Cho hệ thống truyền động cơ khí như hình vẽ, với:

1, 2 Bánh răng nón thẳng với m c

3, 4 Bánh răng trụ nghiêng với m n1 và β 1

5, 6 Bánh răng trụ răng V với m n2 = 4mm và β 2

Vận tốc dài băng tải là v= 1465 m/s, đường kính tang trống D = 300mm, số răng các bánh răng là z1=18, z2=36, z3=20, z4=60, tỉ số truyền u56=2,5, uxích=2,13 Xác định:

a/ Số vòng quay trục băng tải và trục 1

b/ Tính số răng z5, z6 và góc nghiêng β 2 với a56= 200mm

c/ Phương chiều các lực tác dụng trên hệ thống

d/ Khi thay đổi chiều quay của hệ thống thì phương chiều các lực thay đổi thế nào?

3 2

II

5 4 β 1

I 1

III β 2

6 ĐC

IV

Bài giải:

a/ Số vòng quay trục băng tải và trục I:

Theo (3.2 – Trang 87)

D

v

n bt 60.000 bt

Ngoài ra theo định nghĩa tỉ số truyền, ta có n n u u u u

b/ Số răng z5, z6 và góc nghiêng β 2:

Theo bảng 6.2 – trang 196 ta có

2

6 5 2 56

cos 2

)

m

a n , nghĩa là

56

6 5 2 2

2

) (

cos

a

z z

m n

40

5

6 56

z

z

u nên ta có

) 1 (

30 cos 2 )

1 (

40 cos 2

56 2

0 56

5 56

2

0 56

u m

a z u

m a

n n

c/ và d/ Phương chiều các vector lực trong các trường hợp:

12/ Bộ truyền đai dẹt (vải cao su) truyền động giữa hai trục song song ngược chiều nhau, có:

- Số vòng quay bánh dẫn n1 = 968v/ph,

- Hệ số ma sát giữa dây đai và các bánh đai f = 0,25,

- Lực căng đai ban đầu F0 = 600N

- Đường kính bánh dẫn d1 = 180mm, bánh bị dẫn d2 = 400mm,

- Khỏang cách trục a = 1.120mm Xác định:

a/ Tìm công thức xác định góc ôm trên bánh dẫn và bánh bị dẫn, công thức tính chiều dài dây đai

b/ Xác định công suất P lớn nhất mà bộ truyền có thể truyền được

180 1120 400

Bài giải:

a/ Các thông số hình học:

* Góc ôm của bánh dẫn và bánh bị dẫn:

d d

2 arcsin

2

1 (bằng các chứng minh hình học)

* Chiều dài dây đai:

a

d d a

d d

L

2 arcsin cos 2 2

2 1 2

1

b/ Công suất lớn nhất mà bộ truyền có thể tải được:

Theo 3.4 - trang 87,

1000

max max

1

v F

P t trong đó:

* Theo 3.2 – trang 87,

000 60

1

1n d v

* Theo (4.18 – trang 135) để đai không bị trượt trơn

) 1 (

) 1 (

2 0

max

f f t

e

e F