bài tập môn chi tiết máy có đáp án ĐHBK

Tài liệu Câu hỏi trắc nghiệm ôn tập môn Chi tiết máy (Có đáp án) gồm 143 câu hỏi trắc nghiệm giúp bạn hệ thống toàn bộ kiến thức của môn Chi tiết máy. Tài liệu có đáp án để bạn kiểm tra lại bài đã làm, giúp bạn nắm vững kiên thức môn này hơn.

Trường Đại Học Bách Khoa ĐỀ THI HỌC KỲ

Khoa Cơ Khí Môn thi Chi Tiết máy

Bộ môn Thiết Kế Máy Ngày thi 30/06//2011 Thời gian 90’

Sinh viên được phép sử dụng tài liệu

Đề thi gồm 2 trang

Bài 1:

Bộ truyền xích ống con lăn có các thông số sau: bước xích

pc=19.05mm; số răng đĩa xích dẫn Z1=21 răng; tỉ số truyền u=2; số vòng quay bánh dẫn n1=390 v/ph Bộ truyền đặt nằm ngang; làm việc có va đập nhẹ; khoảng cách trục a=900mm; bôi trơn liên tục; khoảng cách trục bộ truyền xích điều chỉnh được; làm việc 3 ca; xích 1 dãy Xác định:

a/ Đường kính vòng chia đĩa xích dẫn và bị dẫn (mm) (0.5đ)

b/ Xác định hệ số hiệu chỉnh C và công suất tối đa P1(kW) mà

bộ truyền đai có thể truyền được (0.75đ)

c/ Với công suất truyền P1, xác định lực vòng Ft (N), lực trên nhánh căng F1 (N), lực trên nhánh chùng F2 Biết ứng suất căng ban đầu [σ0]=1,8MPa (0.75đ)

Bài 3:

Cho trục vào của hộp giảm tốc tách đôi cấp nhanh như hình 1

Hình 1

diện nguy hiểm (0.5đ)

Bài 4:

Một trụ đèn tín hiệu giao thông gồm một thanh đứng và một

thanh ngang được ghép bằng 6 bu lông giống nhau, lắp có khe

hở và phân bố đều trên đường kính Φ = 320mm như hình 2

Biết:

− Bề mặt bích ghép là hình tròn đường kính

Φ=400mm

− Ứng suất cho phép của vật liệu chế tạo bu lông [σ]=120 MPa

ghép L=2500mm

− Trọng lượng thanh ngang và hộp đèn được qui đổi thành lực

F=3000 N (xem hình 2)

Hình 2

a) Tính lực xiết V trên 1 bu lông để tránh di trượt và

tránh tách hở bề mặt ghép (1đ)

b) Tính đường kính chân ren d 1 (mm) để bu lông đủ bền (xét

trường hợp có ma sát trên bề mặt ren và xiết chặt rồi

mới chịu lực) (1.5đ)

c) Chọn kích thước bu lông theo tiêu chuẩn (0.5đ)

Bảng tiêu chuẩn bu lông

Bu lông M8 M10 M12 M16 M20 M24 M30

D 1 (mm) 6.47 8.376 10.106 13.835 17.294 20.752 26.211

Chủ nhiệm bộ môn Giáo viên ra đề thi

TS Phạm Huy Hòang TS Phan Tấn Tùng

Khoa Cơ Khí Môn thi Chi Tiết máy

Bộ môn Thiết Kế Máy Ngày thi 30/06/2011

Sọan đáp án: TS Phan Tấn Tùng

Đường kính vòng chia đĩa dẫn mm

Z

p

82.12721

180sin

05.19180

A Số răng đĩa xích bị dẫn Z2 = Z u. 1= 2 × 21 = 42răng

Đường kính vòng chia đĩa bị dẫn d 254.92mm

42

180sin

05.19

05.192

21422

214205.19

90022

++

=

π

π a

p Z Z Z Z p

-K0=1 đặt nằm ngang -Kb=0.8 bôi trơn liên tục

-Kđc=1 điều chỉnh được -KLV=1.45 làm việc 3 ca

KK

P K P

n Z

390

40021

25392.1

38.810

157

180− − = − − =

=

a

u d

1 1

Công suất có thể truyền

[ ]

kW C

v b

1000

22.297.042.95501000

0 1

07.510001000

2.5384502

0

2 = − = − = 0.25Thay trục bằng dầm sức bền

Các mômen phát sinh khi dời lực về dầm sức bền

Nmm

d F

M a 750000

2

20075002

1 1

r M L L F M L L L R F

L

A x

M

Phản lực tại B theo phương y:

N L

L L

F L L

100180100

4550180

10022

3 2 1

1 2

++

×+

×

=++

F

R Ay =2 r1− By =2×4550−4550=4550

Lưu ý: SV nhận xét về tính đối xứng lực nên phản lực tại 2

gối bằng nhau RAy=RBy=4550N thì vẫn được số điểm là 0.5đ

F L

A y

M

Phản lực tại B theo phương x:

N L

L L

F L L

100180100

10000180

10022

3 2 1

1 2

++

×+

×

=++

+

=

0.25

R Ax =2 t1− Bx =2×10000−10000=10000

Lưu ý: SV nhận xét về tính đối xứng lực nên phản lực tại 2

gối bằng nhau RAx=RBx=10000N thì vẫn được số điểm là 0.5đ

M M

10 05 2 1

Dời lực F về trọng tâm mối ghép – Đây là mối ghép nhóm bu

lông chịu lực bất kỳ với FV=0, M=F.L và FH=F Trong đó

mômen M gây tách hở và lực FH gây trượt

4 A

Thành phần mômen phát sinh M =F.L=3000×2500=7500000Nmm

Diện tích bề mặt ghép 2

2 2

1256644

4004

628318532

40032

Lực xiết V để tránh tách hở

N W

A M F Z

k

6283185

12566410

5.706

2.0135.1

A M F

5.706

35.1

F f

kF

375018

.06

02.0118.0300035.1

×

=

−+

Vậy để tránh tách hở và tránnh trượt chọn V=27000N (hoặc

Khoảng cách từ tâm bu lông đến đường trung hòa (đường

trung hòa của tiết diện ghép (mặt cắt A-A) là đường thẳng

nằm ngang đi qua tâm hình tròn)

ymax=y2=y5=160mm; y1=y3=y4=y6=160×sin300=80mm

0.5

Lực tác dụng lên bu lông (có ma sát trên bề mặt ren, xiết

chặt rồi mới chịu lực)

N y

y M Z

F V

F

i i

MAX V

8041602

160105.72.00270003

.1

3

6 6

1 2

=

×+

×

×

×

×++

×

=+

π Lưu ý:Nếu Fb=47000N→ d1≤22.33mm 0.5

C Chọn M24 có dLưu ý: Nếu d 1=20.752mm

1 ≤ 22.33mm chọn M30 có d1=26.211mm 0.5

Hết đáp án

1

Đại học Quốc gia Tp.HCM

Trường Đại học Bách khoa

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 P14kW, số vòng quay bánh dẫn n1 1250 vòng/phút,

đường kính bánh dẫn d1 180mm , khoảng cách trục a700mm 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

1, r, a , t , r

F (0,5đ)

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)

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)

2 1

3 4

PGS TS Phạm Huy Hoàng TS Bùi Trọng Hiếu

1 1

4.1000

10001

2

)1(

1 1



 t ffe

e F

2 1 0

0 0

0

2

22

2

1

F

F F

F

F F F

F

F F e

t t

85,969ln.2,0

1ln

.1



  2 1  2,156

a

d d



  1( 1)  2,156

a

u d

2

 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

2.2

20.3500cos

2.2

3

Trong mặt phẳng ngang (xoz):

- Phương trình cân bằng moment tại gối A:

1 , 698172 420000

* 75 , 0 560000

1 , 698172 ]

[

* 1 , 0

60

16

365 24

0,028

3,36

10

F

r

a   0 , 135 

7500 1

1 ).

1015 0 7500 1 1 ( ).

.

Cđ  QmL  7 , 5 3 192  43 , 267 ( kN ) (m=3)

Tra bảng chọn ổ bi đỡ 1 dãy, ký hiệu 310 có [ C ]  48 , 5 kN  Cđ  43 , 267 kN

 Thỏa giả thiết

0,25đ 0,25đ 0,25đ 3d Tuổi thọ của ổ 310 vừa chọn:

5 , 7

5 , 48 ]

33 , 270 10

V1 ( 1  ) .

Với: N  0 ;

A  400 400  16 104 ( mm2);

6

400

10 16 10 3 0 4

) 25 , 0 1 ( 5 , 1

6

4 6

18 , 0 0 ).

25 , 0 1 ( 1200 5 , 1

).

1 (

f z

f N T

k

Với: T  F  1200 N

0,25đ

4b Đường kính chân ren của bu-lông (trường hợp xiết chặt rồi mới chịu lực):

][

3,14

1 2 max

1

k

n

i i

r

r M z

N V

150.4

150.10.3.25,04

0.25,06,12616

3,1

1

10

Trường Đại học Bách Khoa tp HCM ĐỀ THI

Khoa Cơ Khí Môn Chi Tiết Máy (4/3/07)

Bộ môn Thiết Kế Máy Thời gian 90 phút SV được phép dùng tài liệu

Bài 1: Bộ truyền đai dẹt (vải cao su) có các thông số sau:

-Đường kính bánh đai nhỏ d1 = 180mm - Tỷ số truyền u = 2

-Khoảng cách trục a = 800mm - Bề dầy dây đai δ = 5mm

-Bề rộng dây đai b=50mm - Số vòng quay trục dẫn n1=1.000v/ph

Điều kiện làm việc: tải trọng tĩnh, đặt nằm ngang, không xét đến hiện tượng trượt

a/ Xác định góc ôm α1(độ) trên bánh đai nhỏ và vận tốc dài của dây đai v(m/s) (2đ)

b/ Xác định hệ số hiệu chỉnh C và công suất tối đa P1(kW) mà bộ truyền đai có thể truyền

T2

R2

T1 R1

Biết FT1=6.000N; FR1=2.184N; FT2=4.210,5N; FR2=1.532,5N; d1=200mm; d2=285mm;

Vật liệu chế tạo trục có ứng suất [σ]=52Mpa

A/ Tính giá trị phản lực tại các gối tựa A và B theo phương đứng và ngang (RAx, RAy,

RBx, RBy) (2đ)

B/ Vẽ các biểu đồ nội lực Mx , My , T và ghi giá trị trên biểu đồ (1,5đ)

C/ Tính Mtđ (Nmm) tại tiết diện nguy hiểm và đường kính trục tại d (mm) tại tiết diện

nguy hiểm (0,5đ)

Bài 3: Ổ bi đỡ 1 dãy chịu lực hướng tâm FR=5.000N và lực dọc trục FA=1.000N; Thời

gian tuổi thọ tính bằng giờ LH=4.000giờ Số vòng quay của trục n=500v/ph Các hệ số

tải trọng Kđ=1 và nhiệt độ Kt=1

A/ Tính tuổi thọ ổ L (đơn vị triệu vòng quay) (1,5đ)

B/ Tính tải trọng tương đương Q (kN) (0,5đ)

Khoa Cơ Khí ĐỀ KIỂMTRA

BM Thiết Kế Máy Môn CHI TIẾT MÁY

Ngày 6/3/2007 Thời gian 60 phút

SV được phép dùng tài liệu

Bài 1: Cho bộ truyền đai dẹt vải cao su có các thông số sau:

- Công suất trên trục dẫn P1 = 2 kW

Bài 2: Cho bộ truyền xích ống con lăn 1 dãy có các thông số sau:

- Công suất trên trục dẫn P1 = 4 kW

- Số vòng quay trục dẫn n1 = 420 (v/ph)

- Tỷ số truyền u = 2,5

- Điều kiện làm việc: tải trọng tĩnh, đặt nằm ngang, khoảng cách trục điều chỉnh

được, bôi trơn định kỳ, làm việc 1 ca, khoảng cách trục a = 40 pc

a/ Tính số răng dĩa xích Z1 và Z2

b/ Tính số mắt xích X

c/ Tình hệ số điều kiện sử dụng K

d/ Chọn bước xích tiêu chuẩn pc (mm) thỏa điều kiện bền mòn

e/ Kiểm tra số lần va đập trong 1 giây và kết luận bộ truyền có thỏa đều kiện bền va đập không

Bài 3: Cho hệ thống truyền động từ động cơ đến trục thùng trôn như sau:

a/ Vẽ hình phân tích lực tác dụng lên các bánh răng

b/ Tính số vòng quay trục thùng trộn nm (v/ph)

GV ra đề thi: TS Phan tấn Tùng

CNBM: PGS – TS Nguyễn Hữu Lộc

36

Khoa Cơ Khí

Bm Thiết Kế Máy ĐỀ KIỂM TRA

Môn Thiết Kế Máy

Thời gian 60 phút – Ngày 29/10/2007

Sinh viên được phép sử dụng tài liệu

Câu 1: Bộ truyền đai dẹt (vải cao su) có:

- Tỉ số truyền u = 2,5

- Đường kính bánh đai dẫn d1 = 160 mm

- Số vòng quay trục dẫn n1 = 1.460 v/ph

- Khoảng cách trục a = 800 mm

- Lực căng đai ban đầu F0 = 600 N

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

a/ Xác định góc ôm trên bành dẫn α1 (độ) (1đ) b/ Vận tốc dài của bánh đai v1 (m/s) (1đ) c/ Công suất tối đa có thể truyền P1 (kW) (1đ)

Câu 2: Bộ truyền xích ống con lăn 1 dãy có:

- Công suất truyền P1 = 2,2 kW

- Vẽ hình phân tích lực ăn khớp trên các bánh răng (3đ) Chú ý: trục có ký hiệu chiều quay là trục chủ động

Giáoviên ra đề: TS Phan Tấn Tùng Chủ nhiệm bộ môn: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc

37

Đại Học Quốc Gia Tp HCM Đề Kiểm Tra giữa Học Kỳ

Trường Đại học Bách Khoa Môn Chi Tiết Máy

Khoa Cơ Khí Thời gian 60 phút – SV được phép sử dụng tài liệu

Bộ môn Thiết Kế Máy Ngày thi: 28/03/2008

Bài 1: Bộ truyền đai thang có:

- Ký hiệu mặt cắt A - Đường kính bánh đai nhỏ d1 = 160mm

- Công suất truyền P1 = 3,5 kW - Số vòng quay trục dẫn n1 = 1460v/ph

- Tỉ số truyền u = 2,5 - Chiều dài dây đai L = 1.800mm

- Tải trọng tĩnh - Bỏ qua hiện tượng trượt đàn hồi

Xác định:

a Khoảng cách trục a (mm) của bộ truyền đai (1đ)

b Số dây đai cần thiết để tránh trượt trơn (2đ)

Bài 2: Bộ truyền xích ống con lăn 2 dãy có:

- Tỉ số truyền u = 3 - Số vòng quay trục dẫn n1=380 v/ph

- Công suất truyền P1=5,5 kW

- Tải trọng tĩnh - Khoảng cách trục a= 40pc

- Bôi trơn đinh kỳ - Không điều chỉnh được khoảng cách trục

- Bộ truyền đặt nằm ngang - Làm việc 1 ca

Xác định:

a Số răng đĩa xích Z1 và Z2 (0,5đ)

b Số mắt xích X (0,75đ)

c Chọn bước xích pc theo tiêu chuẩn để bộ truyền thỏa độ bền mòn (1,25đ)

d Kiểm tra số lần va đập i xem có thỏa mãn yêu cầu không (0,5đ)

Bài 3: Cho hệ thống truyền động như sau:

Biết: Động cơ có nđc=1.450 v/ph Các bánh răng trong hệ thống truyền động có Z1=20 răng, Z2=50 răng, Z3=20 răng, Z4=30 răng, Z5=50 răng, Z6=20 răng, Z7=60 răng

Xác định:

a Số vòng quay n3 và n5 (v/ph) trên trục máy công tác 1 và 2 (1đ)

b Vẽ hình phân tích lực ăn khớp trên các bánh răng (2đ)

c Biết mô men xoắn trên trục máy công tác 1 và 2 lần lượt là T3=250.000Nmm,

T5=350.000Nmm Hiệu suất truyền động của cả hệ η=1 Tìm mô men xoắn cần thiết trên trục động cơ Tđc (Nmm) để dẫn động hệ thống (0,5đ)

d Nếu thay bánh răng nón Z5 = 50 răng trong hệ thống truyền động trên bằng bánh răng nón Z5 = 30 răng và vẫn giử nguyên góc hợp bởi trục 1 và 4 là 900 thì có được không Tại sao ? (Lưu ý: không yêu cầu trục 2 và 4 phải đồng tâm) (0,5đ)

GV ra đề: TS Phan Tấn Tùng

CNBM: TS Bùi Trọng Hiếu

39

Đại Học Quốc Gia Tp HCM Đề Thi cuối Học Kỳ

Trường Đại học Bách Khoa Môn Chi Tiết Máy

Khoa Cơ Khí Thời gian 90 phút – SV được phép sử dụng tài liệu

Bộ môn Thiết Kế Máy Ngày thi: 12/06/2008

d) Tính đường kính trục d (mm) tại tiết diện nguy hiểm

Câu 2: (3đ)

Một trụ đèn tín hiệu giao thông gồm một thanh đứng và một thanh ngang được ghép bằng

mối ghép 4 bu lông phân bố đều trên đường kính Φ = 320mm như hình sau:

Biết:

− Bề mặt bích ghép là hình tròn đường kính Φ = 400mm

− Ứng suất cho phép của vật liệu chế tạo

bu lông [σ] = 90 Mpa

− Hệ số ma sát trên bề mặt ghép f = 0,2;

hệ số an toàn k = 1,5; hệ số ngoại lực χ=0,2;

− Chiều dài từ vị trí hộp đèn đến bề mặt ghép L = 2.500mm;

− Trọng lượng thanh ngang và hộp đèn được qui đổi thành lực F = 800 N;

a) Tính lực xiết V trên bu lông để tránh

di trượt và tránh tách hở

b) Tính đường kính chân ren d1 (mm)

để bu lông đủ bền (xét trường hợp có ma sát trên bề mặt ren và xiết chặt rồi mới

chịu lực)

c) Chọn bu lông theo tiêu chuẩn

40

Bảng tiêu chuẩn bu lông

Bu lông M8 M10 M12 M16 M20 M24 M30

d1(mm) 6,647 8,376 10,106 13,835 17,294 20,752 26,211

Câu 3: (2đ)

Cho một cơ cấu điều tốc có 2 quả nặng đang ở trạng thái lò xo bị nén (chiều dài lò xo khi

bị nén là H) với lực nén cực đại FMAX = 556N như hình sau:

Biết:

− Chỉ số lò xo c = 6; chiều dài L = 65 mm; ứng suất tiếp cho phép của vật liệu dây

lò xo [τ]=430Mpa; mô đun đàn hồi trượt của vật liệu chế tạo lò xo G = 8.104 Mpa

− Chiều dài của lò xo khi không chịu lực H0 = 128mm

a) Tính biến dạng cực đại λMAX của lò xo

Ổ bi đỡ 1 dãy chịu lực hướng tâm Fr =9500 N và lực dọc trục Fa = 1540 N; Thời gian

tuổi thọ tính bằng giờ LH = 5000 giờ Số vòng quay của trục n = 800v/ph Các hệ số tải

trọng Kđ = 1 và nhiệt độ Kt = 1

a) Tính tuổi thọ ổ L (đơn vị triệu vòng quay)

b) Tính tải trọng tương đương Q (kN)