Chi tiết máy - Bài tập

Chi tiết máy ( Nguyễn Văn Thạnh - BKHCM ) NỘI DUNG GỒM CÓ : - Đề thi tham khảo - Bài tập tham khảo - Giáo trìnhn chi tiết máy

Trang 1

1

Trang 10

10

Trang 35

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

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)

Trang 36

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

Trang 37

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

Trang 38

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:

Trang 39

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

Trang 40

Đại Học Quốc Gia Tp HCM Đề Thi cuối Học Kỳ

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

Trang 41

Bảng tiêu chuẩn bu lông

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

b) Tính độ cứng k (N/mm) của lò xo

c) Tính đường kính dây d (mm) để lò xo đủ bền

d) Tính số vòng dây làm việc n (vg) của lò xo

Câu 4: (2đ)

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)

c) Tính hệ số khả năng tải động C (kN)

d) Chọn ổ tiêu chuẩn để đủ bền theo bảng sau

GV ra đề thi: TS Phan Tấn Tùng

Chủ nhiệm Bộ môn:TS Bùi Trọng Hiếu

41

Trang 42

Trường Đại học Bách Khoa tp HCM ĐỀ THI CUỐI HỌC KỲ

Khoa Cơ Khí Môn Chi Tiết máy (28/06/2008)

Câu 1: (2,5đ) Hai ổ bi đỡ chăn 1 dãy có cùng kích thước A và B ở 2 đầu một trục chịu lực hướng tâm F1 = 15000N, F2 = 12500N và lực dọc trục FA = 9500N như hình 1; Thời gian tuổi thọ của ổ tính bằng giờ LH=4000giờ Số vòng quay của trục n=750v/ph Các hệ số tải trọng Kđ=1 và hệ số nhiệt độ Kt=1.Góc tiếp xúc α = 26 độ A/ Tính tuổi thọ ổ L (đơn vị triệu vòng quay)

B/ Xác định các hệ số qui đổi X,Y của từng ổ

C/ Xác định các tải trọng tương đương Q(kN) của từng ổ.

D/ Tính hệ số khả năng tải động lớn nhất C (kN)

E/ Chọn ổ tiêu chuẩn để đủ bền theo bảng sau

Ký hiệu ổ lăn 46115 46215 46315 C (kN) 35,3 61,5 115 Câu 2: (3.5đ) Cho trục truyền như hình 2 d2 d1 F F F F T2 R2 T1 R1 150 200 150 A B Hình 2 Biết FT1=5000N; FR1=1820N; FT2=2807N; FR2=1022N; d1=160mm; d2=285mm; Vật liệu chế tạo trục có ứng suất [σ]=55Mpa A/ Tính giá trị phản lực tại các gối tựa A và B theo phương đứng và ngang (RAx, RAy, RBx, RBy)

B/ Vẽ các biểu đồ nội lực Mx , My , T và ghi giá trị trên biểu đồ

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

Câu 3: (2đ)

Một giá đỡ chịu tác dụng tải trọng F = 12000 N được giữ chặt bằng nhóm 6 bulông như hình 3 Sử dụng mối ghép bulông có khe hở Vật liệu bulông là thép Ct3 có giới hạn bền

F

A

Hình 1

42

Trang 43

kéo cho phép [σk] = 80 MPa Hệ số ma sát giữa các tấm ghép f = 0,18, hệ số an toàn

bị nén là H) với lực nén cực đại FMAX như hình 4

Hình 4 Biết:

lò xo [τ] = 430Mpa; độ cứng lò xo k=20N/mm

A/ Tính lực FMAX (N) tác động lên lò xo

B/ Chọn đường kính dây lò xo d (mm) tiêu chuẩn để lò xo đủ bền

CBGD: TS Phan Tấn Tùng CNBM: TS Bùi Trọng Hiếu

43

Trang 44

Đại Học Quốc Gia Tp HCM Đề thi

Bộ môn Thiết Kế Máy Ngày thi: 06/09/2008 Câu 1: (3đ) Bộ truyền xích ống con lăn 1 dãy có: - Công suất truyền P1 = 1,85 kW - Tỉ số truyền u = 2,5 - Số vòng quay trục dẫn n1 = 210 v/ph - Tải trọng tĩnh, đặt nằm ngang, bôi trơn định kỳ, làm việc 1 ca / ngày, khoảng cách trục điều chỉnh được, khoảng cách trục a ≈ 40 pc a/ Xác định số mắt xích X

b/ Xác định hệ số hiệu chỉnh K

c/ Xác định công suất tính toán PT (kW)

d/ Tra bảng tìm bước xích tiêu chuẩn pc (mm) để đủ bền

Câu 2: (4đ) Cho trục truyền như hình 1 d2 d1 F F F F T2 R2 T1 R1 150 200 150 A B Hình 1 Biết FT1=7500 N; FR1=2730 N; FT2=5000 N; FR2=1820 N; d1=200 mm; d2=300 mm; Vật liệu chế tạo trục có ứng suất [σ] = 50 Mpa a/ Tính giá trị phản lực tại các gối tựa A và B theo phương đứng và ngang (RAx, RAy, RBx, RBy)

b/ Vẽ các biểu đồ nội lực Mx , My , T và ghi giá trị trên biểu đồ

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

Xem tiếp trang sau ) 44

Trang 45

Câu 3: (3đ)

Một giá đỡ chịu tác dụng tải trọng F = 12000 N được giữ chặt bằng nhóm 6 bulông như

hình 2 Sử dụng mối ghép bulông có khe hở Vật liệu bulông là thép Ct3 có giới hạn bền

kéo cho phép [σk] = 100 MPa Hệ số ma sát giữa các tấm ghép f = 0,25, hệ số an toàn

Giáo viên ra đề: TS Phan Tấn Tùng

Chủ nhiệm bộ môn: TS Bùi Trọng Hiếu

45

Trang 46

Trường Đại học Bách Khoa tp HCM ĐỀ THI

Khoa Cơ Khí Môn Chi Tiết Máy

Câu 1: Hai ổ côn đỡ chăn 1 dãy có cùng

kích thước A và B ở 2 đầu một trục chịu

A/ Tính tuổi thọ ổ L (đơn vị triệu vòng quay) (0,5đ)

B/ Xác định các hệ số qui đổi X,Y của từng ổ (0,5đ)

C/ Xác định các tải trọng tương đương Q(kN) của từng ổ. (0,5đ)

Vật liệu chế tạo trục có ứng suất [σ]=50Mpa

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 (1,25đ)

C/ Tính Mtđ (Nmm) tại tiết diện nguy hiểm và đường kính trục tại d (mm) tại tiết diện nguy hiểm (0,75đ)

Trang 47

Câu 3: Cho mối ghép nắp bình cao áp

gồm 6 bu lông như hình 3 Đường kính

trong của bình chứa là φ500 Sau khi

xiết chặt bu lông xong thì người ta cho

khí có áp suất p = 1 MPa vào bình Hệ

số an toàn k=1,45 Hệ số ngoại lực

χ=0,25 Vật liệu chế tạo bu lông có

ứng suất cho phép [σ]=100MPa

A/ Xác định lực xiết V cần thiết để

tránh tách hở (1đ)

B/ Xác định lực lớn nhất tác động lên

một bu lông khi bình có áp (0,5đ)

C/ Xác định đường kính d của bu lông theo chỉ tiêu sức bền (0,5đ)

Câu 4: Hai lò xo xoắn ốc trụ tiết diện tròn chịu nén làm bằng thép có mô đun đàn hồi

A/ Xác định độ cứng lò xo 1 (k1) và lò xo 2 (k2) (0,5đ)

B/ Xác định chiều dài của lò xo 1 (H1)và lò xo 2 (H2) sau khi đã lắp vào trong xy lanh như hình 4c (0,5đ)

C/ Xác định khoảng cách dịch chuyển X (mm) của cần piston (0,5đ)

CBGD: TS Phan Tấn Tùng CNBM: TS Nguyễn Hữu Lộc

Trang 48

− Khoảng cách trục của bộ truyền đai a (mm)

d) Viết công thức xác định chiều dài dây đai L (mm) khi biết:

− Đường kính bánh đai dẫn d1 (mm)

− Đường kính bánh đai bị dẫn d2 (mm)

− Khoảng cách trục của bộ truyền đai a (mm)

e) Kể tên 6 loại ứng suất sinh ra trong dây đai

f) Viết phương trình Euler (có xét đến lực căng phụ do lực ly tâm gây ra)

g) Nêu lên các chỉ tiêu tính khi thiết kế bộ truyền đai

h) Viết công thức xác định số vòng chạy trong một giây - i (s -1

) - của dây đai

Câu 2:

Cho hệ thống truyền động từ một động cơ điện đến 2 bộ phận công tác là Máy 1 và Máy

2 như hình sau:

Biết

− Z1 = 19 răng; Z2 = 38 răng; Z3 = 17 răng; Z4 = 51 răng; Z5 = 20 răng; Z6 = 80

răng; Z7 = 20 răng; Z8 = 100 răng;

− Số vòng quay của trục động cơ nđc = 1.450 v/ph

− Bánh răng Z1 có mô đun pháp mn=4 mm, góc nghiêng răng β=160

− Tải trọng (mô men xoắn) trên trục IV là TIV = 400.000 Nmm, trên trục V là TV = 600.000 Nmm

48

Trang 49

− Ứng suất cho phép của vật liệu chế tạo trục [σ]=50Mpa

a) Tính phản lực tại các gối tựa (RAX, RAY, RBX, RBY)

b) Vẽ các biểu đồ mô men MX MY T

c) Tính mô men tương đương Mtd tại tiết diện nguy hiểm (theo thuyết bền 4)

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

Câu 4:

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:

49

Trang 50

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

Bảng tiêu chuẩn bu lông

Câu 5:

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

Biết:

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

a) Tính biến dạng cực đại λMAX của lò xo

Tiêu đề	Chi tiết máy
Thể loại	bài tập

Định dạng
Số trang	50
Dung lượng	1,79 MB