Đề thi Công nghệ chế tạo máy

Tài liệu tham khảo về môn học Công nghệ chế tạo máy

Trang 1

TR ƯỜNG ĐẠI HỌC LƯƠNG THẾ VINH

KHOA K Ỹ THUẬT CÔNG NGHIỆP

Môn học: CƠ Sở THIếT Kế MáY Và CHI TIếT MáY

(1 học phần – 6 ĐVTH – 90 tiết)

Ngời ra đề: TS Trần Thọ

(Ký tên)

Đề thi kết thúc học phần Đề số….01…..01….01…..

Thời gian làm bài: 90 phút

Câu 1- (3 điểm) Hãy trình bày ph“ph ơng trình cơ bản khi tính độ bền chi tiết máy.” khi tính độ bền chi tiết máy.

Phơng trình này đợc vận dụng nh thế nào khi tính toán độ bền của chi tiết máy chịu ứng suất thay đổi bất ổn định?

Câu 2 - (3.5 điểm) Cho sơ đồ truyền

động bánh răng nh hình vẽ, trong đó trục I

chủ động quay theo chiều đã cho, chiều

nghiêng các cặp bánh răng đã chọn

(1) Hãy phân tích lực và nhận xét chiều

nghiêng các cặp bánh răng Nếu đổi chiều

quay của trục thì nhận xét đó còn phù hợp

không? Tại sao ?

(2) Tính toán lực vòng, lực dọc trục, lực

hớng kính và lực pháp tuyến toàn phần trên

- mômen xoắn trên trục I là:TI = 13516 N.mm,

- đờng kính vòng lăn bánh răng 1 là dW1 = 34mm,

- góc ăn khớp trong mặt phẳng pháp tuyến là nW = 23,820,

- góc nghiêng khi ăn khớp là W1 = 34,50

Câu 3 - (3,5 điểm) Giả thiết các

tấm ghép đã đủ độ bền

(1) Hãy xác định đờng kính

bulông trong mối ghép có khe hở thể

hiện trên hình vẽ Cho trớc:

- khoảng cách a = 200 mm;

b = 2a, l = 3a;

- lực F = 4800 N;

- hệ số ma sát f = 0.13;

l

- ứng suất kéo cho phép của bulông [k] = 100 MPa

(2) Nếu lực F và các khoảng cách a, b, l không đổi, nhng dùng mối ghép

bulông không có khe hở thì hình vẽ mối ghép và phép tính thay đổi nh thế nào?

Ghi chú: 1/ Bảo quản tốt hiện trạng đề thi (không làm bẩn, sửa chữa, viết, vẽ ….01…. vào đề thi)

2/ Ghi số đề thi vào bài làm; nộp bài làm kèm theo đề thi

(Ký tên)

Câu 1- (3 điểm) Giải thích tại sao trong truyền động xích luôn tồn tại hiện tợng

vận tốc không ổn định trên trục đĩa xích bị dẫn (dù cho trục đĩa dẫn vẫn quay đều) Viết công thức xác định tỉ số truyền tức thời?

Trang 2

Câu 2- (3,5 điểm) Cho sơ đồ truyền động

bánh răng nh hình vẽ, trong đó trục I chủ

động, trục III quay theo chiều đã cho, cặp

bánh răng côn 1,2 răng thẳng, cặp bánh răng

trụ 3, 4 răng nghiêng

(1) Hãy phân tích lực các bộ truyền và chọn

chiều nghiêng hợp lý cho bộ truyền bánh răng

trụ trong sơ đồ Khi thay đổi chiều quay thì

chiều nghiêng đã chọn còn đúng không? tại

sao?

(2) Tính toán lực vòng, lực dọc trục, lực hớng

kính và lực pháp tuyến toàn phần trên bánh

răng 1, cho trớc:

II

III

I

 

- đờng kính trung bình dm1 = 63,6 mm, góc đỉnh 2 = 77,580

., góc ăn khớp  = 200

- mômen xoắn trên trục I là TI = 87640Nmm

Câu 3- (3.5 điểm) Giả thiết các

tấm ghép đã đủ độ bền

(1) Hãy xác định tải trọng

cho phép [F] trong mối ghép đinh

tán Cho trớc:

- khoảng cách a = 200mm,

b = 1,5a; l = 2a; S1 = S2 = 20 mm,

- ứng suất dập và ứng suất

cắt cho phép của đinh tán:

[d] = 120 MPa; [c] = 80 MPa

Tỉ lệ 2:1

l

(2) Nếu các khoảng cách a, b, l không đổi nhng thay mối ghép đinh tán bằng

mối ghép bu lông không có khe hở thì hình vẽ mối ghép và phép tính thay đổi nh thế

nào ?

Ghi chú: 1/ Bảo quản tốt hiện trạng đề thi (không làm bẩn, sửa chữa, viết, vẽ ….01… vào đề thi).

(1 học phần 6 ĐVTH 90 tiết)– 6 ĐVTH – 90 tiết) – 6 ĐVTH – 90 tiết)

(Ký tên)

Câu 1- (3 điểm) Tại sao cần tránh dùng mối ghép bulông chịu lực lệch tâm?

(giải thích bằng hình vẽ và công thức tính độ bền)

Câu 2- (3,5 điểm) Cho sơ đồ

truyền động nh hình vẽ, trong đó trục I

chủ động quay theo chiều đã cho, chiều

ren trục vít đã chọn

(1) Hãy phân tích lực các bộ truyền và

tìm chiều nghiêng hợp lý của cặp bánh

răng (1,2) Khi đổi chiều quay thì chiều

nghiêng còn phù hợp nữa hay không?

Tại sao?

(2) Tính lực vòng, lực hớng tâm, lực

dọc trục của trục vít Cho trớc

Trang 3

II III

3

- mômen xoắn TII3 = 47247Nmm,

- đờng kính vòng lăn ăn khớp của trục vít dw3 = 140mm,

- góc ăn khớp nw3 = 20047 ,’,

- góc nâng ren 3 = 16035 ’,

Câu 3 - (3.5 điểm) Giả thiết các tấm ghép đã đủ độ bền

(1) Hãy xác định chiều dài L1, L2 của mối ghép cho trên hình vẽ Cho trớc:

- Tải trọng F = 50 kN (tác dụng dọc thanh và qua trọng tâm của thanh thép góc với Z0 = 4.1 cm );

- Chiều rộng b = 12.5 cm;

- Chiều rộng cạnh hàn k = 10 mm;

- ứng suất cắt cho phép của mối hàn [c] = 80 MPa.’,

(2) Nếu mối hàn tăng thêm đờng hàn ngang theo chiều rộng b của thanh thép góc thì phép tính có gì thay đổi không?

Tỉ lệ 1:1

(Ký tên)

Câu 1- (3 điểm) Trong tính toán sức bền bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng

phải lu ý đến những đặc điểm gì so với truyền động bánh răng trụ răng thẳng? Giải thích các thông số và ký hiệu ghi trong công thức, đồng thời nêu rõ cách sử dụng công thức này?

3

2 1

1

u

K T u

K a

H ba

H a













Câu 2- (3,5 điểm) Cho sơ đồ truyền

động nh hình vẽ, trong đó trục I chủ động

quay theo chiều đã cho, chiều nghiêng các

cặp bánh răng đã chọn

(1) Hãy phân tích lực và nhận xét về chiều

nghiêng của các cặp bánh răng trong sơ đồ

Khi đổi chiều quay của trục thì chiều nghiêng

Trang 4

còn phù hợp nữa hay không, tại sao?

(2) Tính lực vòng, lực hớng tâm và lực dọc

trục của bánh 1 Cho trớc:

- Mômen xoắn T1 = 15917N.mm;

- Đờng kính vòng lăn dW1 = 29,42mm;

- Góc ăn khớp tw1 = 20,640;

- Góc nghiêng 1 = 150

I II

III



Câu 3- (3.5 điểm)

(1) Hãy tính bulông mối ghép có khe hở của khớp bích (hình a) với điều kiện công suất khớp nối cần truyền là P = 20 kW, tốc độ quay n = 200 vg/ph Đờng kính vòng tròn của tâm các bulông D0 = 240 mm, số bulông z = 6 ứng suất kéo cho phép của bulông [k] = 85 MPa, hệ số ma sát giữa hai nửa khớp nối là f = 0.2, hệ số an toàn k= 1,5

(2) Nếu mối ghép không có

khe hở (hình b, cho trớc h1 ,

h2 , [c], [d]) thì cách tính có

gì thay đổi?

(Gợi ý: Phân tích lực cho

các bulông phân bố đều trên

đờng tròn đờng kính D 0 chịu

mô men xoắn

T = 9,55.10 6 P/n Nm).

a) b)

(Ký tên)

Câu 1- (3 điểm) Hãy kể tên các dạng hỏng trong truyền động bánh răng Trình

bày dạng gẫy răng; dạng hỏng này đợc quan tâm nh thê nào khi tính toán thiết kế truyền động bánh răng?

Câu 2- (3,5 điểm) Cho sơ đồ truyền

động nh hình vẽ, trong đó trục I chủ

động , trục II quay theo chiều đã cho

(1) Hãy phân tích lực các bộ truyền

và tìm chiều nghiêng hợp lý của ren trục

vít Khi đổi chiều quay thì chiều nghiêng

đã chọn còn phù hợp nữa hay không? Tại

sao?

(2) Tính toán lực vòng, lực dọc trục,

lực hớng kính và lực pháp tuyến toàn

phần trên bánh răng 1, cho trớc mômen

III

II I

w 

Trang 5

xoắn trên trục I là:TI = 20500N.mm,đờng

kính vòng lăn bánh răng 1 là dW1 = 40mm, góc ăn khớp trong mặt phẳng pháp tuyến là

nW = 23,820, góc nghiêng khi ăn khớp là W1 = 34,50

Câu 3- (3.5 điểm) Giả thiết các tấm ghép đã đủ độ bền

(1) Hãy tính đờng kính bulông trong mối ghép có khe hở cho trên hình vẽ Cho trớc:

Tải trọng F = 4.2 kN

Khoảng cách a = 300mm; b = 1.5a; c = a

Hệ số ma sát f = 0.15

Hệ số an toàn k = 1.5

ứng suất kéo cho phép của bulông là [k] = 80 MPa

(2) Nếu mối ghép không có khe hở thì hình vẽ và phép tính có gì thay đổi không?

Tỉ lệ 2:1

(Ký tên)

Câu 1- (3 điểm) Hãy trình bày cách tính quy ớc ổ trợt Tại sao ổ trợt khi tính

toán đã thoả mãn điều kiện bôi trơn ma sát ớt vẫn còn phải tính kiểm nghiệm quy ớc?

Câu 2- (3,5 điểm) Cho sơ đồ truyền động

bánh răng nh hình vẽ, trong đó trục I chủ động quay

theo chiều đã cho, (1, 2) là cặp bánh răng thẳng, (3,

5) là cặp bánh răng trụ có chiều nghiêng đã chọn,

(4, 6) là cặp bánh răng trụ có chiều nghiêng cần xác

định

(1) Hãy phân tích lực và chọn chiều nghiêng

hợp lý cho cặp (4, 6) Nếu đổi chiều quay của trục

thì chiều nghiêng đó còn phù hợp không? tại sao?

(2) Tính toán lực vòng, lực hớng tâm, lực dọc

trục tác dụng lên bánh răng 3 Cho trớc: góc

nghiêng 3 = 300, góc ăn khớp  = 200, đờng kính

vòng lăn dw = 200mm, mômen xoắn TII3 = 4000

Nmm

I

II

III

Câu 3- (3.5 điểm) Giả thiết các tấm ghép đã đủ độ bền.

(1) Hãy xác định tải trọng cho phép [F] và kích thớc (chiều dài) các đờng hàn của mối hàn có sức bền đều cho trên hình vẽ Cho trớc:

Thanh thép góc cân (bxbxd = 100x100x10 mm; diện tích tiết diện A = 19.3 cm2) Khoảng cách Z0 = 2.83 cm; chiều rộng đờng hàn k = d

ứng suất cho phép của thanh thép góc sau khi hàn [k] = 160 MPa.’,

ứng suất cắt cho phép của mối hàn [c] = 0.6 [’, k]’,

Trang 6

(2) Nếu mối ghép không có mối hàn ngang thì phép tính có gì thay đổi không?

Tỉ lệ 1:1

(Ký tên)

Câu 1- (3.5 điểm) Hãy trình bày dạng phá hỏng mỏi chi tiết máy ở dạng tróc rỗ

bề mặt Dạng phá hỏng này đợc đa vào chỉ tiêu tính toán cho bộ truyền cơ khí nào và chi tiết máy nào?

Câu 2- (3 điểm) Cho trớc bánh 1 chủ động, chiều nghiêng của cặp bánh răng

(1, 2), chiều quay của trục III Hãy phân tích lực các bộ truyền và tìm chiều nghiêng hợp lý cho bộ truyền bánh răng (3, 4) Khi đổi chiều quay của trục thì chiều nghiêng còn phù hợp nữa hay không, tại sao?

I

II

III

Câu 3- (3.5 điểm) Giả thiết các tấm ghép đã đủ độ bền Hãy kiểm nghiệm sức

bền của bulông trong mối ghép có khe hở cho trên hình vẽ Cho trớc:

Tải trọng F = 5.6 kN

Khoảng cách a = b = 140mm; L = 2a; d1 = 8 mm

Hệ số ma sát giữa các bề mặt ghép f = 0.12, hệ số an toàn k = 1.5

ứng suất kéo cho phép của bulông là [k] = 100 MPa

Trang 7

(Ký tên)

Câu 1- (3.5 điểm) Lập công thức tính tỉ số truyền và vận tốc trợt trong truyền

động trục vít bánh vít và qua đó rút kết luận gì về kích th– 6 ĐVTH – 90 tiết) ớc của bộ truyền và lu ý gì

về cách chọn vật liệu cho bộ truyền này?

Câu 2- (3 điểm) Cho trớc chiều quay của trục II (1, 2 là cặp bánh răng chữ V).

Hãy phân tích lực các bộ truyền và tìm chiều nghiêng hợp lý cho bộ truyền bánh răng (4, 6 và 3, 5) Khi đổi chiều quay của trục thì chiều nghiêng còn phù hợp nữa hay không, tại sao?

I

II

III

Câu 3- (3.5 điểm) Giả thiết các tấm ghép đã đủ độ bền Hãy xác định tải trọng

cho phép [F] trong mối ghép có khe hở cho trên hình vẽ Cho trớc:

Khoảng cách a = b = 500 mm l = 1.5a; đờng kính d0 = 20 mm

S1 = S2 = 30 mm; h = 52 mm; Z = 3mm

ứng suất cắt và dập cho phép của bulông [c] = 80 MPa; [d] = 110 MPa

Trang 8

Tỉ lệ 1:1

(Ký tên)

Câu 1- (3 điểm) Trong tính toán sức bền bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng

phải lu ý đến những đặc điểm gì so với truyền động bánh răng trụ răng thẳng? Giải thích các thông số và ký hiệu ghi trong công thức, đồng thời nêu rõ cách sử dụng công thức này?

1

u

K T u

K a

H ba

H a













Câu 2- (3,5 điểm) Cho trớc chiều quay của

trục I, chiều nghiêng của các cặp bánh răng

Hãy phân tích lực và nhận xét về chiều

nghiêng của các cặp bánh răng trong sơ đồ

Khi đổi chiều quay của trục thì chiều nghiêng

còn phù hợp nữa hay không, tại sao? Tính

lực vòng, lực hớng tâm và lực dọc trục của

bánh 1;

- cho trớc: mômen xoắn T1 = 15917N.mm

đờng kính vòng lăn dW1 = 29,42mm;

góc ăn khớp tw1 = 20,640;

góc nghiêng 1 = 150

I II

III



Câu 3- (3.5 điểm) Hãy tính bulông mối ghép có khe hở của khớp bích (hình a)

với điều kiện công suất khớp nối cần truyền là P = 20 kW, tốc độ quay n = 200 vg/ph

Đờng kính vòng tròn của tâm các bulông D0 = 240 mm, số bulông z = 6 ứng suất kéo cho phép của bulông [k] = 85 MPa, hệ số ma sát giữa hai nửa khớp nối là f = 0.2, hệ

số an toàn k= 1,5

Trang 9

Nếu mối ghép không có

khe hở (hình b, cho trớc

h1 , h2 , [c], [d]) thì cách

tính có gì thay đổi? (Gợi ý:

Phân tích lực cho các

bulông phân bố đều trên

đờng tròn đờng kính D 0

chịu mô men xoắn T =

9,55.10 6 P/n Nm).

a) b)

(Ký tên)

Thời gian làm bài:90 phút

Câu 1- (3.5 điểm) Bộ truyền trục vít – bánh vít đợc tính toán thiết kế theo chỉ

tiêu nào? Giải thích các thông số và ký hiệu ghi trong công thức, đồng thời nêu rõ cách sử dụng công thức này?

 H

H H

q

T K a

q Z



















 

3 2 2

170

Câu 2- (3 điểm) Cho trớc chiều quay của trục III, chiều nghiêng của các cặp

bánh răng Hãy phân tích lực và nhận xét về chiều nghiêng của các cặp bánh răng trong sơ đồ Khi đổi chiều quay của trục thì nhận xét nêu ra còn phù hợp nữa hay không? Tại sao?

I II

III

Câu 3- (3.5 điểm) Hãy tính bulông (theo điều kiện bền cắt và bền dập) trong

mối ghép không có khe hở của khớp bích (hình b) với điều kiện công suất khớp nối cần truyền là P = 20 kW, tốc độ quay n = 200 vòng/phút Đờng kính vòng tròn của tâm các bulông D0 = 240 mm, số bulông z = 6, khoảng cách h1 = h2 = 15 mm ứng suất cắt và dập cho phép của bulông [c] = 80 MPa, [d] = 110 MPa

Nếu mối ghép có khe hở (hình a, cho trớc ứng suất kéo cho phép của bulông [k], hệ số ma sát giữa hai nửa khớp nối là f, hệ số an toàn k) thì cách tính có gì thay

đổi? (Gợi ý: Phân tích lực cho các bulông phân bố đều trên đờng tròn đờng kính D 0

chịu mô men xoắn T = 9,55.10 6 P/n Nm)

Trang 10

a) b)

(Ký tên)

Câu 1- (3.5 điểm) Phân biệt dạng hỏng do mỏi và dạng hỏng do quá tải đối với

trục? Trình bày các biện pháp nâng cao sức bền mỏi cho trục?

Câu 2- (3.5 điểm) Phân tích lực các bộ truyền và chọn chiều nghiêng hợp lý cho

bộ truyền bánh răng trụ trong sơ đồ Cho trớc bánh răng 1 chủ động, chiều quay của

trục III Viết công thức tính toán lực vòng và lực dọc trục trên bánh răng 3 (cho trớc

monmen xoắn trên trục III là T3, đờng kính vòng lăn bánh răng 3 là dW3, góc ăn khớp

là W, góc nghiêng khi ăn khớp là W )

II

III I

Câu 3- (3 điểm) Giả thiết các tấm ghép đã đủ độ bền Hãy kiểm nghiệm tải

trọng cho phép của mối hàn trên hình vẽ Cho trớc:

L1 = 30 mm; L2 = 14 mm; Ln = b = 12.5 cm

Chiều rộng cạnh hàn k = 10 mm

ứng suất cắt cho phép của mối hàn [c] = 80 MPa.’,

Tiêu đề	Đề Thi Công Nghệ Chế Tạo Máy
Người hướng dẫn	TS. Trần Thọ
Trường học	Trường Đại Học Lương Thế Vinh
Chuyên ngành	Cơ Sở Thiết Kế Máy Và Chi Tiết Máy
Thể loại	Đề thi

Định dạng
Số trang	18
Dung lượng	550 KB