ĐỀ THI VÀ ĐÁP ÁN NGUYÊN LÝ CHI TIẾT MÁY 2019-2020

Bộ truyền đai truyền công suất P1 = 5,5 kW, tốc độ n1 = 1460v/ph. Đường kính các bánh đai d1 = 140mm, d2 = 280mm, khoảng cách trục a = 550mm. Hệ số ma sát giữa đai và bánh đai f = 0,3. a. Tính góc ôm 1 (rad) và số vòng chạy (số lần chịu uốn) của đai trong 1 giây i=? (1,5đ) b. Tính lực căng ban đầu F0 cần thiết để bộ truyền làm việc không xảy ra trượt trơn? (1đ) Câu 2: (2,5 điểm) Cho hệ thống dẫn động băng tải với chiều quay của trục động cơ như hình 1 . Bộ truyền trục vít ren trái có modul m= 8mm, hệ số đường kính q= 10, số mối ren trục vít Z1= 2, số răng bánh vít Z2= 50, hiệu suất bộ truyền trục vít = 0,8. Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng có Z3 và Z4. Trục I truyền mô men xoắn TI= 2x105Nmm, xem như hiệu suất của ổ lăn bằng một (ol=1). a. Xác định phương, chiều các lực tác dụng lên trục vít, bánh vít và cặp bánh răng trụ răng thẳng Z3, Z4? (1đ) b. Tính hệ số ma sát f để bộ truyền trục vít có khả năng tự hãm? (0,5đ) c. Tính mô men xoắn TII trên trục II, Trị số lực vòng Ft1, Ft2 tác dụng lên trục vít và bánh

DAP AN DE THI MON NGUYEN LY CHI TIET MAY(MEMD230220)

Ngay thi: 17-12-2019 l.a Xac dinh duong kinh di, d 2 cua cac banh dai:

+ Cdch 1:

a x = 180° - 5 7 ° d— d l = 180° - 57° Udl ~ d l = 1 6 5 °

+ Cdch 2:

« i = ttzx - = - x - — - = 1 4 0 mm

1 57 u - 1 57 2 - 1

d 2 = u d 1 = 280m m

d 2 d-^ ud-^ d ^

a i = n - ; - = - -= 2 ,8 8

j (3,14 — 2,88)a

di = - -= 1 4 0 mm

u - 1

d 2 = u d i = 280m m

0,5

0,5

l.b Xac dinh cac lire cang tren day dai Fi, F i:

T, = 9,55 * 106 — = 9,55 * 106— = 359761Vmm

+ Lire vong:

+ L\rc cang ban dau:

+ Luc cang tren nhanh dan:

2Ti

Ft = —r~ = 5141V

F0 = 6 0 0 IV

Fi = F0 + - ^ = 8571V + Luc cang tren nhanh bi dan:

Ft F2 = F0 —~ = 3431V

0,25

0,25

0,25

0,25

l.c Xac dinh he so ma sat / nho nhat giua dai va cac banh dai de bp truyen khong bi truot tron:

165

a i = — K = 2 , 8 8 r a d

2 F0 ( e f ai - 1 ) > Ft ( e f ai + 1 )

1 2 F0 + Ft

f > — In - ‘ = 0 ,3 2

So hi<?u: BM1/QT-PBBCL-RBTV Trang 4/2

3.b T6c <3$ quay m cua banh rang Zi:

r q - r T c TH -rTc z2 z 3 _ 4 0 5 0 _ p 13/c n 3 — n c n 3, — n c z x z z, 20 20

0,5

0 ( r i i - nc) = 5 (n3 - nc)

vong

n x = 5n 3 - 4nc = 5 * 1350 - 4 * 450 = 4 9 5 0 ( ^ p 1

d i = 150 (mm)

Fn = 1200/V d2 = 80 (mm)

L2 = 160 (mm)

Ft2 = 2 2 5 0 JV L3 = 160(m m )

FrZ = 3276/V ^ = 50MPa

Fa2 = 9000/V

T= Ftl ^ = Ft2 ^ = 90000N m m d2

MaZ = Fa2 - y = 9000 * 40 = 3 6 0 0 0 0 N m m

6 r

4.a Tinh phan lire tai cac g6i <35 B va D:

+ PT can bing momen tai B theo phuong Y :

^ m B (F y) = —Fri * L1 + FrZ * Lz + MaZ — RDY * (L2 + F3) = 0

^ _ (-Fn*£l+i2*Fr2+Ma2) _ ( - 437*140+ 160*3 2 7 6 + 360000) _

+ PT can bang l\rc:

0,25

Y — Frl — R ry + FrZ — R dy = 0

* R by = Fn + FrZ - R dy = 437 + 3276 - 2571,8 = 1 1 4 1 ,2 (N)

+ PT can bang momen tai B theo phuemg X:

0,25

^ £ m B (F x) = — Ftl * L-i — Ftz * Lz + RDX * (Lz + Z,3) = 0

+ PT can bing luc:

^ X — Fn — F bx ~ Ft2 + Fdx = 0

=>F bx ~ Ftl — Ftz + FD x = 600(/V)

0,25

So hieu: BM 1 /QT-PDBCL-RDTY Trang 6/2

4.c Xac dinh duemg kinh true tai tidt difn B theo chi tieu dp b6n:

+ Moment tuong duong tai vi trl B:

= V 61 1 8 0 2 + 1680002 + 0,75 * 9 0 0 0 0 2

+ Duong kinh true tai tiet dien B:

dB ^ — = 3 3 ,9 2 m m

> 0.1 ff,

Vi tg.i B la ngong true lap 6 Ian nen ta chpn: dB = 3 5 (m m) 0,25

GVC.Ths. Duong Dang Danh

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 1/2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

BỘ MÔN: CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

-

ĐỀ THI CUỐI KỲ HỌC KỲ II NĂM HỌC 2019-2020 Môn: Nguyên lý – Chi tiết máy

Mã môn học: TMMP230220

Đề số/Mã đề: HKII 2019-2020 Đề thi có 02 trang

Thời gian: 90 phút

Được phép sử dụng 03 tờ A4 viết tay, không photocopy

Câu 1: (2,5 điểm)

f = 0,3

a Tính góc ôm 1 (rad) và số vòng chạy (số lần chịu uốn) của đai trong 1 giây i=?

(1,5đ)

b Tính lực căng ban đầu F 0 cần thiết để bộ truyền làm việc không xảy ra trượt trơn? (1đ)

Câu 2: (2,5 điểm)

Cho hệ thống dẫn động băng tải với chiều quay của trục động cơ như hình 1 Bộ truyền

a Xác định phương, chiều các lực tác dụng lên trục vít, bánh vít và cặp bánh răng trụ răng

b Tính hệ số ma sát f để bộ truyền trục vít có khả năng tự hãm? (0,5đ)

c Tính mô men xoắn TII trên trục II, Trị số lực vòng Ft1, Ft2 tác dụng lên trục vít và bánh vít? (1đ)

Câu 3: (2 điểm)

a Tốc độ quay n3 của bánh răng Z3? (0,5đ)

b Tốc độ quay n1 và xác định chiều quay của bánh răng Z1 (so với chiều quay của cần C)?

(1,5đ)

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 2/2

Câu 4: (3 điểm)

a Tính phản lực tại các gối đỡ B và D? (1đ)

b Vẽ biểu đồ mômen uốn 𝑀𝑥, 𝑀𝑦, mômen xoắn T và ghi giá trị các mômen tại các tiết diện nguy hiểm (1,5đ)

c Xác định đường kính trục tại tiết diện B theo chỉ tiêu độ bền? (0,5đ)

Hình 3

Ghi chú: Cán bộ coi thi không được giải thích đề thi

kiểm tra

[G1.2]: Có kiến thức trong tính toán thiết kế chi tiết máy và máy

[G4.1]: Hiểu được các chỉ tiêu tính toán đối với từng chi tiết máy chung, từ đó nắm vững

được trình tự tính toán thiết kế các hệ truyền động cơ khí và các liên kết trong máy

Câu 1

[G2.2]: Nắm vững cơ sở tính toán thiết kế các chi tiết máy:các thông số cơ bản, các đặc

điểm trong truyền động, tỉ số truyền, vận tốc, hiệu suất

[G2.3]: Thành thạo trong giải quyết các bài toán về phân tích lực tác dụng lên chi tiết

máy, cơ cấu máy

Câu 2 Câu 4

[G2.2]: Nắm vững cơ sở tính toán thiết kế các chi tiết máy:các thông số cơ bản, các đặc

điểm trong truyền động, tỉ số truyền, vận tốc, hiệu suất

[G2.3]: Thành thạo trong giải quyết các bài toán về phân tích lực tác dụng lên chi tiết

máy, cơ cấu máy

Câu 3 Câu 4

TP.HCM, Ngày 10 tháng 7 năm 2020

(Đã ký)

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 3/2

ĐÁP ÁN ĐỀ THI MÔN NGUYÊN LÝ - CHI TIẾT MÁY (TMMP230220)

Ngày thi: 14-7-2020

280 − 140

+ Số vòng chạy (số lần chịu uốn) của đai trong 1 giây i:

10,7

𝑙ầ𝑛

0,5

0.5

0.5

Với:

1000 ∗ 5,5

0,5

0,5

0,25

0,75

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 4/2

2

0,25

0,25

bánh vít:

2 ∗ 200000

2 ∗ 4000000

0,5

0,25

0,25

𝑘 𝑧4

30

50

0,5

cần C):

𝟏𝟔 𝟗

16 ∗ 1125 − 7 ∗ 450

Vậy n 1 sẽ quay cùng chiều với cần c

0,5

0,5 0,5

2 = 𝐹𝑡2𝑑2

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 5/2

a Xét mắt Z0Y:

+ PT cân bằng mômen tại B theo phương Y:

(𝐿2+𝐿3) =(1365∗140+160∗1479+52950)

+ PT cân bằng lực:

b Xét mặt Z0X:

+ PT cân bằng mômen tại B theo phương X:

+ PT cân bằng lực:

0,25

0,25

0,25

0,25

tiết diện nguy hiểm:

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 6/2

0,25

0,75

0,25

0,25

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 7/2

+ Moment tương đương tại vị trí B:

+ Đường kính trục tại tiết diện B:

3

𝟒𝟗, 𝟖 𝑚𝑚

Vì tại B lắp ổ bi nên chọn d B = 50 mm

0,25

0,25

GV: Kiểm tra đáp án: TS Nguyễn Minh Kỳ

PGS.TS Văn Hữu Thịnh