Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT MÁY CÓ LỜI GIẢI (ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI) Câu 1: Với đai dẹt và đai thang thì đai nào được nối và đai nào không được nối, vì sao? Đai dẹt đươc nối. Bởi vì đai dẹt cắt được theo yêu cầu và nối thành vòng kín, còn đai thang được tiêu chuẩn hóa và chế tạo thành vòng kín và không thể cắt. Câu 4: Để xích có độ chùng bình thường người ta thường giảm khoảng cách trục a sau khi tính được một lượng Δa. Nhưng khi bộ truyền xích đặt nghiêng 1 góc > 70° thì không cần giảm bớt khoảng cách trục a. Hãy giải thích tại sao? Xích có khối lượng bản thân nó. Nếu đặt góc nghiêng nhỏ hơn 70° thì trọng lượng bản thân sẽ tác động làm căng xích. Nếu đặt góc nghiêng >70° thì lực này không tác dụng nhiều lên bộ truyền xích nên xích không bị căng. Câu 5: Đối với đai thang thì mặt làm việc là mặt nào? So sánh khả năng tải của đai thang thường và đai thang hẹp?Tại sao đai thanh không nên làm việc ở tốc độ cao? Đai thang mặt làm việc là hai mặt bên. Đai thang thường có bh ≈ 1,6 và đai thang hẹp có bh ≈ 1,2. Với cùng chiều rộng đai, đai hình thang hẹp có chiều cao h lớn hơn, do đó khả năng tải cao hơn đai bình thường. Đai thang không nên làm việc ở vận tốc cao (vượt quá 30ms) vì khi đó xảy ra hiện tượng dao động xoắn, tăng lực ly tâm, nóng dây đai, giảm tuổi thọ và hiệu suất bộ truyền. Vận tốc tốt nhất nằm trong khoảng 20 ÷ 25ms. Câu 8: Trong hệ thống truyền dẫn cơ khí ( Động cơ – bộ truyền ngoài – hộp giảm tốc) bộ truyền đai thường được đặt ở vị trí nào? Vì sao? Cho sơ đồ truyền động minh họa? Bộ truyền đai thường được bố trí ở đầu vào của HGT.Vì hoạt động êm ở vận tốc cao. BTD nằm ở phía sau sẽ không bảo đảm được tỉ số truyền và moomen cần truyền đến các trục từ HGt đến máy công tác. Đảm bảo động cơ và các chi tiết quan trọng HGT không hỏng khi quá tải. BTX bôi trơn ít và mài mòn nhiều vì vậy thường ko đặt trước HGT. Sơ đồ minh họa: Động cơ –Bộ truyền bánh đai– hộp giảm tốc bộ truyền xích – Tải. Câu 9: Trình bày các thông số hình học trong bộ truyền đai? Vì sao phải quy định góc ôm tối thiểu của bộ truyền đai và số vòng chạy của đai trong một giây? Các thông số hình học trong bộ truyền đai: d1, d2 : đường kính tính toán của bánh dẫn và bánh bị dẫn. a : khoảng cách giữa hai trục. α1, α2 : góc ôm của dây đai trên bánh nhỏ và bánh lớn. γ :góc giữa hai nhánh dây. Phải quy định góc ôm tối thiểu của bộ truyền đai và số vòng chạy của đai trong một giây: o Góc ôm là góc ở tâm bánh đai choán cung tiếp xúc giữa bánh đai và dây đai. Kí hiệu α1, α2. Nếu α1 nhỏ sẽ ảnh hưởng xấu đến khả năng kéo của đai, do đó đối với đai dẹt α1. Cần thỏa mãn điều kiện α1 ≥ 150°. Với đai thang α1 chỉ cần thỏa mãn điều kiện α1 ≥120° (do tác dụng chêm của đai với rãnh bánh đai). Câu 12:Trình bày về kết cấu bánh răng? Khi nào thì chế tạo bánh răng liền trục, các đặc điểm của bánh răng liền trục?
Lê Đức Việt ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT MÁY Lý thuyết Câu 1: Với đai dẹt đai thang đai nối đai khơng nối, sao? - Đai dẹt đươc nối Bởi đai dẹt cắt theo u cầu nối thành vịng kín, cịn đai thang tiêu chuẩn hóa chế tạo thành vịng kín khơng thể cắt Câu 4: Để xích có độ chùng bình thường người ta thường giảm khoảng cách trục a sau tính lượng ∆a Nhưng truyền xích đặt nghiêng góc > 70° khơng cần giảm bớt khoảng cách trục a Hãy giải thích sao? - Xích có khối lượng thân Nếu đặt góc nghiêng nhỏ 70° trọng lượng thân tác động làm căng xích Nếu đặt góc nghiêng >70° lực khơng tác dụng nhiều lên truyền xích nên xích khơng bị căng Câu 5: Đối với đai thang mặt làm việc mặt nào? So sánh khả tải đai thang thường đai thang hẹp?Tại đai không nên làm việc tốc độ cao? - - Đai thang mặt làm việc hai mặt bên Đai thang thường có b/h ≈ 1,6 đai thang hẹp có b/h ≈ 1,2 Với chiều rộng đai, đai hình thang hẹp có chiều cao h lớn hơn, khả tải cao đai bình thường Đai thang không nên làm việc vận tốc cao (vượt q 30m/s) xảy tượng dao động xoắn, tăng lực ly tâm, nóng dây đai, giảm tuổi thọ hiệu suất truyền Vận tốc tốt nằm khoảng 20 ÷ 25m/s Câu 8: Trong hệ thống truyền dẫn khí ( Động – truyền – hộp giảm tốc) truyền đai thường đặt vị trí nào? Vì sao? Cho sơ đồ truyền động minh họa? - - Bộ truyền đai thường bố trí đầu vào HGT.Vì hoạt động êm vận tốc cao BTD nằm phía sau khơng bảo đảm tỉ số truyền moomen cần truyền đến trục từ HGt đến máy công tác Đảm bảo động chi tiết quan trọng HGT không hỏng tải BTX bơi trơn mài mịn nhiều thường ko đặt trước HGT Sơ đồ minh họa: Động –Bộ truyền bánh đai– hộp giảm tốc- truyền xích – Tải Lê Đức Việt Câu 9: Trình bày thơng số hình học truyền đai? Vì phải quy định góc ơm tối thiểu truyền đai số vòng chạy đai giây? - - • Các thơng số hình học truyền đai: d1, d2 : đường kính tính tốn bánh dẫn bánh bị dẫn a : khoảng cách hai trục α1, α2 : góc ôm dây đai bánh nhỏ bánh lớn γ :góc hai nhánh dây • Phải quy định góc ơm tối thiểu truyền đai số vịng chạy đai giây: o Góc ơm góc tâm bánh đai chốn cung tiếp xúc bánh đai dây đai Kí hiệu α1, α2 d − d1 a d −d α = 180o + 57o a α1 = 180o − 57o Nếu α1 nhỏ ảnh hưởng xấu đến khả kéo đai, đai dẹt α1 Cần thỏa mãn điều kiện α1 ≥ 150° Với đai thang α1 cần thỏa mãn điều kiện α1 ≥120° (do tác dụng chêm đai với rãnh bánh đai) Câu 12:Trình bày kết cấu bánh răng? Khi chế tạo bánh liền trục, đặc điểm bánh liền trục? - - - • Trình bày kết cấu bánh răng: Kết cấu bánh phụ thuộc vào kích thước bánh răng(đường kính d), qui mô sản xuất phương pháp lắp với trục Khi đường kính bánh d ≤ 150mm, bánh chế tạo liền khối, khơng kht lõm Khi đường kính bánh d ≤ 500mm bánh thường khoét lõm để giảm khối lượng, tăng khả đồng tính nhiệt luyện, dễ giá kẹp vận chuyển Khi đường kính lớn d > 500mm, để tiết kiệm thép tốt, bánh thường chế tạo vành riêng thép tốt ghép vào may thép thường gang với mối ghép vít, bu lơng, hàn độ đơi Khi đường kính bánh lớn (>3000 mm) vành ghép từ mảnh (3ữ4) ã iu kin ch to v c im ca bánh liền trục: Nếu đường kính vịng đáy chênh lệch với đường kính trục cần tăng độ đồng tâm bánh trục, bánh chế tạo liền trục Lê Đức Việt - Thường làm liền với trục khoảng cách từ đáy đến rãnh then nhỏ 2,5m (m mô đun) bánh trụ 1,6mte (mte mô đun mặt mút lớn) bánh côn Câu 13: Nêu đặc điểm ăn khớp bánh trụ nghiêng? Nguyên nhân làm truyền bánh trụ nghiêng ăn khớp êm truyền bánh trụ thẳng? - • Các đặc điểm ăn khớp bánh nghiêng: Quá trình ăn khớp êm,tải trọng động giảm Chiều dài tiếp xúc lớn,tải trọng riêng nhỏ thẳng • Bộ truyền bánh trụ nghiêng ăn khớp êm truyền bánh trụ thẳng Vì Ở BR nghiêng không song song với đường sinh mà làm với đường sinh góc β nên chịu tải tải cách dần đồng thời vùng ăn khớp ln có hai đơi Câu 20: Tại độ bền mỏi tiêu để tính tốn trục? - - • Chỉ tiêu tính trục: Do tác dụng lâu dài ứng suất uốn ứng suất xoắn thay đổi có chu kỳ, trục bị hỏng mỏi Do vậy, ứng suất uốn ứng suất xoắn có tác dụng định đến khả làm việc trục Độ bền mỏi tiêu để tính trục trục chịu ứng suất thay đổi thường bị hỏng mỏi Câu 21: Góc ơm, khoảng cách trục chiều dài đai vị trí truyền ảnh hưởng đến khả kéo truyền đai? • Góc ơm: F0: Lực căng ban đầu F1, F2: Lực căng nhánh căng nhánh chùng => Ft = F1 − F2 = - 2T1 1000 P = d1 v (Ft: lực vòng) Bỏ qua lực li tâm giả thiết vật liêu đai tuân theo định luật Húc: F1 = F0 + 0,5Ft F2 = F0 − 0,5Ft Do đó: F0 = 0,5( F1 + F2 ) Lê Đức Việt - F1 = F2 e f α Mối quan hệ F1 F2: Như tăng góc ơm tăng khả kéo • Khoảng cách trục: α1 = 180o − 57o α1 d − d1 a : góc ơm đai bánh đai nhỏ d1 , d : đường kính bánh đai nhỏ lớn ⇒ Khoảng cách trục a lớn góc ơm α1 lớn dẫn đến tăng khả khả kéo truyền ngược lại • Chiều dài đai: Ta có cơng thức tính chiều dài đai: L = 2a + π (d1 + d ) (d − d1 ) + 4a với d1,d2: đường kính cho trước tính tốn a: khoảng cách trục (biến a>0) => L' = − - - 4a Đạo hàm L : Vậy L đồng biến, tức a lớn L lớn ngược lại L lớn a lớn dẫn đến tăng khả kéo truyền ngược lại • Vị trí truyền: Khi truyền đai bố trí đầu vào HGT truyền chuyển động trục xa quan trọng giữ an tồn cho chi tiết máy động bị tải nhờ tượng trượt truyền chuyện động cho nhiều trục Khi truyền đai bố trí phía sau HGT không bảo đảm tỉ số truyền mômen cần truyền đến trục từ HGT đến máy cơng tác bên cạnh BTĐ truyền dễ bị trượt trục không truyền chuyển động Do ví trí truyền ảnh hưởng đến khả kéo truyền đai Câu 23: Hãy giải thích truyền trục vít lại có tượng tự hãm? - Lực F bánh vít tác dụng lên trục vít co phương song song với trục tâm trục vít Nếu nâng dần góc nâng trục vít đến gí trị định lực F nằm hẳn Lê Đức Việt vào nón ma sát Khi dù lực tác dụng lên bánh vít có lớn lên khơng thể làm quay trục vít Và tượng tự hãm trục vít - bánh vít Câu 25: So sánh ổ lăn ổ trượt phạm vi sử dụng? Tại không nên sử dụng ổ lăn làm việc tốc độ cao? - - - • Phạm vi sử dụng: Ổ truợt: Hiện ngành chế tạo máy ổ trượt dùng so với ổ lăn Tuy nhiên số truờng hợp đây, dùng ổ trượt có nhiều ưu việt hơn: Khi trục quay với vận tốc cao, dùng ổ lăn tuổi thọ ổ thấp Trong máy xác, yêu cầu phương trục xác, dùng ổ trượt tốt chi tiết nên dễ chế tạo xác cao điều chỉnh khe hở Khi ngõng trục có đường kính lớn, khơng có ổ lăn tiêu chuẩn dùng ổ trượt hạ giá thành Khi ổ cần làm việc môi trường đặc biệt (axit, kiềm…), dùng ổ trượt làm vật liệu đặc biệt Trong cấu vận tốc thấp, không quan trọng, dùng ổ trượt rẻ tiền Khi cần phải dùng ổ ghép để dễ tháo lắp (như trục khuỷu) Ổ lăn: Ổ lăn dùng phổ biến nhiều loại máy: máy cắt kim loại, máy điện, ô tô, máy bay, máy kéo, máy nông nghiệp, cần trục, máy xây dựng, máy mỏ, hộp giảm tốc… • Giải thích không nên sử dụng ổ lăn làm việc tốc độ cao: Vì ứng suất tiếp xúc vịng ngồi nhỏ rãnh vịng trong, nên làm việc với vận tốc cao lực ly tâm có ảnh hưởng đáng kể đặc biệt ổ chặn Khi bị kẹt bi, làm tăng mài mòn vòng cách Câu 29: Tại truyền trục vít – bánh vít khơng nên chọn góc nâng γ lớn? • Hiệu suất tính cơng thức: nk = tan γ tan(γ + ϕ ) Kể đến mát khuấy dầu: nk = 0,95 tan γ tan(γ + ϕ ) => Ta thấy: η↑ γ↑ ,đồng thời tanγ = Z1 / � nên muốn γ lớn Z1 lớn, q nhỏ.Tuy nhiên khơng nên chọn Z1 q lớn kích thước truyền cồng kềnh q nhỏ làm trục vít khơng đủ độ cứng γ ≤ 25o Lê Đức Việt Câu 31: Nêu ưu nhược điểm phạm vi sử dụng truyền trục vít bánh vít? Tại truyền trục vít bánh vít đạt tỉ số truyền lớn mà kích thước nhỏ gọn? - - • Ưu điểm: Tỉ số truyền lớn Làm việc êm, khơng ồn Có khả tự hãm • Nhược điểm: Hiệu suất thấp, nhiệt sinh nhiều nên thường phải dùng phương pháp làm nguội Phải dùng vật liệu giảm ma sát (đồng thanh) để chế tạo bánh vít nên thành tương đối đắt • Phạm vi sử dụng: Chỉ sử dụng cho phạm vi công suất < 60kW Có tỉ số truyền lớn nên sử dụng rộng rãi cấu phân độ Có khả tự hãm nên thường sử dụng cấu nâng • Bộ truyền trục vít bánh vít đạt tỉ số truyền lớn mà kích thước nhỏ gọn vì: số đầu mối trục vít Z1 nhỏ, khí Z2 lấy lớn Vì cấu có ưu điểm tỉ số truyền lớn, kích thước cấu nhỏ gọn Câu 33: Nêu đặc điểm xác định ứng suất cho phép truyền trục vít bánh vít? Tại cần chọn vật liệu trục vít có độ bền tốt bánh vít? - - • Đặc điểm xác định ứng suất cho phép: Vì vật liệu bánh vít có tính nên tính toán bền cần xác định ứng suất cho phép vật liệu bánh vít Khi vật liệu bánh vít có tính chống dính (đồng thanh, nhôm, sắt, đồng thau, gang) ứng suất tiếp xúc cho phép xác định từ điều kiện chống dính phụ thuộc vào vận tốc trượt mà không phụ thuộc vào chu kỳ chịu tải Vì chưa kịp hỏng mỏi hỏng mịn dính Khi vật liệu bánh vít có tính chống dính cao (đồng thanh, thiếc) dạng hỏng chủ yếu tróc mỏi nên ứng suất tiếp xúc cho phép xác định từ điều kiện bền mỏi phụ thuộc vào số chu kỳ chịu tải Do đường cong mỏi uốn loại đồng đường cong mỏi tiếp xúc đồng thiếc có nhánh nghiêng dài mà chu kỳ bánh vít thường có tần số chịu tải nhỏ nên xác định ứng suất cho phép, phải dựa theo giới hạn mỏi ngắn hạn không dự vào giới hạn mỏi dài hạn bánh • Cần chọn vật liệu trục vít bền bánh vít Vì truyền trục vít vận tốc trượt lớn, điều kiện hình thành màng bôi trơn không thuận lợi nên cần phối hợp cặp vật liệu trục vít bánh vít cho có hệ số ma sát thấp bền mịn dính Mặt khác tỉ số truyền lớn, tần số chịu tải trục vít lớn nhiều so với bánh vít nên vật liệu trục vít phải có tính tốt bánh vít Lê Đức Việt Bài tập Câu 2: Cho hệ thống truyền động bánh hình vẽ Biết mơ men xoắn tác dụng lên trục 2000 Nmm, mô đun cặp bánh côn me = 2, mô đun cặp bánh nghiêng mn = 3, số Z1 = 20, Z2 = 40, Z3 = 15, Z4 = 45, Z5 = 15, Z6 = 30 Chiều rộng vành b = 20mm Góc ăn khớp α = 20°, góc nghiêng cặp bánh (Z3, Z4) β = 12° Hãy xác định phương, chiều giá trị lực tác dụng lên cặp bánh (1,2) (3,4) ăn khớp? • Xác định phương, chiều lực tác dụng lên cặp bánh răng: * Lực tác dụng lên bánh côn 1: Ft1 = 2T1 2T1 = d1 m.Z1 (1) Lê Đức Việt Có: m = me (1 − 0,5K be ) = me (1 − 0,5 = me (1 − 0,5 = 2.(1 − 0,5 b ) Re b 0,5.me Z12 + Z 22 20 0,5.2 202 + 402 ) ) = 1,55 Thay m vào (1): => Ft1 = Có : 2.2000 = 129,03 N 1,55.20 Fr1 = Ft1.tan α cos δ1 Z = Ft1.tan α cos arctan ÷÷ Z2 20 = 129,03.tan 20o.cos arctan ÷÷ 40 = 42N Z Fa1 = Ft1.tan α sin δ1 = Ft1.tan α sin arctan ÷ = 129,03.tan 20o.sin(arctan ) = 21N Z2 * Lực tác dụng lên bánh côn 2: Ft = Ft1 = 129,03 N Fa = Fr1 = 42 N Fr = Fa1 = 21N Lê Đức Việt *Lực tác dụng lên bánh nghiêng 3: Mô men xoắn tác dụng lên trục 2: T2 = T1.u1 = 2000.2 = 4000 Nmm Ft = 2.T2 2.4000 = = 130,42 N mn Z d3 cos( β ) tan α tan 20o Fr = Ft = 130,42 = 48,53N cos β cos12o Fa = Ft tan β = 130,42.tan12o = 27,72 N *Lực tác dụng lên bánh nghiêng 4: Ft = Ft = 130,42 N Fr = Fr = 48,53 N Fa = Fa = 27,72 N *Lực tác dụng lên bánh côn 5: Mô men xoắn tác dụng lên trục 3: T3 = T2 u2 = 4000 Ft = Với 45 = 12000 Nmm 15 2T3 2T3 = d5 m.Z m = me (1 − 0,5 K be ) = me (1 − 0,5 b ) Re Lê Đức Việt = me (1 − 0,5 = 2.(1 − 0,5 => Ft = Có: b 0,5.me Z 52 + Z 62 20 0,5.2 152 + 30 ) ) = 1,4 2.12000 = 1142,85 N 1,4.15 Fr = F 5.tan α cos δ Z = Ft tan α cos arctan ÷÷ ÷ Z6 15 = 1142,85.tan 20o.cos arctan ÷÷ 45 = 372,05N Z 15 Fa = Ft tan α sin δ = Ft tan α sin arctan ÷ = 1145,85.tan 20o.sin(arctan ) Z2 45 = 186,03 N *Lực tác dụng lên bánh côn 6: Ft = Ft = 1142,85 N Fa = Fr = 372,05 N Fr = Fa = 186,03N Bài 3: Tính lực tác dụng lên trục lắp bánh đai chủ động truyền công suất P1 = 4kW số vòng quay 1450v/p? Biết lực căng đai căng đai nhánh dẫn nhánh bị dẫn F1 = 1000N F2 = 500N; đường kính bánh chủ động d1 = 150mm bánh bị động d2 = 300mm, khoảng cách hai trục a = 800mm • Góc ơm đai bánh dẫn: 10 Lê Đức Việt Fr = Ft tan α tan 20o = 132,03 = 48,53N cos β cos8o Fa = Ft tan β = 132,03.tan12o = 18,55 N *Lực tác dụng lên bánh nghiêng 4: Ft = Ft = 132,03N Fr = Fr = 48,53N Fa = Fa = 18,55 N *Lực tác dụng lên bánh thẳng: Mô men xoắn tác dụng lên trục 3: T3 = T2 u2 = 4000 Ft = Fr = Có: 65 = 17333,3 Nmm 15 2T3 2T3 2.17333,3 = = = 866,6 N d5 m.Z 2.20 Ft = 923, 22 N cos α *Lực tác dụng lên bánh thẳng 6: Ft = Ft = 866,6 N Fr = Fr = 923, 22 N Câu 24: Ổ bi đỡ dãy tính tốn cho trường hợp chịu tải trọng hướng tâm Fr = 10000 N Nhưng lắp ráp khơng xác làm xuất lực dọc trục phụ Fa = 3000 N Khi tải trọng động quy ước P tuổi thọ ổ thay đổi nào? 20 Lê Đức Việt Fr = 8000 N • Tải trọng quy ước : Q1 = ( X V Fr + Y Fa ).K d K t Trong => Q1 = Fr = 10000 N q C C => L = đ ÷ = đ ÷ Q1 10000 • Tải trọng quy ước: Fr = 10000 N , Fa = 3000 N Q2 = ( X V Fr + Y Fa ).K d K t = 10000 X + 3000Y q C Cđ => L = đ ÷ = ÷ Q2 10000 X + 3000Y Vậy có thêm lực dọc trục Fa, tải quy ước tăng(Q tăng) dẫn đến tuổi thọ giảm(L giảm) Bài 26: Xác định thông sô hình học cặp bánh trụ nghiêng biết Z1=24, sơ vịng quay n1 = 1200vg/ph, n2 =480vg/ph, khoảng cách trục aw = 250mm , modun pháp mn = 5.5mm , hệ số chiều rộng vành ψbd =0,8(hệ số bidy) u= n1 1200 = = 2,5 n2 480 => Z = 60 0,5.mn ( Z1 + Z ) o β = arccos ÷ ≈ 22,48 a d1 = Đường kính vòng chia: mn Z1 1000 = mm cos β 21 Lê Đức Việt d2 = d w1 = Đường kính vịng lăn: mn Z 2500 = mm cos β 2.aw 1000 = mm u +1 d w = d w1.u = 2500 mm d a1 = d1 + 2mn = Đường kính đỉnh răng: d a = d + 2mn = 1077 mm 2577 mm d f = d1 − 2,5mn = Đường kính chân răng: d f = d − 2,5mn = bw = ψ bd d1 = Chiều rộng vành răng: 3615 mm 28 9615 mm 28 800 mm 22 Lê Đức Việt Bài 27: Kiểm nghiệm bền cho mối ghép đinh tán, biết: F = 7,5 KNd = 10 mm S1 = S2 = 8mm , a = 500 mm , b = 250 mm ,L=a, [σd] = 100 MPa ,[τC] = 75 Mpa Dời lực F trọng tâm mối ghép ta lực F momen M a M = F L + ÷ = F a = 5.106 N mm 3 - Lực tác động lên đinh tán lực F gây nên: FF = FF = FF = F = 2500 N 23 Lê Đức Việt - Lực tác động lên đinh tán M gây nên: FM = M r1 ≈ 5714,35 N r + r22 + r32 FM = FM = Với r1 = a, r2 = r3 = 300,46mm M r2 ≈ 5151N r + r22 + r32 (·FM , FF ) = (·FM , FF ) = 56,31o Lực tác động lên đinh tan lớn nhất: F2 = F3 = FM2 + FF22 + FM FF cos(·FM , FF ) = 6860,5 N τc = - Điều kiện bền cắt đinh tán : F2 = 87,35MPa > [τ c ] πd2 => Không đảm bảo điều kiện bền cắt σd = - Điều kiện bền dập đinh tán: F2 = 85,76 MPa < [σ d ] S d => Đảm bào điều kiện bền dập Câu 30: Hãy kiểm nghiệm bền cho mối ghép bu lông sau, biết: F = 80000 N d0 = 14 mm a = 300 mm b = 0,7a L = 1,5a h = 34 mm S1 = 20 mm, S2 = 18 mm [σd] = 115 Mpa [τc] = 95 Mpa 24 Lê Đức Việt - Dời lực F trọng tâm mối ghép ta lực F momen M a M = F L + ÷ = F 2a = 48.106 N mm 2 - Lực tác động lên bulong lực F gây nên: FF = FF = FF = FF = - F = 20000 N Lực tác động lên đinh tán M gây nên: r1 = r3 = b = 210mm, r2 = r4 = Với: a = 150mm FM = FM = M r1 ≈ 75675,67 N 2r12 + 2r22 FM = FM = M r2 ≈ 54054,05 N 2r12 + 2r22 (·FM , FF ) = (·FM , FF ) = 90o (·FM , FF ) = 0o => F1 = F3 = FF21 + FM2 + 2.FF 1.FM 1.cos(·FM , FF ) ≈ 78273,92 N => F4 = FF24 + FM2 + 2.FF FM cos(·FM , FF ) ≈ 54054,05 N Lực tác động lên bulong lớn nhất: F1 = F3 ≈ 78273,92 N Bulong lắp khe hở τc = - Điều kiện bền cắt : F1 = 508,47 MPa > [τ c ] π d 2i 25 Lê Đức Việt => Không đảm bảo điều kiện bền cắt σd = - Điều kiện bền dập đinh tán: F2 F2 = ≈ 400MPa > [σ d ] S d (h − S1 ).d => Không đảm bào điều kiện bền dập Câu 32: Hãy tính đường kính bulơng mối ghép bulơng khơng có khe hở sau biết: F = 5000 N a = 220 mm, L = 2a h = 40 mm, b = 1,5a S1 = 20 mm S2 = 25 mm [σd] = 110 MPa, [τC] = 90 MPa 26 Lê Đức Việt Dời lực F trọng tâm mối ghép ta lực F momen M a 7700000 M = F L + ÷ = F a = N mm 3 3 - Lực tác động lên bulong lực F gây nên: FF = FF = FF = - F 5000 = N 3 Lực tác động lên đinh tán M gây nên: r1 = Với 110 13 550 220 10 mm, r2 = mm, r3 = mm 3 FM = M r1 ≈ 3740,24 N r12 + r22 + r32 27 Lê Đức Việt FM = M r2 ≈ 5186,77 N r + r22 + r32 FM = M r3 ≈ 6560,8 N r + r22 + r32 2 (·FM , FF ) = 37,6o (·FM , FF ) = 56,31o (·FM , FF ) > 90o => F1 = FF21 + FM2 + 2.FF 1.FM 1.cos (·FM , FF ) ≈ 5161,88 N => F3 = FF23 + FM2 + 2.FF FM 3.cos (·FM , FF ) ≈ 6266,63 N Lực tác động lên bulong lớn nhất: F2 ≈ 6266,63N τc = - Điều kiện bền cắt: F2 ≤ [τ c ] π d02i F2 ≈ 9, 42mm π d02i => d0 ≥ σd = - Điều kiện bền dập: => d ≥ F2 < [σ d ] S d F2 ≈ 2,84mm S1.[σ d ] => d0=10mm Câu 34: Tính đường kính bulơng mối ghép bulơng có khe hở sau biết: L = 300 mm a = 250 mm b = 150 mm 28 Lê Đức Việt F = 10000 N Hệ số ma sát f = 0,15 Hệ số an toàn k =1,6 [σ]k = 120 Mpa - Dời lực F trọng tâm mối ghép ta lực F momen M a M = F L + ÷ = F 425 = 4,25.106 N mm 2 - Lực tác động lên bulong lực F gây nên: FF = FF = FF = FF = - F = 2500 N Lực tác động lên bulong M gây nên: r1 = r3 = b = 150mm, r2 = r4 = Với: a = 125mm 29 Lê Đức Việt FM = FM = M r1 ≈ 8360,66 N 2r12 + 2r22 FM = FM = M r2 ≈ 6967,21N 2r12 + 2r22 (·FM , FF ) = (·FM , FF ) = 90o (·FM , FF ) = 0o => F1 = F3 = FF21 + FM2 + 2.FF 1.FM 1.cos(·FM , FF1 ) ≈ 8726,43 N => F4 = FF24 + FM2 + 2.FF FM cos (·FM , FF ) ≈ 9467, 21N Lực tác động lên bulong lớn nhất: F4 ≈ 9467,21N V= - kF4 = 100983,57 N f Lực xiết: Đường kính d4 xác định cơng thức sau: d4 ≥ 4.1,3.V 4.1,3.100983,57 = ≈ 37,32mm π [σ k ] π 120 Câu 36 Cho truyền đai dẹt vải cao su truyền động từ động đến hộp giảm tốc có số liệu: Cơng suất P = 3,5 kW, tốc độ quay bánh đai chủ động n1 = 500 v/p, đường kính bánh đai d1 = 200 mm, d2 = 560 mm, khoảng cách hai tâm bánh đai a = 1500 mm, hệ số trượt ξ = 1%, Kđ = 1,25; ứng suất cho phép [σt]0 = 2,25 N/mm2 Bộ truyền có phận tự động căng đai Xác định diện tích mặt cắt ngang dây đai theo điều kiện bền kéo • Góc ơm đai bánh dẫn: α1 = 180o − 57o d − d1 560 − 200 = 180o − 57o = 166,32o a 1500 • Lực vịng tác dụng lên bánh đai dẫn: 30 Lê Đức Việt Ft = 1000.P1 1000.P1 = = 668,45 N π n1d1 v 60000 • Ứng suất có ích cho phép đai dẹt: Cb = Cα = − 0.003.(180 − α1 ) = 0,959 [σ t ] = [σ t ]0 Cb Cα Cv Với Cv = 1,04 − 0.0004.v = 1,03 => [σ t ] = [σ t ]0 Cb Cα Cv = 2,25.1.0,959.1,03 = 2,22 • Diện tích tiết diện đai dẹt phải thỏa mãn đk bền kéo sau: A≥ Ft K d 668,45.1 = = 301,1mm2 [σ t ] 2,22 Câu 38: Các thông số hình học truyền đai dẹt nằm ngang: đường kính bánh dẫn d1= 224mm, bánh bị dẫn d2 = 1000mm, khoảng cách trục a = 2800 mm, số vòng quay bánh dẫn n1 = 1440 vg/ph Đai vải cao su có lớp, chiều dầy đai δ = 6mm, chiều rộng đai b = 200mm Bộ truyền làm việc có dao động nhẹ, [σt]0 = 2,5MPa Bộ truyền truyền cơng suất P = 18kW hay khơng? • Góc ôm đai bánh dẫn: α1 = 180o − 57o v1 = d − d1 1000 − 224 = 180o − 57 o = 164,2o a 2800 π d1n1 π 224.1440 = = 5,376π ( m / s) 60000 60000 • • Ứng suất có ích cho phép đai dẹt: 31 Lê Đức Việt Cb = Cα = − 0.003.(180 − α1 ) = 0.953 [σ t ] = [σ t ]0 Cb Cα Cv Với Cv = 1,04 − 0.0004.v = 0,926 => [σ t ] = [σ t ]0 Cb Cα Cv = 2,5.1.0,953.0,926 = 2,21 • Diện tích tiết diện đai dẹt phải thỏa mãn đk bền kéo sau: A = b.δ ≥ => Ft ≤ => Ft K d [σ t ] b.δ [σ t ] = 3000 N Kd 1000.P b.δ [σ t ] ≤ = 2652 N v1 Kd ⇔P≤ 2652.v1 = 44,79kW 1000 Vậy truyền truyền công suất P = 18kW 32 Lê Đức Việt Câu 40: Cho sơ đồ ăn khớp bánh hình vẽ Biết P1 = 3kW; n1 = 500v/p, số Z1 = 20; tỷ số truyền u = 3; môđun cặp bánh trụ nghiêng mn = 3mm, cặp bánh côn thẳng m = 2,5mm; góc nghiêng β = 12°; góc ăn khớp α = 20° Hãy xác định phương, chiều, giá trị lực ăn khớp cặp bánh ăn khớp • Momen xoắn tác dụng: 9550.103.P1 T1 = = 57300 N mm n1 • Lực tác dụng lên bánh nghiêng 1: 33 Lê Đức Việt Ft1 = 2.T1 2.57300 = = 1868,26 N mn Z1 d1 cos( β ) tan α tan 20o Fr1 = Ft1 = 1868,26 = 695,18 N cos β cos12o Fa1 = Ft1.tan β = 1868,26.tan12o = 396,9 N • Lực tác dụng lên bánh nghiêng 2: Ft1 = Ft = 1868,32 N Fr1 = Fr = 695,18 N Fa1 = Fa = 396,9 N • Lực tác dụng lên bánh côn 3: Momen xoắn tác dụng lên trục 2: T2 = uT1 = 3.57300 = 171900 N mm Ft = 2T2 2T1 = = d3 m.Z (1) 34 ... lăn: Ổ lăn dùng phổ biến nhiều loại máy: máy cắt kim loại, máy điện, ô tô, máy bay, máy kéo, máy nông nghiệp, cần trục, máy xây dựng, máy mỏ, hộp giảm tốc… • Giải thích khơng nên sử dụng ổ lăn... phương trục xác, dùng ổ trượt tốt chi tiết nên dễ chế tạo xác cao điều chỉnh khe hở Khi ngõng trục có đường kính lớn, khơng có ổ lăn tiêu chuẩn dùng ổ trượt hạ giá thành Khi ổ cần làm việc môi trường... toàn cho chi tiết máy động bị tải nhờ tượng trượt truyền chuyện động cho nhiều trục Khi truyền đai bố trí phía sau HGT khơng bảo đảm tỉ số truyền mômen cần truyền đến trục từ HGT đến máy công tác