Câu 2: Cho hệ thống truyền động bánh răng như hình vẽ. Biết mô men xoắn tác dụng lên trục 1 là 2000 Nmm, mô đun cặp bánh răng côn me = 2, mô đun cặp bánh răng nghiêng mn = 3, số răng Z1 = 20, Z2 = 40, Z3 = 15, Z4 = 45, Z5 = 15, Z6 = 30. Chiều rộng vành răng b = 20mm. Góc ăn khớp = 20, góc nghiêng răng của cặp bánh răng (Z3, Z4) là = 12. Hãy xác định phương, chiều và giá trị các lực tác dụng lên các cặp bánh răng (1,2) và (3,4) khi ăn khớp? • Xác định phương, chiều lực tác dụng lên các cặp bánh răng: Lực tác dụng lên bánh răng côn 1: 1 1 1 1 1 2 2 . t T T F d m Z = = (1) Có: .(1 0,5 ) m m K = − e be .(1 0,5. ) Re e b = − m 2 2 2 1 2 .(1 0,5. ) 0,5. e e b m m Z Z = − + 2 2 20 2.(1 0,5. ) 1,55 0,5.2 20 40 = − = + Thay m vào (1): 1 2.2000 129,03 1,55.20 = = = F N t Có : 1 1 1 .tan .cos F F r t = 1 1 2 .tan .cos arctan t Z F Z = 20 129,03.tan 20 .cos arctan 40 o = = 42N 1 1 1 1 1 2 1 .tan .sin .tan .sin arctan 129,03.tan 20 .sin(arctan ) 21 2 o a t t Z F F F N Z = = = = Lực tác dụng lên bánh côn 2: 2 1 2 1 2 1 129,03 42 21 t t a r r a F F N F F N F F N = = = = = = Lực tác dụng lên bánh răng nghiêng 3: Mô men xoắn tác dụng lên trục 2: 2 1 1 T T u Nmm = = = . 2000.2 4000 2 3 3 3 2. 2.4000 130,42 . cos( ) t n T F N d m Z = = = 3 3 tan tan 20 . 130,42. 48,53 cos cos12 o r t o F F N = = = 3 3 3.tan 130,42.tan12 27,72 o F F N a t = = = Lực tác dụng lên bánh răng nghiêng 4: 4 3 4 3 4 3 130,42 48,53 27,72 t t r r a a F F N F F N F F N = = = = = = Lực tác dụng lên bánh răng côn 5: Mô men xoắn tác dụng lên trục 3: 3 2 2 45 . 4000. 12000 15 T T u Nmm = = = 3 3 5 5 5 2 2 . t T T F d m Z = = Với .(1 0,5 ) m m K = − e be .(1 0,5. ) Re e b = − m 2 2 5 6 .(1 0,5. ) 0,5. e e b m m Z Z = − + 2 2 20 2.(1 0,5. ) 1,4 0,5.2 15 30 = − = + 5 2.12000 1142,85 1,4.15 = = = F N t Có: 5 2 5.tan .cos F F r = 5 5 6 .tan .cos arctan t Z F Z = 15 1142,85.tan 20 .cos arctan 45 o = 4 = 372,05N 1 5 5 2 5 2 15 .tan .sin .tan .sin arctan 1145,85.tan 20 .sin(arctan ) 45 186,03 o a t t Z F F F Z N = = = = Lực tác dụng lên bánh răng côn 6: 6 5 6 5 6 5 1142,85 372,05 186,03 t t a r r a F F N F F N F F N = = = = = = Bài 3: Tính lực tác dụng lên trục lắp bánh đai chủ động khi truyền công suất P1 = 4kW và số vòng quay 1450vp? Biết lực căng đai căng đai trên nhánh dẫn và nhánh bị dẫn là F1 = 1000N và F2 = 500N; đường kính bánh chủ động d1 = 150mm và bánh bị động d2 = 300mm, khoảng cách giữa hai trục a = 800mm. • Góc ôm đai trên bánh dẫn: 2 1 1 350 150 180 57 . 180 57 . 165,75 800 o o o o o d d a − − = − = − = • Bỏ qua lực ly tâm và tuân theo định luật Húc: 0 1 2 F F F N = + = + = 0,5.( ) 0,5.(1000 500) 750 • Lực tác dụng lên trục bánh đai : 1 0 165,75 2 .sin 2.750.sin 1493,18 2 2 F F N r = = = Câu 6: Ổ bi đỡ một dãy được tính toán cho trường hợp chỉ chịu tải trọng hướng tâm Fr = 8 kN. Nhưng do lắp ráp không chính xác làm xuất hiện lực dọc trục phụ Fa = 4 kN. Khi đó tải trọng động quy ước P và tuổi thọ của ổ thay đổi như thế nào? • Tải trọng quy ước : 8000 F N r = 1 ( . . . ). . Q X V F Y F K K = +r a d t Trong đó {
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 = 20, góc nghiêng cặp bánh (Z3, Z4) = 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 (1) = d1 m.Z1 Có: m = me (1 − 0,5Kbe ) = me (1 − 0,5 b ) Re = me (1 − 0,5 = 2.(1 − 0,5 b 0,5.me Z12 + Z 22 20 0,5.2 202 + 402 ) ) = 1,55 Thay m vào (1): = Ft1 = 2.2000 = 129,03N 1,55.20 Có : Fr1 = Ft1.tan cos 1 Z = Ft1.tan cos arctan Z2 20 = 129,03.tan 20o.cos arctan 40 = 42N Z Fa1 = Ft1.tan sin 1 = Ft1.tan 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 *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 Z3 d3 cos( ) Fr = Ft tan tan 20o = 130,42 = 48,53N cos cos12o Fa = Ft tan = 130,42.tan12o = 27,72 N *Lực tác dụng lên bánh nghiêng 4: Ft = Ft = 130,42 N Fr = Fr = 48,53N 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 = 45 = 12000 Nmm 15 2T3 2T3 = d5 m.Z Với m = me (1 − 0,5Kbe ) = me (1 − 0,5 = me (1 − 0,5 = 2.(1 − 0,5 = Ft = b ) Re b 0,5.me Z + Z 20 0,5.2 15 + 30 2 ) ) = 1,4 2.12000 = 1142,85 N 1,4.15 Có: Fr = F 5.tan cos Z = Ft tan cos arctan Z6 15 = 1142,85.tan 20o.cos arctan 45 = 372,05N Z 15 Fa = Ft tan sin = Ft tan sin arctan = 1145,85.tan 20 o.sin(arctan ) Z2 45 = 186,03N *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 cơng suất P1 = 4kW số vịng 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: 1 = 180o − 57o d − d1 350 − 150 = 180o − 57o = 165,75o a 800 • Bỏ qua lực ly tâm tuân theo định luật Húc: F0 = 0,5.( F1 + F2 ) = 0,5.(1000 + 500) = 750 N • Lực tác dụng lên trục bánh đai : 165,75 = Fr = F0 sin = 2.750.sin 1493,18 N 2 Câu 6: Ổ bi đỡ dãy tính tốn cho trường hợp chịu tải trọng hướng tâm Fr = kN Nhưng lắp ráp khơng xác làm xuất lực dọc trục phụ Fa = kN Khi tải trọng động quy ước P tuổi thọ ổ thay đổi nào? • Tải trọng quy ước : Fr = 8000 N 𝑋=1 𝐷𝑜 𝐹𝑎 = 𝑌=0 𝑉 = 1(𝑉ò𝑛𝑔 𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 𝑞𝑢𝑎𝑦) 𝐾𝑑 = Q1 = ( X V Fr + Y Fa ).K d Kt Trong 𝐾𝑡 = 𝑞 = 3(ổ 𝑏𝑖) {𝐶đ = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡(𝐾ℎả 𝑛ă𝑛𝑔 𝑡ả𝑖 độ𝑛𝑔) = Q1 = Fr = 8000 N q C C = L = đ = đ Q1 8000 • Tải trọng quy ước: Fr = 8000 N , Fa = 4000 N Q2 = ( X V Fr + Y Fa ).K d K t = 8000 X + 4000Y q C Cđ = L = đ = Q2 8000 X + 4000Y Vậy có thêm lực dọc trục Fa, tải quy ước tăng(Q tăng) dẫn đến tuổi thọ giảm(L giảm) Bài 7: Bộ truyền xích lăn có thơng số sau: bước xích pc = 24,5 mm, số đĩa xích dẫn z1 = 25, tỷ số truyền u = 2, số vòng quay bánh dẫn n1 = 600 v/p Bộ truyền nằm ngang, làm việc có va đập nhẹ, khoảng cách trục a = 1000 mm, bơi trơn định kỳ, trục đĩa xích điều chỉnh được, làm việc ca, xích dãy Xác định khả tải truyền xích (tính mơmen xoắn T1 công suất truyền P1) K = K đ K a K K đc K b = 1,2.1.1.1.1,5 = 1.8 - Trong 𝐾 − 𝐻ệ 𝑠ố đ𝑖ề𝑢 𝑘𝑖ệ𝑛 𝑠𝑑 𝑥í𝑐ℎ 𝐾đ = 1,2 𝐻ệ 𝑠ố 𝑡ả𝑖 độ𝑛𝑔 𝐾𝑎 = 𝐻ệ 𝑠ố 𝑥é𝑡 đế𝑛 𝑐ℎ𝑖ề𝑢 𝑑à𝑖 𝑥í𝑐ℎ 𝐾0 = 𝐵ố 𝑡𝑟í 𝑛ằ𝑚 𝑛𝑔𝑎𝑛𝑔 < 60 độ 𝐾đ𝑐 = 𝑇𝑟ụ𝑐 𝑐ó 𝑡ℎể đ𝑖ề𝑢 𝑐ℎỉ𝑛ℎ đượ𝑐 { 𝐾𝑏 = 1,5 𝐵ơ𝑖 𝑡𝑟ơ𝑛 đị𝑛ℎ 𝑘ì Tra bảng 4.4(tr101) với n=600v/p pc=24,5mm = p = 23,5MPa - Với số dãy xích =1 K x = Ta có cơng thức: +) t 2,82 T1.K T1.1,8 = 2,82 Z1.n1.K x [ p] 25.600.1.23,5 = T1 128421442 N mm (t=pc=24,5mm) +) t 600 P.K P.1,8 = 600 Z1.n1.K x [ p] 25.600.1.23,5 = P 24kW Bài 10: Xác định lực tác dụng lên bánh hộp giảm tốc bánh côn thẳng cấp theo số liệu: cơng suất truyền P = 10,9 kW, số vịng quay bánh dẫn n1 = 235 v/p, z1 = 25, mơ đun vịng ngồi me = mm, z2 = 50, chiều rộng bw = 70 mm Momen xoắn tác dụng: 9550.103.P1 T1 = = 442957,45 N mm n1 Ft1 = 2T1 2T1 = (1) d1 m.Z1 Có: m = me (1 − 0,5Kbe ) = me (1 − 0,5 = me (1 − 0,5 = 8.(1 − 0,5 Từ (1) = Ft1 = b ) Re b 0,5.me Z + Z 70 0,5.8 25 + 50 2 2 ) ) = 6,8mm 2T1 2T1 = 5211N d1 m.Z1 = Ft = Ft1 5211N Có: Fr1 = Fa = Ft1.tan cos 1 Z = Ft1.tan cos arctan Z2 1696,43 N Fa1 = Fr = Ft1.tan sin 1 Z = Ft1.tan sin arctan Z2 848,2 N Bài 11: Cho hệ truyền động hình vẽ, cho biết trục vít chế tạo từ thép bánh vít chế tạo từ động thanh, tỷ số truyền truyền trục vít – bánh vít u2 = 18, số vịng quay trục vít n = 600 v/p Hãy xác định phương, chiều giá trị lực tác dụng cặp bánh trục vít bánh vít? Biết P1= 1,5 kW, tỷ số truyền cặp bánh trụ nghiêng u1=2; z1 = 20, z2 = 40, z3 = 4, mn=4, hệ số đường kính trục vít q = mm Tốc độ vòng trục 1: n1 = n Z2 40 = 600 = 1200v / p Z1 20 Momen xoắn trục 1: T1 = 9550.103.P1 11937,5 N mm n1 Ft1 = 2T1 2T1 2.11937,5 = = 291,92 N 4.20 d1 mn Z1 cos cos12 Fr1 = Ft1 tan tan 20o = 291,92 = 108,62 N cos cos12o Fa1 = Ft1.tan = 291,92.tan12o = 62,05 N tan = Z3 = q = = 26,56o Momen xoắn trục 2: T2 = T1u1 23875 N mm Ft = 2T2 2T1 = = Fa d3 m.q Ft = 2T2 2T1.tan = = Fa d4 m.q.u2 Fr = Fr = Ft tan cos Bài 14: Tìm cơng suất lớn truyền truyền đai thang loại B biết trước điều kiện sau: số vịng quay trục dẫn n1 =2000 vg/ph, đường kính bánh dẫn d1 = 200mm, u = 3,15 ; chiều dài đai L = 3550mm; lực căng ban đầu F0 = 1500N; tải trọng làm việc dao động nhỏ • d = d1.u = 200.3,15 = 630mm • Chiều dài đai : (d − d1 ) L = 2a + (d + d1 ) + 4a (630 − 200) 3550 = 2a + (630 + 200) + 4a = a 1102,15mm d − d1 630 − 2000 = 180o − 57o = 157,76 a 1112,73 Có: F2 = F0 − F1 , = 180 − 1 • Góc ôm đai: 1 = 180o − 57o • Lực tác dụng lên trục bánh đai dẫn : Fr = F12 + F22 + F1F2 cos F0 sin = F12 + F22 + F1F2 cos F0 sin = F12 + F22 + F1F2 cos F0 sin = F12 + ( F0 − F1 ) + F1 ( F0 − F1 ) cos F0 sin = F12 + ( F0 − F1 ) + F1 ( F0 − F1 ) cos F0 sin = F12 (2 − 2cos ) + F1F0 (cos − 1) + F02 =>[ 𝐹1 = 1512,27𝑁 > 𝐹0 (𝑡𝑚) 𝐹1 = 1487,72𝑁 • Có: Ft = 2( F1 − F0 ) = 24,54 N Mà 1000 P 1000 P = d1n1 v 60000 = P 0,52kW Ft = Câu 15: Xác định lực tác dụng lên bánh hộp giảm tốc bánh trụ nghiêng cấp theo số liệu: công suất truyền P = 5,5 kW, số vòng quay bánh dẫn n1 = 980 v/p, tỷ số truyền u = 4, tổng số z1 + z2 = 80, môđun pháp mn = mm, góc ăn khớp = 20, góc nghiêng = 10 𝑍2 𝑍 = 16 =4 { ↔{ 𝑍1 𝑍2 = 64 𝑍1 + 𝑍2 = 80 𝑢= Momen xoắn tác dụng trục 9550.103.P1 T1 = 53596,94 N mm n1 Ft1 = Ft = 2T1 2T1 2.53596,94 = = 1649 N 4.16 d1 mn Z1 cos cos10 tan tan 20o Fr1 = Fr = Ft1 = 1649 = 609,45 N cos cos10o Fa1 = Fa = Ft1.tan = 1649.tan10o = 290,76 N Bài 18: Xác định kích thước truyền trục vít, biết khoảng cách trục tiêu chuẩn aw = 160 mm, tỷ số truyền u = 31,5 Theo điều kiện bền modun không nhỏ mm, hệ số đường kính trục vít q = mm Trục vít mài bóng, tơi có mối ren Đk m≥ 8mm Có mối ren => Z1=1 =>Z2=u Z1=31,5 aw = m ( q + Z ) 2 aw = m = 8,1 q + Z2 = m = 8mm Đường kính mặt trụ chia trục vít: d1 = m.q = 64mm Đường kính vịng lăn, chia bánh vít vít: d2 = d w = m.Z = 252mm Góc vít : tan = Z1 = 0,125 = 7o q Bài 22: Cho hệ thống truyền động bánh hình vẽ Biết mơ men xoắn tác dụng lên trục 2000 Nmm, mô đun cặp bánh côn me = 3, mô đun cặp bánh trụ nghiêng mn = 4, mô đun cặp bánh trụ thẳng m = 2, số z1 = 20, z2 = 40, z3 = 15, z4 = 65 z5 = 20, z6 = 40 Chiều rộng vành b = 30 mm Góc ăn khớp a = 20°, góc nghiêng cặp bánh (Z3, Z4) β = 8° 10 * Lực tác dụng lên bánh côn 1: Ft1 = 2T1 2T1 (1) = d1 m.Z1 Có: m = me (1 − 0,5Kbe ) = me (1 − 0,5 = me (1 − 0,5 = 3.(1 − 0,5 b ) Re b 0,5.me Z12 + Z 22 30 0,5.2 202 + 402 ) ) = 2,33 Thay m vào (1): = Ft1 = 2.2000 = 85,83N 2,33.20 Có : Fr1 = Ft1.tan cos 1 Z = Ft1.tan cos arctan Z2 20 = 85,83.tan 20o.cos arctan 40 11 = 27,94N Z Fa1 = Ft1.tan sin 1 = Ft1.tan sin arctan = 85,83.tan 20o.sin(arctan ) = 13,97 N Z2 * Lực tác dụng lên bánh côn 2: Ft = Ft1 = 85,83 N Fa = Fr1 = 27,94 N Fr = Fa1 = 13,97 N *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 = = 132,03N mn Z3 d3 cos( ) Fr = Ft tan tan 20o = 132,03 = 48,53N cos cos8o Fa = Ft tan = 132,03.tan12o = 18,55 N *Lực tác dụng lên bánh nghiêng 4: Ft = Ft = 132,03 N Fr = Fr = 48,53 N Fa = Fa = 18,55 N *Lực tác dụng lên bánh thẳng: Mô men xoắn tác dụng lên trục 3: T3 = T2 u2 = 4000 Ft = 65 = 17333,3Nmm 15 2T3 2T3 2.17333,3 = = = 866,6 N d5 m.Z5 2.20 12 Có: Fr = Ft = 923,22 N cos *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? • Tải trọng quy ước : Fr = 8000 N 𝑋=1 𝐷𝑜 𝐹𝑎 = 𝑌=0 𝑉 = 1(𝑉ò𝑛𝑔 𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 𝑞𝑢𝑎𝑦) 𝐾𝑑 = Q1 = ( X V Fr + Y Fa ).K d Kt Trong 𝐾𝑡 = 𝑞 = 3(ổ 𝑏𝑖) {𝐶đ = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡(𝐾ℎả 𝑛ă𝑛𝑔 𝑡ả𝑖 độ𝑛𝑔) = 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) 13 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 22,48 a = arccos mn Z1 1000 = mm cos Đường kính vịng chia: d1 = d2 = Đường kính vịng lăn: d w1 = mn Z 2500 = mm cos 2.aw 1000 = mm u +1 d w = d w1.u = 2500 mm Đường kính đỉnh răng: d a1 = d1 + 2mn = d a = d + 2mn = 1077 mm 2577 mm Đường kính chân răng: d f = d1 − 2,5mn = d f = d − 2,5mn = Chiều rộng vành răng: bw = bd d1 = 3615 mm 28 9615 mm 28 800 mm 14 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, [d] = 100 MPa ,[C] = 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 Lực tác động lên đinh tán M gây nên: 15 FM = M r1 5714,35 N Với r1 = a, r2 = r3 = 300,46mm 2 r + r2 + r3 FM = FM = 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 - Điều kiện bền cắt đinh tán : c = F2 = 87,35MPa [ c ] d2 => Không đảm bảo điều kiện bền cắt - Điều kiện bền dập đinh tán: d = F2 = 85,76MPa [ 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 [d] = 115 Mpa [c] = 95 Mpa - Dời lực F trọng tâm mối ghép ta lực F momen M 16 a M = F L + = F 2a = 48.106 N mm 2 - Lực tác động lên bulong lực F gây nên: - FF = FF = FF = FF = - Lực tác động lên đinh tán M gây nên: F = 20000 N Với: r1 = r3 = b = 210mm, r2 = r4 = 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 khơng có khe hở - Điều kiện bền cắt : c = F1 = 508,47 MPa [ c ] d 2i => Không đảm bảo điều kiện bền cắt - Điều kiện bền dập đinh tán: d = F2 F2 = 400MPa [ d ] S d0 (h − S1 ).d => Không đảm bào điều kiện bền dập 17 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 [d] = 110 MPa, [C] = 90 MPa 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: 18 FF = FF = FF = - F 5000 = N 3 Lực tác động lên đinh tán M gây nên: Với r1 = 110 13 550 220 10 mm, r2 = mm, r3 = mm 3 FM = M r1 3740,24 N r + r22 + r32 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 cos( FM , FF ) 6266,63 N Lực tác động lên bulong lớn nhất: F2 6266,63N - Điều kiện bền cắt: c = F2 [ c ] d02i F2 9,42mm d02i = d0 - Điều kiện bền dập: d = = d0 F2 [ d ] S d F2 2,84mm S1.[ d ] => d0=10mm 19 Câu 34: Tính đường kính bulơng mối ghép bulơng có khe hở sau biết: L = 300 mm a = 250 mm b = 150 mm F = 10000 N Hệ số ma sát f = 0,15 Hệ số an toàn k =1,6 []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 = - Lực tác động lên bulong M gây nên: F = 2500 N 20 Với: r1 = r3 = b = 150mm, r2 = r4 = a = 125mm 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 , FF ) 8726,43N = F4 = FF24 + FM2 + 2.FF FM cos( FM , FF ) 9467,21N Lực tác động lên bulong lớn nhất: F4 9467,21N kF - Lực xiết: V = = 100983,57 N f - Đường kính d4 xác định công thức sau: d4 4.1,3.V 4.1,3.100983,57 = 37,32mm [ k ] 120 Câu 36 Cho truyền đai dẹt vải cao su truyền động từ động đến hộp giảm tốc có số liệu: Công 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 = 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: 1 = 180o − 57o d − d1 560 − 200 = 180o − 57o = 166,32o a 1500 • Lực vịng tác dụng lên bánh đai dẫn: Ft = 1000.P1 1000.P1 = = 668,45 N n1d1 v 60000 21 • Ứng suất có ích cho phép đai dẹt: Cb = [ t ] = [ t ]0 Cb C Cv Với C = − 0.003.(180 − 1 ) = 0,959 Cv = 1,04 − 0.0004.v = 1,03 = [ t ] = [ t ]0 Cb C 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 [ t ] 2,22 Câu 38: Các thơng 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 ơm đai bánh dẫn: d − d1 1000 − 224 = 180o − 57o = 164,2o a 2800 d1n1 224.1440 = = 5,376 (m / s) • v1 = 60000 60000 1 = 180o − 57o • Ứng suất có ích cho phép đai dẹt: Cb = [ t ] = [ t ]0 Cb C Cv Với C = − 0.003.(180 − 1 ) = 0.953 Cv = 1,04 − 0.0004.v = 0,926 = [ t ] = [ t ]0 Cb C Cv = 2,5.1.0,953.0,926 = 2,21 • Diện tích tiết diện đai dẹt phải thỏa mãn đk bền kéo sau: 22 A = b. = Ft = Ft K d [ t ] b. [ t ] = 3000 N Kd 1000.P b. [ t ] = 2652 N v1 Kd P 2652.v1 = 44,79kW 1000 Vậy truyền truyền cơng suất P = 18kW 23 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 răng thẳng m = 2,5mm; góc nghiêng = 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: 24 Ft1 = 2.T1 2.57300 = = 1868,26 N mn Z1 d1 cos( ) tan tan 20o Fr1 = Ft1 = 1868,26 = 695,18 N cos cos12o Fa1 = Ft1.tan = 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 = = (1) d3 m.Z 25