Bài tập lớn sức bền vật liệu

ề bài: Bánh đai D quay đều với tốc độ n (v/ph) theo chiều lực căng 2t . Nó nhận một công suất N(kw) từ động cơ và truyền cho trục công tác ABC. Bánh răng Z1 và Z2 lần lượt nhận từ trục đó các công

BÀI TẬP LỚN SỨC BỀN VẬT LIỆUĐề bài: Bánh đai D quay đều với tốc độ n (v/ph) theo chiều lực căng 2t . Nó nhận một công suất N(kw) từ động cơ và truyền cho trục công tác ABC. Bánh răng Z1 và Z2 lần lượt nhận từ trục đó các công suất N31, N32 và truyền cho bánh răng z,1,z,2ăn khớp với nó.Lực tác dụng vào các bánh răng lấy theo tỷ lệ: T = 0,364P ; A = KP ( P, T là lực vòng và lực hướng kính ở các bánh răng; A là lực dọc trục đối với bánh răng nón Z2 ; K là hệ số tỷ lệ về lực). Sơ đồ tổng quát ăn khớp các bánh răng xem hình vẽ.1. Vẽ các biểu đồ mô men uốn và mô men xoắn nội lực của trục siêu tĩnh đã cho2. Từ điều kiện bền xác định đường kính của trục3. Tính độ võng của trục tại điểm lắp bánh răng Z2. Nếu E = 2.107 N/cm2. Các số liệu khác lấy theo bảng 10.Bảng 10: Các số liệu dùng chung cho các sơ đồ từ 1 đến 10.Số liệuN(Kw) n(v/ph) D(mm) D1(mm) D2(mm) aα(độ) K Kσσ đ ộ ) mm2)1 7 200 500 70 90 6090 0,14602 8 180 400 80 100 50180 0,15703 9 220 600 90 120 60270 0,13654 10 250 500 100 180 700,14705 11 150 400 70 140 50180 0,15606 12 130 500 80 120 6090 0,12557 5 120 600 70 110 70270 0,14708 6 160 400 70 100 500 0,15609 7 100 500 80 120 70180 0,146510 9 150 600 80 100 6090 0,1670 D2D1Dααz'2z2z'1z1t2t xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxz1z'1ABCz2z'2Dz'1z1ABCDz2z'2z'2z2z'1z1ABCxDxz1z'1z2z'2DABCxABCz'1z1z2z'2a 2a 2aaaa 2a2aa2a2aaaaa a a 2a2aaa 2aaaa12345 xxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxADBCz1z'1z2z'2xDABCz'1z1z2z'2BADz'2z2z'1z1CABCDz2z'2z1z'1z'1z1Dz2z'2ABCaaa2a2a2a2aaa a2aa a aa2a2aa aaa2a2a a a678910 BÀI TẬP LỚN(sơ đồ 8- số liệu 7)PHẦN 1: SƠ ĐỒ HOÁI-Thiết lập bản vẽ tính toán:- Đặt lực tại vị trí ăn khớp- Chuyển lực về đường trục.- Phân lực về các mặt phẳng:+ Mặt phẳng thẳng đứng yoz.+ Mặt phẳng nằm ngang xoz.+ Mặt phẳng xoy.II. Xác định giá trị các lực1. Tại vị trí bánh đai:- Mô men gây xoắn: ).(92,3971205.9550).()/()(9550 NmmNphvnKWNMD===- Lực căng đai:).(29,132660092,397.22NDMtD===3t =3.1326,29=3979,17(N)2. Tại vị trí bánh răng trụ răng thẳng z1:- Mô men gây xoắn: Bỏ qua tổn thất do ma sát, ta có: ).(64,132392,39731NmMMD===- Lực tiếp tuyến: ).(7,378910.7064,132.223111NDMP ===−- Lực hướng kính: )(45,13797,3789.364,0.364,011NPT ===3. Tại vị trí bánh răng nón z2:- Mô men gây xoắn: Bỏ qua tổn thất do ma sát, ta có: )(28,265392,397.2322NmMMD=== MDM2M1T1P1P1T1MDM2M1 - Lực tiếp tuyến: ).(27,482310.11028,265.223222NDMP ===− a a 2ttP1CBA aA2P2T2T1 2a aA2P2T2 3tT2P2 3t - Lực hướng kính: ).(67,175527,4823.364,0.364,022NPT ===- Lực dọc trục: ).(26,67527,4823.14,0.22NPkA ===- Mô men do lực dọc trục gây nên: ).(14,37210.110.26,6752.3222NmDAMA===−PHẦN 2: VẼ BIỂU ĐỒ MÔ MEN CHO DẦM SIÊU TĨNHI-VẼ BIỂU ĐỒ MÔ MEN MXST: Ta được dầm liên tục có bậc siêu tĩnh n = 11. Hệ cơ bản hợp lí: Tưởng tượng cắt dời dầm tại vị trí các gối và nối bằng khớp, giải phóng liên kết chống xoay.2. Hệ tĩnh định tương đương: Đặt tải trọng và mô men liên kết tại khớp. Với điều kiện góc xoay tương đối giữa 2 mặt cắt sát khớp bằng không, ta được hệ tĩnh định tương đương.4. Phương trình 3 mô men: ( )0 .6.2.2221112212101=Ω+Ω++++lblaMlMllMlTrong đó: l1 = 4.a l2 = 2.a M0 = 0 M2 =074,234 .6 .62122222111−=+−=Ω+Ω aPaTlblaThay vào phương trình 3 mô men và giải ra ta được: M1 =28,26(Nm)3. Vẽ biểu đồ mô men:- Thay giá trị mô men M1 vào hệ tĩnh định tương đương. P1P1M0M1M1M2122,9132,6428,26146,7728,26108,77- Vẽ biều đồ mô men M1- Vẽ biểu đồ mô men M2- áp dụng nguyên lí cộng tác dụng, vẽ biểu đồ Mxst CBA a a a 2a aHCB,HTDTDMPM1M2MxstT2T2 II-VẼ BIỂU ĐỒ MÔ MEN MYST: Ta được dầm liên tục có bậc siêu tĩnh n = 11. Hệ cơ bản hợp lí: Tưởng tượng cắt dời dầm tại vị trí các gối và nối bằng khớp, giải phóng liên kết chống xoay.2. Hệ tĩnh định tương đương: Đặt tải trọng và mô men liên kết tại khớp. Với điều kiện góc xoay tương đối giữa 2 mặt cắt sát khớp bằng không, ta được hệ tĩnh định tương đương.5. Phương trình 3 mô men: ( )0 .6.2.2221112212101=Ω+Ω++++lblaMlMllMlTrong đó: l1 = 4.a l2 =2.a M0 = 0 M2 =0=Ω+Ω222111 .6lblaThay vào phương trình 3 mô men và giải ra ta được: M1 =3. Vẽ biểu đồ mô men:- Thay giá trị mô men M1 vào hệ tĩnh định tương đương.- Vẽ biều đồ mô men M1- Vẽ biểu đồ mô men M2- áp dụng nguyên lí cộng tác dụng, vẽ biểu đồ Myst T1T1M2M1 CBA a a 2a 2a aCBACBACBACBAHCB,HTDTDMPM1M2MystP2 3tP2 3tM1M0 [...]... cắt nguy hiểm: Theo thuyết bền thế năng biến đổi hình dáng cực đại, ta có: M td = M x2 + M y2 + 0,75.M z2 áp dụng công thức ta có: - Tại A: Mtd = - Tại D: Mtd = - Tại B: Mtd = - Tại E: Mtd = - Tại C: Mtd = - Tại F: Mtd = Mặt cắt nguy hiểm là mặt cắt có Mtd lớn nhất Theo kết quả tính trên, ta có mặt cắt nguy hiểm là mặt đi qua có Mtd = 2 Xác định đường kính: Theo điều kiện bền, ta có: M M td σ td = td . BÀI TẬP LỚN SỨC BỀN VẬT LIỆUĐề bài: Bánh đai D quay đều với tốc độ n (v/ph) theo chiều lực. xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxADBCz1z'1z2z'2xDABCz'1z1z2z'2BADz'2z2z'1z1CABCDz2z'2z1z'1z'1z1Dz2z'2ABCaaa2a2a2a2aaa a2aa a aa2a2aa aaa2a2a a a678910 BÀI TẬP LỚN(sơ đồ 8- số liệu 7)PHẦN 1: SƠ ĐỒ HOÁI-Thiết lập bản vẽ tính toán:- Đặt lực tại