Các dạng bài tập chủ yếu của đề thì cuối kỳ giúp các bạn ôn tập tốt hơn cho đề thi cuối kỳ.Đến với tài liệu,bạn có thể nắm được các cách xác định lực trên các dây đai,xích,bánh răng.Cách để chọn và thiết kế một hệ thống cơ khí hoàn chỉnh.
Bài 1: a) Trọng tâm nhóm bulơng trung điểm đoạn thảng nối tâm hai bulông Dời lực thành phần trọng tâm ta sơ đồ hình giá trị : F = F1 + F2 + F3 = 1500 + 1500 + 1500 = 4500(N ) M = F1.200 + F2 600 − F3 600 = F1.200 = 1500.200 = 300000(N mm) F 4500 FF1 = FF2 = = = 2250(N ) 2 M r 300000.200 FM1 = FM = 12 = = 750(N ) 2.2002 ri Do góc vecto lực 90_0 nên lực lớn tác dụng lên bu lông : Fmax = FF1 + FM1 = 2250 + 750 = 2371,708(N ) 2 b) Do mối ghép bu lơng có khe hở : kF 1,5.2371,708 V = max = = 11858,54(N ) if 1.0,3 c) 1,3 V 4.1,3.11858,54 d1 = = 15,66(mm) k 80 Theo tiêu chuẩn ta chọn bu lông M20 ( d1 = 17,294 mm) Bài 2: a) Ft1 = 2T 480000 = = 6000( N ) d1 160 Fr1 = Ft1 tan ( ) = 6000 tan (20) = 2183,821(N ) Ft = 2T 2.480000 = = 12000( N ) d2 80 Fr = Ft tan ( ) = 12000 tan (20) = 4367,642(N ) b) y Rdy Ray Fr2 A Fr1 B C z D O x 174705,68 Mx N.mm My N.mm 800000 T Xét Oyz : Fy = − Ray + Fr − Fr1 + Rdy = M xA = Fr AB − Fr1 AC + Rdy AD = − Ray + 4367,642 − 2183,821 + Rdy = 4367,642.80 − 2183,821.160 + Rdy 240 = Ray = 2183,821( N ) Rdy = Xét Oxz : Fx = Rax − Ft − Ft1 + Rdx = M yA = Ft AB + Ft1 AC − Rdx AD = Rax − 12000 − 6000 + Rdx = 12000.80 + 6000.160 − Rdx 240 = Rax = 10000( N ) Rdx = 8000( N ) 640000 480000 N.mm c) Dựa vào biểu đồ moment ta thấy tiết diện nguy hiểm B C Đường kính B : M tdB = M xB + M yB + 0,75T = 174705,682 + 800000 + 0,75.480000 = 918,326(N m ) dB 32.M tdB 103 F =3 32.918,326.103 = 57,193(mm) 50 Đường kính C : M tdC = M xC + M yC + 0,75T = + 640000 + 0,75.480000 = 763,151(N m ) dC Bài : a) 32.M tdC 103 F 32.763,151.103 = = 53,771(mm) 50 Fr1 Fa1 Fr4 Ft4 Fr2 Fa1 Fr3 Fa3 - Nếu thay đổi hướng ren trục vít lực dọc trục bánh vít Fa3 đổi chiều ngược lại , lực tác dụng lên trục tăng lên làm hiệu suất, giảm tuổi thọ chi tiết Trong trường hợp thay đổi hướng ren trục vít không hợp lý b) -Với u34 = 20 aw = 200(mm) bánh vít khơng dịch chỉnh, dựa vào bảng 7.2 trang 308 sách giáo trình sở thiết kế máy ta có : m = 8(mm) , q = 10 -Khoảng cách trục: a 200 aw = 0,5m(q + z4 ) z4 = w − q = − 10 = 40 (răng) 0,5m 0,5.8 z3 = z 40 = = (răng) u34 20 c) - Vận tốc trượt: mn3 8.600 z32 + q = 2 + 10 = 2,563(m / s ) 19100 19100 -Góc ma sát thay : 0,048 0,048 f ' = 0,36 = = 0,0374 vs 2,5630,36 - Hiệu suất truyền +Góc nâng ren vít : z 2 = arctan = arctan = 11,31 10 q vs = + ' = arctan ( f ') = arctan (0,0374) = 2,14 + Hiệu suất : = (0,9 0,95) tan ( ) tan (11,31) = (0,9 0,95) = 0,75 0,794 tan ( + ') tan (11,31 + 2,14) Bài 1: a) u12 = n1 z n z 1440.18 = n2 = 1 = = 576(vg / ph ) n2 z1 z2 45 Số vòng quay trục III : n nz nz z 576.26 u34 = = n4 = 3 = = = 288(vg / ph ) n4 z3 z4 z4 52 Số vòng quay trục IV : n z nz nz 576.19 u56 = = n6 = 5 = = = 192(vg / ph ) n6 z5 z6 z6 57 b) Để trục III IV đồng tâm: a34 = a56 m( z3 + z ) mn ( z5 + z6 ) = 2 cos( ) z +z cos( ) = z3 + z z +z 19 + 57 = arccos = arccos 13,00 26 + 52 z3 + z c) Fa6 Fr6 Fr5 Fa5 Fa2 Fa1 Fr2 Fa4 Bài 2: a) Fr1 Fa3 Khoảng cách trục: d − d1 a 1200 − 300 ⇔200° = 180° + 57° a ⇔ a = 2565 (mm) Góc ơm đai bánh dẫn: 1200 − 300 d −d = 160° 1 = 180° - 57° =180° - 57° 2565 a = 180° + 57° b) 1000 P1 1000.P1 1000.9 397,887 (N) = = n1.d1 1440.300 v1 60000 60000 n d 1440.300 =22,619 (m/s) v1 = 1 = 60000 60000 Ft = Fv = A.v1 = 970.6.150.10−6.22,6192 = 446,64 (N) Lực căng ban đầu: 0,3 89 e 397 , 887 + 1 Ft e f1 + + 446,64 949,04 (N) F0 = + Fv = 0,3 89 e f1 − 2. e − 1 Lực căng F1 , F2 : ( ( ) ) , . F e f1 397,887.e F1 = ft1 + Fv = + 446,64 1147,98( N ) , . e −1 e −1 F2 = Ft e f1 −1 + Fv = 397,887 e 0, . + 446,64 750,097( N ) −1 Bài : a) n1 z = z = z1.u = 25.2 = 50 (răng) n2 z1 Các đường kính vịng chia bánh xích: pc p z 19,05.25 d1 = c 1= = 151,595(mm) sin( ) z1 u= d2 = pc sin( b) z2 ) pc z = 19,05.50 = 303,19(mm) Bài 1: a) Số chu kì làm việc tương đương: 60HRC → 627HB NHO=30HB2,4=30.6272,4=155,08.106 m T 2 N HE = 60 i ti ni Tmax =60(1.0,33 + 0,33.0,667) Lh.n =60(1.0,333 + 0,33.0,667).8000.250=42,12.106 Hệ số tuổi thọ : K HL N 155,08.106 = 1,24 = HO = N HE 42,12.10 b) Ứng suất tiếp xúc cho phép: H = H lim 0,9 K HL = 1500 0,9.1,24 = 1395(MPa ) sH 1,2 Với 0H lim = 25HRC= 25.60=1500 (bảng 6.13/249) Bài : a) Các đường kính vịng chia: d1 = pc p z 19,05.23 c 1= = 139,467(mm) sin z1 d2 = pc p z 19,05.2.23 c = = 278,93(mm) sin z2 Số mắt xích X: 2a z2 + z1 z2 + z1 pc 2.750 46 + 23 46 − 23 19,05 + + + + = 114,6 (mắt = pc 2 a 19,05 750 X= xích) Chọn X=114 mắt xích b) Ta có : P1 KK n K z P với K = K r K a K o K dc Kb Klv Kx Từ bảng 5.3 trang 180 giáo trình ta : p0 = 30(MPa ) K r = 1,2 (tải trọng va đập nhẹ) ; K a = 1(a 40 pc ) ; K o = (bộ truyền nằm ngang) ; K dc = (trục điều chỉnh được); K b = 1,5 (bôi trơn định kỳ) ; Klv = 1,12 (làm việc ca) K = 1,2.1.1.1.1,5.1,12 = 2,016 Từ bảng 5.4 trang 181 giáo trình ta : P = 4,80(kW ) Kn = P1 n01 200 z 25 = = ; K z = 01 = ; K x = (xích dãy) n1 200 z1 23 2,016.1 25 23 4,80 P1 2,19(kW ) Ta có : T1 = 9,55 106 Bài 3: P1 2,19 = 9,55.106 = 104572,5(mm) n1 200 Bài 1: a)Số chu kì làm việc tương đương: m T N LE = 60 i ti ni Tmax =60(1.0,7 + 0,78.0,3) Lh.n Thời gian làm việc: Lh=8.Kng.24.Kn.365=8.0,33.24.0,75.365=17344,8 ➔ NLE=60(1.0,7 + 0,78.0,3).17344,8.n=7,03.106.n Vì NLE>N0=4.106 nên KL=1 c) Ứng suất cho phép: −1F = −1F K L = 405.0,8 1,2.1 = 84,52(MPa ) s K 2.2,3 Bài 2: n1 Z Z 40.40 n 400 = = = 0,5 → n = = = 800 (v/p) n Z1Z 80.40 0,5 0,5 n1 Z Z 40.40 n 400.7 = = = →n= = = 700 (v/p) n Z Z 70.40 4 n1 Z Z 40.40 n 400.3 = = = →n= = = 600 (v/p) n Z Z 60.40 2 n1 Z Z 40.40 n 400.5 = = = →n= = = 500 (v/p) n Z Z 50.40 4 Bài 3: v1 = n1d1 60000 = 1000.100 60000 Ta có : b Tỉ lệ d1 Ft t = = 5,24(m / s ) 1000 P1 với t = t 0 C CvCoCr v1 t = 40 ,tra bảng 4.7 trang 147 tìm t 0 = 2,25(MPa ) (chọn vải cao su) Các hệ số: C = − 0,003(180 − 1 ) = − 0,003.(180 − 160) = 0,94 ( ) ( ) Cv = − cv 0,01v − = − 0,04 0,01.5,24 − = 1,029 Co = (chọn đai nằm ngang) Cr = (chọn tải trọng tĩnh) = d1 = 2,5(mm) 40 b 1000 = 140,3(mm) 5,24.2,5.2,25.0,94.1,029.1.1 Theo tiêu chuẩn chọn b = 140 (mm) Câu a) 𝐿ℎ = 𝐿𝑎 365 𝐾𝑛 24 𝐾𝑛𝑔 = 10.365.0,8.24.0,66 = 46720 𝑔𝑖ờ Số chu kỳ tương đương: (m=6) 𝑁𝐿𝐸 = 60 ∑ ( 𝑖=1 𝑇𝑖 𝑇𝑚𝑎𝑥 𝑚 ) 𝑡𝑖 𝑛𝑖 𝑁𝐿𝐸 = 60.200 [ (1)6 0,7 + (0,8)6 0,3] 46720 𝑁𝐿𝐸 = 436.106 𝑐ℎ𝑢 𝑘ỳ 𝑚 𝐾𝐿 = √ 𝑁0 𝑁𝐿𝐸 𝑑𝑜 𝑁𝐿𝐸 > 𝑁𝑂 (5.106 ) 𝑛ê𝑛 𝐾𝐿 = b) Do ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng nên ta có cơng thức: 𝜎𝑙𝑖𝑚 𝜀𝛽 530.0,68.1,1 [𝜎𝐹 ] = 𝐾𝐿 = = 86,18 𝑀𝑃𝑎 [𝑠]𝐾𝜎 2.2,3 Trong 𝜎𝑙𝑖𝑚 = 𝜎−1𝐹 = 530 𝑀𝑃𝑎 [𝑠] = 𝜀 = 0,68 ∶ 𝑡𝑟𝑎 𝑏ả𝑛𝑔 10.4 𝛽 = 1,1 𝐾𝜎 = 2,3: 𝑡𝑟𝑎 𝑏ả𝑛𝑔 10.9 Câu 𝑛1 𝑍2 𝑍 60.60 𝑛1 800 = = = 2,4 → 𝑛 = = = 333,33 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡 𝑛 𝑍1 𝑍6 30.50 2,4 2,4 𝑛1 𝑍4 𝑍 40.60 𝑛1 800 = = = 0,96 → 𝑛 = = = 833,33 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡 𝑛 𝑍3 𝑍6 50.50 0,96 0,96 𝑛1 𝑍6 𝑍 50.60 𝑛1 800 = = = 1,5 → 𝑛 = = = 533,33 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡 𝑛 𝑍5 𝑍6 40.50 1,5 1,5 Câu : 𝑛01 250 𝑧01 25 = = 1,25; 𝐾𝑧 = = =1 𝑛1 200 𝑧1 25 𝐾𝑟 = 1,8(𝑣𝑎 đậ𝑝 𝑛ℎẹ); 𝐾0 = 1(𝑛ằ𝑚 𝑛𝑔𝑎𝑛𝑔); 𝐾𝑎 = 1(𝑎 = (30 ÷ 50)𝑝𝑐 ) 𝐾𝑙𝑣 = 1,45(𝑙à𝑚 𝑐𝑎); 𝐾đ𝑐 = 1,25( 𝑘ℎô𝑛𝑔 𝑐ℎỉ𝑛ℎ đượ𝑐); 𝐾𝑏 = 𝐾 = 𝐾𝑟 𝐾0 𝐾𝑎 𝐾𝑙𝑣 𝐾đ𝑐 𝐾𝑏 = 1,8.1.1.1,45.1,25.1 = 3,2625 𝑑𝑜 𝑝𝑐 = 25,4𝑚𝑚 𝑛01 = 200 𝑛ê𝑛 [𝑃] = 11𝑘𝑊 𝐾 𝐾𝑛 𝐾𝑧 3,2625.1,25.1 𝑃𝑡 = 𝑃1 ≤ [𝑃] → 𝑃1 ≤ 11 → 𝑃1 ≤ 2,7 𝑘𝑊 𝐾𝑥 𝑣ậ𝑦 𝑃1 = 2,7𝑘𝑊 𝐾𝑥 = ; 𝐾𝑛 = Bài 1: Bài 3: MyA = Fr1.80 + Fa1 100 – Fr2 160 + RDx 240 = RDx = 208.33 (N) RAx = - Fr1 + Fr2 – RDx = 791.67 (N) MyA = - Ft1 80 – Ft2 160 + RDy 240 = RDy = 8000 (N) RAy = - RDy + Ft1 + Ft2 = -8000 + 9000 + 6000 = 7000 (N) 2.T Ft1.d1 6000.0.2 Ft1 = d → T = = = 600 (Nm) Theo sơ đồ momen ta thấy mặt cắt nguy hiểm nằm vị trí bánh M12 = MY12 + MX12 + 0.75 T2 M1 = 791.39 (Nm) d3 32.M1.103 => d 58.62 (mm) π.σ Do vị trí bánh có then nên ta cộng thêm 5% đường kính => d= 61.551 (mm) Theo tiêu chuẩn ta chọn d = 60 (mm) Bài 4: Qy = Qx = Q cos(45) = 8000.cos(45) = 5656.85 (N) MQy = MQx = Qy 150 = 5656.85 150 = 848527.5 (Nmm) MQ = MQx + MQy = 2.848527.5 = 1697055 (Nmm) Q 8000 FFi = = = 1000 (N) FM = M Q 50 ri = 1697055.50 ( 4.50 + 50 2 ) = 4000(N ) F7 = FF7 + FM7 = 1000 + 4000 = 5000 (N) VV = kF7 1,5.5000 = = 37500(N ) if 1.0,2 d1 4.1,3.V k = Chọn bulong M30 4.1,3.37500 = 22,74(mm) 120 Câu 𝑎) 𝑑𝑜 𝑘ℎơ𝑛𝑔 𝑐ó 𝑙ự𝑐 𝑑ọ𝑐 𝑡𝑟ụ𝑐 𝑛ê𝑛 𝑋 = 1, 𝑌 = 0, 𝑐ℎọ𝑛 𝑉 = 1(𝑣ò𝑛𝑔 𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 𝑞𝑢𝑎𝑦) 𝑄 = (𝑋𝑉𝐹𝑟 + 𝑌𝐹𝑎 )𝐾𝜎 𝐾𝑡 = (1.1.5000 + 0.0)1.1 = 5000 𝑁 60𝑛𝐿ℎ 60.1240.6000 = = 446,4 𝑡𝑟𝑖ệ𝑢 𝑣ò𝑛𝑔 106 106 𝑚 𝐶𝑡𝑡 = 𝑄 √𝐿 = 5000 √446,4 = 38213,02 𝑁 𝑡𝑎 𝑐ℎọ𝑛 ổ 𝑐ỡ 𝑡𝑟𝑢𝑛𝑔 𝑙𝑜ạ𝑖 310 𝐶 = 48,5 𝑘𝑁 𝐶 𝑚 48500 ) = 912,673 𝑡𝑟𝑖ệ𝑢 𝑣ò𝑛𝑔 𝐿=( ) =( 𝑄 5000 𝐿= 106 𝐿 106 912,673 𝐿ℎ = = = 12267,11 ℎ 60𝑛 60.1240 𝑏) 𝑛ế𝑢 𝑡ℎ𝑎𝑦 𝑏ằ𝑛𝑔 ổ đũ𝑎 𝑡𝑟ụ 𝑛𝑔ẵ𝑛 𝑐ù𝑛𝑔 𝑐ỡ 𝑡ℎì 𝑙𝑜ạ𝑖 2310 𝑐ó 𝐶 = 65,2 𝑘𝑁 10 𝐶 𝑚 62500 ) = 4532,8 𝑡𝑟𝑖ệ𝑢 𝑣ò𝑛𝑔 𝐿=( ) =( 𝑄 5000 106 𝐿 106 4532,8 𝐿ℎ = = = 60924,73 ℎ 60𝑛 60.1240 60924,73 Tuổi thọ tăng = 4,97 lần so với ổ bi 12267,11 Bài 3: MyA = - MFa1 + Fr1 120 – RCx 240 + Fr2 320 = RCx = 6700 (N) RAx = Fr1 + Fr2 – RCx = 1700 (N) MxA = - Ft1 120 + RCy 240 – Ft2 320 = RCy = 20500 (N) RAy = - RCy + Ft1 + Ft2 = 500 (N) Ft1 = 2*T Ft1 * d1 => T = = 720 (kN) d1 Theo sơ đồ momen ta thấy mặt cắt nguy hiểm nằm điểm C MC = MyC2 + MtC2 + 0.75 * T2 = 1207.42 (Nm) 32*MC * 103 d =58.96 (mm) π*σ Do C có then nên d ta cộng thêm 5% : d.1.05 = 67.908(mm) Chọn theo tiêu chuẩn lấy d = 63 (mm) Bài 4: Qx = Qy = Q.cos(45) = 10000.cos(45) = 7071,07 (N) Mx = My = Qx 150 = 7071,07 150 = 1060660,172(Nmm) M = 2Mx = 2.1060660,172 = 2121320,344 (Nmm) FF3 = Q 10000 = = 1250(N ) 8 FM = M r3 2121320,344.40 = = 6250( N ) 2 ri 4.402 + 40 ( ) F3 = FM3 + FF3 = 1250 + 6250 = 7500 (N) V= d1 k F 1,3.7500 = = 54166,67(N ) if 1.0,18 4.1,3.V K = 4.1,3.54166,67 = 29,94(mm) 100 Chọn bulong M36 ... tuổi thọ chi tiết Trong trường hợp thay đổi hướng ren trục vít không hợp lý b) -Với u34 = 20 aw = 200(mm) bánh vít khơng dịch chỉnh, dựa vào bảng 7.2 trang 308 sách giáo trình sở thiết kế máy ta... thấy thay đổi hướng nghiêng lực dọc trục tăng lên gây ảnh hướng đến trình làm việc,tuổi thọ chi tiết giảm Bài 2: a) Do ổ khơng có lực dọc trục nên chọn X = 1,Y = hệ số K t , K , V ta chọn Q1 = Fr1... e f1 −1 + Fv = 397,887 e 0, . + 446,64 750,097( N ) −1 Bài : a) n1 z = z = z1.u = 25.2 = 50 (răng) n2 z1 Các đường kính vịng chia bánh xích: pc p z 19,05.25 d1 = c 1= = 151,595(mm)