Đề thi cuối học kỳ I năm học 2017-2018 môn Nguyên lý - Chi tiết máy - ĐH Sư phạm Kỹ thuật

Cùng tham khảo đề thi cuối học kỳ I năm học 2017-2018 môn Nguyên lý - Chi tiết máy sau đây để biết được cấu trúc đề thi, cách thức làm bài thi cũng như những dạng bài chính được đưa ra trong đề thi. Từ đó, giúp các bạn sinh viên có kế hoạch học tập và ôn thi hiệu quả.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MƠN: CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY - ĐỀ THI CUỐI KỲ HỌC KỲ I NĂM HỌC 2017-2018 Môn: Nguyên lý – Chi tiết máy Mã môn học: TMMP230220 Đề số/Mã đề: HK1-2017-2018 Thời gian: 90 phút Được phép sử dụng 04 tờ A4 viết tay, không photocopy Câu (2,5 điểm) Bộ truyền đai dẹt có đường kính bánh đai d1= 180mm, d2= 540mm Đai có bề rộng b= 50mm, chiều dày = 6mm Hệ số ma sát đai bánh đai f= 0,35; ứng suất căng ban đầu đai 0= 1,8MPa a/ Để đảm bảo điều kiện góc ơm nhỏ bánh dẫn 1= 1500 khoảng cách trục a bao nhiêu? (1đ) b/ Cho biết tốc độ trục dẫn n1= 1000v/ph góc ơm 1 câu (a) cơng suất P1 lớn truyền bao nhiêu? (1,5đ) Câu 2: (2,5 điểm) Cho hệ bánh hình 1, Các bánh tiêu chuẩn , có mơ đun Biết 𝑍𝑏 = 2𝑍𝑎 , 𝑍1 = 20, 𝑍2 = 40, 𝑍2, = 35, 𝑍3 = 70 Bánh 𝑍𝑎 có 𝑛𝑎 = 𝑣ị𝑛𝑔 𝑣ị𝑛𝑔 120 ( ), cần C có 𝑛𝑐 = 70 ( ), chiều quay 𝑍𝑎 cần C chiều Tính tốc độ 𝑛3 𝑝ℎú𝑡 𝑝ℎú𝑡 chiều quay bánh 𝑍3 Hình Hình Câu 3: (2 điểm) Cho thiết bị ép (vít quay đai ốc tịnh tiến) với truyền bánh côn (1-2) truyền động vít đai ốc (3-4), có chiều quay Hình Bộ truyền vít đai ốc chế tạo từ thép tơi – đồng thau có áp suất cho phép [p] = 12Mpa; hệ số chiều cao đai ốc 𝜑𝐻 = hệ số chiều cao ren 𝜑ℎ = 0,5 Lực ép dọc trục Fa = 30000N a/ Phân tích phương chiều lực ăn khớp tác dụng lên truyền bánh côn? (1đ) b/ Dựa vào điều kiện bền mịn, xác định đường kính d2 vít ? (1đ) Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 1/6 Câu 4: (3 điểm) Cho trục trung gian Hình có hai bánh trụ thẳng Bánh có đường kính 𝑑1 = 400𝑚𝑚 bánh có đường kính 𝑑2 = 160𝑚𝑚 Bánh có lực ăn khớp: lực vịng 𝐹𝑡1 = 1000𝑁 lực hướng tâm 𝐹𝑟1 = 364𝑁 bánh có lực tác dụng lên trục lực vịng 𝐹𝑡2 = 2500𝑁 lực hướng tâm 𝐹𝑟2 = 910𝑁 Các kích thước 𝐿1 = 150𝑚𝑚, 𝐿2 = 250𝑚𝑚, 𝐿3 = 150𝑚𝑚 Vật liệu chế tạo trục có ứng suất uốn cho phép [𝜎] = 50𝑀𝑃𝑎 Hãy: a/ Xác định phản lực gối đỡ B C (1đ) b/ Vẽ biểu đồ mômen uốn 𝑀𝑥 , 𝑀𝑦 , mômen xoắn T ghi giá trị mômen tiết diện nguy hiểm (1,5đ) c/ Xác định đường kính trục tiết diện nguy hiểm C (0,5đ) Hình Ghi chú: Cán coi thi không giải thích đề thi Chuẩn đầu học phần (về kiến thức) [G1.2]: Có kiến thức tính tốn thiết kế chi tiết máy máy [G2.3]: Thành thạo giải tốn phân tích lực tác dụng lên chi tiết máy, cấu máy [G 2.2]: Nắm vững sở tính tốn thiết kế chi tiết máy: thông số bản, đặc điểm truyền động, tỉ số truyền, vận tốc, hiệu suất [G4.1]: Hiểu tiêu tính tốn chi tiết máy chung, từ nắm vững trình tự tính tốn thiết kế hệ truyền động khí liên kết máy Nội dung kiểm tra Câu Câu Câu Câu Câu Câu TP.HCM, ngày tháng năm 2018 Thông qua môn GVC.TS Văn Hữu Thịnh Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 2/6 ĐÁP ÁN ĐỀ THI MÔN NGUYÊN LÝ CHI TIẾT MÁY(TMMP230220) Ngày thi: 9-1-2018 1.a Để đảm bảo điều kiện góc ơm nhỏ bánh dẫn 1= 1500 khoảng cách trục a bằng: Ta có: 𝑑2 − 𝑑1 𝑎 𝑑 − 𝑑 540 − 180 𝑎 570 = 57 = 𝟔𝟖𝟒𝑚𝑚 1800 − 1500 300 Ta chọn khoảng cách trục a= 684mm 𝛼1  1800 − 570 1.b 0,75 0,25 Biết tốc độ trục dẫn n1= 1000v/ph góc ơm 1 câu (a) cơng suất P1 lớn truyền là: Ta có: 2𝐹𝑜 (𝑒 𝑓1𝛼1 − 1) ≥ 𝐹𝑡 (𝑒 𝑓1𝛼1 + 1) 2𝐹𝑜 (𝑒 𝑓1𝛼1 − 1) ∗ 540 ∗ (𝑒 0,35∗2,62 − 1) 𝐹𝑡 = = = 𝟒𝟔𝟐, 𝟗𝑁 0,5 (𝑒 𝑓1𝛼1 + 1) (𝑒 0,35∗2,62 + 1) Trong đó: + Diện tích dây đai: 𝐴 = 𝑏 ∗  = 50 ∗ = 𝟑𝟎𝟎𝑚𝑚2 0,25 + Lực căng ban đầu: 𝐹0 = 0 ∗ 𝐴 = 1,8 ∗ 300 = 𝟓𝟒𝟎𝑁 + Hệ số ma sát: 𝑓1 = 0,35 + Góc ơm (câu a): 𝛼1 = 1500 = 2,62𝑟𝑎𝑑 Vận tốc bánh đai dẫn: 𝑣1 = 𝑑1 𝑛1 60 103 = 3.14 ∗ 180 ∗ 1000 𝑚 = 𝟗, 𝟒𝟐 ( ) 60 10 𝑠 0,25 Công suất bánh dẫn: 𝐹𝑡 𝑣1 462,9 ∗ 9,42 = = 𝟒, 𝟑𝟔𝑘𝑊 1000 1000 𝑃1 = 0,5 HBR= HBR thường + HBR vi sai + HBR thường: 𝑢𝑎𝑏 = 𝑛𝑎 𝑛𝑏 = (−1)𝑘 =>𝑛𝑏 = − 𝑛𝑎 =− 𝑍𝑏 𝑍𝑎 = (−1)1 ∗ = −2 120 = −𝟔𝟎( 𝑣𝑜𝑛𝑔 𝑝ℎ𝑢𝑡 ) HBR vi sai: 𝑢13/𝑐 = 1 − 𝑐 𝑛1 − 𝑛𝑐 𝑧2 𝑧3 40 ∗ 70 = = (−1)𝑘 = (−1)2 =4 3 − 𝑐 𝑛3 − 𝑛𝑐 𝑧1 𝑧2′ 20 ∗ 35 (𝑛1 − 𝑛𝑐 ) = 4(𝑛3 − 𝑛𝑐 ) =>𝑛3 = 𝑛1 +3𝑛𝑐 = (𝑛𝑏 )+3𝑛𝑐 vậy, 𝑛3 = 𝟑𝟕, 𝟓( Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV 𝑣𝑜𝑛𝑔 𝑝ℎ𝑢𝑡 = (−60+3∗70) = 𝟑𝟕, 𝟓( 𝑣𝑜𝑛𝑔 𝑝ℎ𝑢𝑡 ), 𝑛3 chiều quay với 𝑍𝑎 ) 1,25 0,25 Trang 3/6 3.a Phân tích phương chiều lực tác dụng lên truyền bánh côn: 0,5 0,5 3.b Dựa vào điều kiện bền mòn, xác định đường kính d2 trục vít: 𝑑2 ≥ √ 𝐹𝑎 𝜑𝐻 𝜑ℎ  [𝑝] 0,5 Trong đó: + Lực ép dọc trục: Fa = 30000N + Hệ số chiều cao đai ốc: 𝜑𝐻 = + Hệ số chiều cao ren: 𝜑ℎ = 0,5 + Áp suất cho phép: [p] = 12MPa,  𝑑2 ≥ √ 30000 3.14∗0,5∗2∗12 = 𝟐𝟖, 𝟐 𝑚𝑚 0,5 Tóm tắt: 𝑑1 = 400𝑚𝑚; 𝐹𝑡1 = 1000𝑁; 𝐹𝑟1 = 364𝑁; 𝑑2 = 160𝑚𝑚; 𝐹𝑡2 = 2500𝑁; 𝐹𝑟2 = 910𝑁 𝐿1 = 150𝑚𝑚; 𝐿2 = 250𝑚𝑚; 𝐿3 = 150𝑚𝑚 𝑑 𝑑 [𝜎] = 50𝑀𝑃𝑎; T= 𝐹𝑡1 = 𝐹𝑡2 = 200000 𝑁𝑚𝑚 4.a Phản lực gối B C: + PT cân mômen B theo phương Y ∑ 𝑚𝐵 (𝑅⃗𝑦 ) = −𝐹𝑟1 ∗ 𝐿1 + 𝑅𝐶𝑌 𝐿2 − 𝐹𝑟2 ∗ (𝐿2 + 𝐿3 ) =  𝑅𝐶𝑌 = 𝐹𝑟1 ∗𝐿1 +𝐹𝑟2 ∗(𝐿2 +𝐿3 ) 𝐿2 = 364∗150+910∗(250+150) 250 = 𝟏𝟔𝟕𝟒, 𝟑𝑁 0,25 +PT cân lực: ∑ 𝑅 = −𝑅𝐵𝑌 + 𝐹𝑟1 + 𝑅𝐶𝑌 − 𝐹𝑟2 =  𝑅𝐵𝑌 = 𝑅𝐶𝑌 + 𝐹𝑟1 − 𝐹𝑟2 = 1674,3 + 364 − 910 = 𝟏𝟏𝟐𝟖, 𝟑𝑁 0,25 + PT cân mômen B theo phương X  ∑ 𝑚𝐵 (𝑅⃗𝑥 ) = −𝐹𝑡1 ∗ 𝐿1 − 𝑅𝐶𝑋 ∗ 𝐿2 + 𝐹𝑡2 ∗ (𝐿2 + 𝐿3 ) =  𝑅𝐶𝑋 = −𝐹𝑡1 ∗𝐿1 +𝐹𝑡2 ∗(𝐿2 +𝐿3 ) −1000∗150+2500∗(250+150) = 𝟑𝟒𝟎𝟎𝑁 0,25  𝑅𝐵𝑋 = −𝑅𝐶𝑋 + 𝐹𝑡1 + 𝐹𝑡2 = −3400 + 1000 + 2500 = 𝟏𝟎𝟎𝑁 0,25 𝐿2 = 250 +PT cân lực: ∑ 𝑅 = 𝐹𝑡1 − 𝑅𝐵𝑋 − 𝑅𝐶𝑋 + 𝐹𝑡2 = Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 4/6 4.b Vẽ biểu đồ mômen 0,25 0,75 0,25 0,25 Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 5/6 4.c Đường kính tiết diện nguy hiểm C: Moment tương đương vị trí C: 2 𝑀𝑡đ𝐶 = √𝑀𝑢𝑥𝐶 + 𝑀𝑢𝑦𝐶 + 0,75𝑇 = √1364892 + 3750002 + 0,75 ∗ 2000002 = 𝟒𝟑𝟓𝟎𝟑𝟒 𝑁𝑚𝑚 Đường kính trục tiết diện C: 0,25 𝑀𝑡đ 𝑑𝐶 ≥ √ = 𝟒𝟒, 𝟑𝟏𝑚𝑚 0,1 ∗ [𝜎𝐹 ] 0,25 Vì C lắp ổ lăn nên chọn dc= 45 mm Tổng cộng: 10 Trưởng Bộ Môn TKM GVC.TS Văn Hữu Thịnh Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 6/6 ... trục tiết diện nguy hiểm C (0,5đ) Hình Ghi chú: Cán coi thi không gi? ?i thích đề thi Chuẩn đầu học phần (về kiến thức) [G1.2]: Có kiến thức tính tốn thi? ??t kế chi tiết máy máy [G2.3]: Thành thạo gi? ?i. .. qua môn GVC.TS Văn Hữu Thịnh Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 2/6 ĐÁP ÁN ĐỀ THI MÔN NGUYÊN LÝ CHI TIẾT MÁY(TMMP230220) Ngày thi: 9-1 -2 018 1.a Để đảm bảo ? ?i? ??u kiện góc ơm nhỏ bánh dẫn 1= 1500... gi? ?i tốn phân tích lực tác dụng lên chi tiết máy, cấu máy [G 2.2]: Nắm vững sở tính tốn thi? ??t kế chi tiết máy: thông số bản, đặc ? ?i? ??m truyền động, tỉ số truyền, vận tốc, hiệu suất [G4.1]: Hiểu