Mời các bạn cùng tham khảo đáp án đề thi học kỳ I năm học 2018-2019 môn Nguyên lý - Chi tiết máy dưới đây nhằm giúp các em có thêm tư liệu để tham khảo cũng như củng cố kiến thức trước khi bước vào kì thi. Cùng tham khảo và giải đề thi để ôn tập kiến thức và làm quen với cấu trúc đề thi.
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 2018-2019 Môn: Nguyên lý – Chi tiết máy Mã môn học: TMMP230220 Đề số 2/Mã đề: HK1-2018-2019 Thời gian: 90 phút Được phép sử dụng 03 tờ A4 viết tay, không photocopy Câu (2.5 điểm) Bộ truyền đai dẹt có khoảng cách trục a= 1800mm, đường kính bánh đai d1= 200mm, d2= 600mm, hệ số ma sát đai bánh đai f= 0,30 Trục dẫn có cơng suất P1= 6,5kW, tốc độ n1= 1200v/ph Xác định góc ôm 1 kiểm tra điều kiện góc ôm 1? Xác định lực căng ban đầu (F0) để truyền không xảy trượt trơn? Thay dây đai có hệ số ma sát f ’ = 0,35 Hỏi khả tải (lực vòng Ft) truyền tăng lên lần? Câu (2 điểm) Cho hệ bánh hình Số bánh răng: Zb= 2Za, Z1= 120, Z2= 50, Z’2= 40, Z3= 75 Bánh Za có na= 200v/ph Xác định tốc độ chiều quay cần C? Hình Hình Câu (2.5 điểm) Cho hệ truyền động hình 2, trục III có mơ men xoắn TIII= 2x105Nmm, trục I có tốc độ n1= 1200v/ph Bộ truyền bánh trụ nghiêng có Z1= 20, Z2= 60, góc nghiêng = 150, mô đun pháp mn= 4mm Bộ truyền trục vít có mơ đun m= 8mm, hệ số đường kính q= 10, số mối ren trục vít Z3= 2, số bánh vít Z4= 40 Tính tốc độ nIII bánh vít? Phân tích phương ,chiều lực tác dụng truyền bánh răng, truyền trục vít? Tính lực vịng Ft3 Ft4 truyền trục vít - bánh vít (xét trường hợp góc ma sát nhỏ)? Câu (3 điểm) Cho trục trung gian của hộp giảm tốc có sơ đồ hình Bánh răng thẳng Z1 có đường kính trung bình dm= 250mm, lực ăn khớp là: 𝐹𝑡1 = 1000𝑁, 𝐹𝑟1 = 163𝑁, Fa1= 325N Bánh trụ nghiêng Z2 có đường kính vòng chia 𝑑2 = 200𝑚𝑚, lực ăn khớp là: 𝐹𝑡2 = 1250𝑁, 𝐹𝑟2 = 471𝑁, 𝐹𝑎2 = 335𝑁 Các kích thước : 𝐿1 = 150𝑚𝑚, 𝐿2 = 200𝑚𝑚, 𝐿3 = 100𝑚𝑚 Vật liệu chế tạo trục có ứng suất uốn cho phép [𝜎𝐹 ] = 60𝑀𝑃𝑎 Tính phản lực gối đỡ A D? (1đ) Vẽ biểu đồ mômen uốn 𝑀𝑥 , 𝑀𝑦 , mômen xoắn T ghi giá trị mômen tiết diện nguy hiểm (1,5đ) Xác định đường kính trục tiết diện C theo điều kiện sức bền? (0,5đ) Hình Chuẩn đầu học phần (về kiến thức) [G1.2]: Có kiến thức tính tốn thiết kế chi tiết máy máy [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 [G2.2]: Nắm vững sở tính tốn thiết kế chi tiết máy:các thơng số bản, đặc điểm truyền động, tỉ số truyền, vận tốc, hiệu suất [G2.3]: Thành thạo giải tốn phân tích lực tác dụng lên chi tiết máy, cấu máy [G2.2]: Nắm vững sở tính tốn thiết kế chi tiết máy:các thơng số bản, đặc điểm truyền động, tỉ số truyền, vận tốc, hiệu suất [G2.3]: Thành thạo giải tốn phân tích lực tác dụng lên chi tiết máy, cấu máy Nội dung kiểm tra Câu Câu Câu Câu Câu Câu Chú ý: Cán coi thi khơng giải thích đề thi Ngày 17 tháng 12 năm 2018 Trưởng Bộ môn (Đã ký) TS Mai Đức Đãi ĐÁP ÁN ĐỀ THI MÔN NGUYÊN LÝ CHI TIẾT MÁY(TMMP230220) Ngày thi: 18-12-2018 1.a Xác định góc ơm 1 kiểm tra điều kiện góc ơm 1: 𝛼1 = 1800 − 570 𝑑2 − 𝑑1 600 − 200 = 1800 − 570 = 𝟏𝟔𝟕, 𝟑𝟎 > 1500 𝑎 1800 0, Vậy, góc ơm 𝛼1 = 2,92𝑟𝑎𝑑 1.b Xác định lực căng ban đầu (F0) để truyền không xảy trượt trơn: Ta có: 2𝐹𝑜 (𝑒 𝑓𝛼1 − 1) ≥ 𝐹𝑡 (𝑒 𝑓𝛼1 + 1) 𝐹𝑜 ≥ 𝐹𝑡 (𝑒 𝑓𝛼1 + 1) 517,3 ∗ (𝑒 0,3∗2,92 + 1) ≥ ≥ 𝟔𝟐𝟕, 𝟕𝑁 2(𝑒 𝑓𝛼1 − 1) ∗ (𝑒 0,3∗2,92 − 1) 0,5 Với: 𝑇𝐼 = 9,55 ∗ 106 1.c 𝑃1 6,5 = 9,55 ∗ 106 = 𝟓𝟏𝟕𝟑𝟎𝑁𝑚𝑚 𝑛1 1200 2𝑇1 𝐹𝑡 = = 𝟓𝟏𝟕, 𝟑𝑁 𝑑1 0,5 Thay dây đai có hệ số ma sát f ’ = 0,35 Hỏi khả tải (lực vòng Ft) truyền tăng lên lần: 2𝐹𝑜 (𝑒 𝑓′𝛼1 − 1) ∗ 627,7 ∗ (𝑒 0,35∗2,92 − 1) 𝐹′𝑡 = = ≤ 𝟓𝟗𝟏, 𝟎𝟒𝑁 (𝑒 𝑓′𝛼1 + 1) (𝑒 0,35∗2,92 + 1) 0,5 Khả tải (lực vòng Ft) truyền tăng lên: 𝐹′𝑡 591,04 = = 𝟏, 𝟏𝟒𝟑𝑙ầ𝑛 𝐹𝑡 517,3 2.a 0,5 HBR= HBR thường + HBR Hành tinh + HBR thường ăn khớp ngoài: 𝑢𝑎𝑏 = => 𝑛𝑏 = 𝑛𝑎 𝑢𝑎𝑏 = 200 −2 𝑛𝑎 𝑍𝑏 = (−1)𝑘 = (−1)1 = −𝟐 𝑛𝑏 𝑍𝑎 0,5 𝑣𝑔 = −𝟏𝟎𝟎( ) 𝑝ℎ + Hệ hành tinh: 𝑢13/𝑐 = 1 − 𝑐 𝑛 ̅̅̅1 − ̅̅̅ 𝑛𝑐 𝑧2 𝑧3 50 75 75 = =+ = = 3 − 𝑐 𝑛 ̅̅̅3 − ̅̅̅ 𝑛𝑐 𝑧1 𝑧2′ 120 40 96 0,5 𝑛 ̅̅̅1 75 21 =1− = 𝑛𝑐 ̅̅̅ 96 96 1,0 𝑛𝑐 = 96 21 𝑛1 = 96 𝑣𝑔 21 𝑛𝑏 = −𝟒𝟕𝟓, 𝟏𝟒( ) 𝑝ℎ => Vậy, cần C quay ngược chiều với bánh Za 3.a Tính tốc độ nIII bánh vít: 𝑢𝑐 = 𝑢𝐵𝑅 ∗ 𝑢 𝑇𝑉 = 𝑍2 𝑍4 40 𝑛𝐼 ∗ =3∗ = 𝟔𝟎 = 𝑍1 𝑍3 𝑛𝐼𝐼𝐼 𝑛𝐼𝐼𝐼 = 3.b 𝑛𝐼 60 = 1200 60 𝑣 = 𝟐𝟎( ) 𝑝ℎ 0,5 Phân tích phương chiều lực tác dụng truyền bánh răng, truyền trục vít: 0,5 0,5 3.c Tính lực vịng Ft1 bánh nghiêng Ft4 bánh vít: 𝑇𝐼𝐼𝐼 = 𝟐𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝑁𝑚𝑚 𝐹𝑡4 = 2𝑇𝐼𝐼𝐼 2𝑇𝐼𝐼𝐼 ∗ 200000 = = = 𝟏𝟐𝟓𝟎𝑁 𝑑4 𝑚𝑧4 ∗ 40 + 𝑡𝑔 = 𝑍3 𝑞 0,5 = 0,2 𝐹𝑡3 = 𝐹𝑡4 𝑡𝑔 = 1250 ∗ (0,2) = 𝟐𝟓𝟎𝑁 0,5 Tóm tắt: 𝑑𝑚 = 250𝑚𝑚; 𝐹𝑡1 = 1000𝑁; 𝐹𝑟1 = 163𝑁; 𝐹𝑎1 = 325𝑁; 𝑑2 = 200𝑚𝑚; 𝐹𝑡2 = 1250𝑁; 𝐹𝑟2 = 471𝑁; 𝐹𝑎2 = 335𝑁 𝐿1 = 150𝑚𝑚; 𝐿2 = 200𝑚𝑚; 𝐿3 = 100𝑚𝑚 [𝜎] = 60𝑀𝑃𝑎; 4.a T= 𝐹𝑡1 𝑑𝑚 = 𝐹𝑡2 𝑑2 = 𝟏𝟐𝟓𝟎𝟎𝟎 𝑁𝑚𝑚 𝑑𝑚 = 330 ∗ 125 = 𝟒𝟎𝟔𝟐𝟓𝑁𝑚𝑚 𝑑2 = 𝐹𝑎2 = 335 ∗ 100 = 𝟑𝟑𝟓𝟎𝟎𝑁𝑚𝑚 𝑀𝑎1 = 𝐹𝑎1 𝑀𝑎2 Phản lực gối A D: + PT cân mômen A theo phương Y: ∑ 𝑚𝐴 (𝑅⃗𝑦 ) = −𝑀𝑎1 + 𝐹𝑟1 ∗ 𝐿1 − 𝐹𝑟2 ∗ (𝐿1 + 𝐿2 ) − 𝑀𝑎2 + 𝑅𝐷𝑌 ∗ (𝐿1 + 𝐿2 + 𝐿3 ) = 𝑅𝐷𝑌 = (𝑀𝑎1 −𝐹𝑟1 ∗𝐿1 +(𝐿1 +𝐿2 )∗𝐹𝑟2 +𝑀𝑎2 ) (𝐿1 +𝐿2 +𝐿3 ) (40625−163∗150+(150+200)∗471+33500) (450) = = 𝟒𝟕𝟔, 𝟕(𝑁) 0,5 + PT cân lực: ∑ 𝑅 = −𝑅𝐴𝑌 + 𝐹𝑟1 − 𝐹𝑟2 + 𝑅𝐷𝑌 = 𝑅𝐴𝑌 = 𝐹𝑟1 − 𝐹𝑟2 + 𝑅𝐷𝑌 = 163 − 471 + 476,7 = 𝟏𝟔𝟖, 𝟕(𝑁) 0,5 + PT cân mômen A theo phương X: ∑ 𝑚𝐴 (𝑅⃗𝑥 ) = −𝐹𝑡1 ∗ 𝐿1 − 𝐹𝑡2 ∗ (𝐿1 + 𝐿2 ) + 𝑅𝐷𝑋 ∗ (𝐿1 + 𝐿2 + 𝐿3 ) = 𝑅𝐷𝑋 = 𝐹𝑡1 ∗𝐿1 +𝐹𝑡2 ∗(𝐿1 +𝐿2 ) (𝐿1 +𝐿2 +𝐿3 ) = 𝟏𝟑𝟎𝟓, 𝟔(𝑁) 0,5 + PT cân lực: ∑ 𝑅 = 𝑅𝐴𝑋 − 𝐹𝑡1 − 𝐹𝑡2 + 𝑅𝐷𝑋 = =>𝑅𝐴𝑋 = 𝐹𝑡1 + 𝐹𝑡2 − 𝑅𝐷𝑋 = 𝟗𝟒𝟒, 𝟒(𝑁) 0,5 4.b Vẽ biểu đồ mômen: 0,75 0,5 0,25 4.c Đường kính tiết diện nguy hiểm C: + Moment tương đương vị trí C: 2 𝑀𝑡đ−𝐶 = √𝑀𝑢𝑥−𝐶 + 𝑀𝑢𝑦−𝐶 + 0.75𝑇 = √476702 + 1305602 + 0,75 ∗ 1250002 = 𝟏𝟕𝟔𝟏𝟗𝟑𝑵𝑚𝑚 Đường kính trục tiết diện C: 𝑑𝐶 ≥ √ 𝑀𝑡đ = 𝟑𝟎, 𝟖𝟓𝒎𝒎 0.1[𝜎𝐹 ] Vì C lắp bánh nên ta chọn: 𝑑𝐶 = 𝟑𝟐(𝑚𝑚) 0,25 0,25 ... Câu Chú ý: Cán coi thi khơng gi? ?i thích đề thi Ngày 17 tháng 12 năm 2018 Trưởng Bộ môn (Đã ký) TS Mai Đức Đ? ?i ĐÁP ÁN ĐỀ THI MÔN NGUYÊN LÝ CHI TIẾT MÁY(TMMP230220) Ngày thi: 1 8-1 2-2 018 1.a Xác... thức) [G1.2]: Có kiến thức tính tốn thi? ??t kế chi tiết máy máy [G4.1]: Hiểu tiêu tính tốn chi tiết máy chung, từ nắm vững trình tự tính tốn thi? ??t kế hệ truyền động khí liên kết máy [G2.2]: Nắm vững... tốn thi? ??t kế chi tiết máy: các thông số bản, đặc ? ?i? ??m truyền động, tỉ số truyền, vận tốc, hiệu suất [G2.3]: Thành thạo gi? ?i tốn phân tích lực tác dụng lên chi tiết máy, cấu máy N? ?i dung kiểm tra