Giảng viên đề: (Ngày đề) (Ngày duyệt đề) Người phê duyệt: Trưởng môn Thiết kế máy, GS.TS Nguyễn Thanh Nam Nguyễn Văn Thạnh (phần phía cần che in đề thi) THI CUỐI KỲ Môn học TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA – ĐHQG-HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN THIẾT KẾ MÁY Ghi chú: Học kỳ/năm học Ngày thi / 2019-2020 /2020 CHI TIẾT MÁY Mã môn học ME2007 Thời lượng 110phút Mã đề - Được sử dụng tài liệu - Được sử dụng viết chì để vẽ hình - Nộp lại đề thi với làm Câu 1: ( điểm) (L.O.4.4) Bộ truyền đai dẹt có cơng suất truyền bánh dẫn P1 = Kw số vòng quay n1 = 1000vg/ph Đường kính bánh đai dẫn d 1=225mm Góc ơm đai 1=1500 Hệ số ma sát đai bánh đai f = 0,25 Bỏ qua tượng trượt trơn; bỏ qua lực căng phụ Fv Xác định: a/ Mơ men truyền T1 ; Lực vịng Ft b/ Lực căng đai ban đầu F0 để không xảy tượng trượt trơn Câu 2: ( điểm) (L.O.4.1), (L.O.1.9), (L.O.1.10) Trục trung gian hệ thống truyền động có lực tác dụng hình Giả sử cho trước giá trị lực sau: Ft1=6000(N); Fr1=2400(N); Fa1=2100(N); Ft2=18000(N); Fr2=6300(N); Fa2=4500(N); ứng suất mỏi uốn cho phép vật liệu chế tạo trục [σF]=60Mpa Hãy: a/ Xác định phản lực gối đỡ b/ Vẽ biểu đồ mô men uốn xoắn, ghi giá trị lên biểu đồ c/ Tính đường kính trục tiết diện nguy hiểm Câu 3: (2,5 điểm) (L.O.4.1), (L.O.1.9), (L.O.1.10) Trục hộp giảm tốc bánh trụ thẳng cấp đặt hai ổ bi đỡ dãy hình Cho trước đường kính ngõng trục dA=dB = 60(mm); số vịng quay trục n=500(vịng/phút); - Thời gian làm việc tính Lh=20000(giờ); - Mô men xoắn trục T=500000(N.mm); - Các hệ số: kσ=1,2; kt=1,1 a/ Tính lực hướng tâm tác dụng lên ổ A B b/ Tính thời gian làm việc L tải trọng qui ước Q c/ Tính khả tải động ổ Ctt d/ Chọn ổ bi đỡ dãy tính lại tuổi thọ Lh ổ Hình MSSV: Họ tên SV: .Trang 1/2 Câu 4: ( 2,5 điểm) (L.O.4.1), (L.O.1.9), (L.O.1.10) Tấm phẳng chịu tác dụng tải trọng nằm mặt phẳng ghép hình 4, giữ chặt cột thép mối ghép có khe hở gồm bu-lơng Thép làm bu-lơng có ứng suất kéo cho phép [k]=60 MPa Hệ số ma sát hai bề mặt ghép f=0,2 Hệ số an tồn k=1,5 Hãy: a/ Phân tích lực tác dụng lên bulông b/ Xác định tải trọng lớn tác dụng lên bu-lơng c/ Tính đường kính d1 chọn bu-lơng Hình - HẾT - MSSV: Họ tên SV: .Trang 2/2 (Ngày đề) Giảng viên đề: (Ngày duyệt đề) Người phê duyệt: Trưởng môn Thiết kế máy, GS.TS Nguyễn Thanh Nam Nguyễn Văn Thạnh (phần phía cần che in đề thi) kỳ/năm học ĐÁP ÁN THI CUỐI Học Ngày thi KỲ TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA – ĐHQG-HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN THIẾT KẾ MÁY Ghi chú: Mơn học / 2019-2020 /2020 CHI TIẾT MÁY Mã môn học ME2007 Thời lượng 110phút Mã đề - Được sử dụng tài liệu - Được sử dụng viết chì để vẽ hình - Nộp lại đề thi với làm CÂU NỘI DUNG 1ab T=9,55.10 (P1/n1)=76 400 (Nmm) Lực vịng có ích: Ft với: v1 d1n1 60000 , 1000 P1 , v1 ĐIỂM 0,5 N m / s =11,775 m/s 0,5 d1=225 mm; n1=1000 vg/ph; Vậy: Ft=679,4 N 1b Giá trị lực căng ban đầu để không xảy tượng trượt trơn: Fo Ft (e f 1) , N với 1=1500=2,617(rad); f=0,25 2(e f 1) Vậy: F01075,2 N 2a 0,5 - Xét (yoz): ∑MXC=-RAY.240+Ma2-Fr2.120-Fr1.90+Ma1=0 RAY= (Ma2 - Fr2.120-Fr1.90+Ma1)/240 Trong đó: + Ma1 = Fa1.(d1/2)=2100.(150/2)=157500 Nmm + Ma2 = Fa2.(d2/2)=4500.(50/2)=112500 Nmm Vậy: RAY= -2925N (đổi chiều so với hình vẽ) Suy ra: RCY= Fr2-RAY-Fr1=975N - Xét (xoz): ∑MYC=-RAX.240+Ft2.120-Ft1.90=0 RAX= (Ft2.120-Ft1.90-Ma1)/240 Vậy: RAX= 6750N Suy ra: RCX= Ft2- RAX+Ft1=17250N 0,5 0,5 0, 25 0, 25 0, 25 0, 25 - Mô men xoắn trục: T = Ft1.(d1/2) = 6000.(150/2) T=450000 Nmm 0, 25 (Dời lực) 2b 0, 25 0, 25 0, 25 2c Tiết diện nguy hiểm vị trí B, lắp trục vít - Mơ men tương đương B: MtđB = (M2XB+M2YB+0,75T2B)1/2 = (4635002+8100002+0,75.4500002)1/2 = 1011339,3 Nmm - Đường kính tiết diện nguy hiểm: d B ≥ (MtđB/(0,1 [σF]))1/3 ≥ (1011339,3 /(0,1 60))1/3 = 55,2 mm 0, 25 0, 25 0, 25 0, 25 - Lực vòng Ft lực hướng tâm Fr bánh trụ thẳng: 3a + Ft 2T 2.500000 5000( N ) d 200 + Fr Ft tan 200 1819,85( N ) 0,25 0,25 Do gối đỡ bố trí đối xứng so với tải trọng nên: RAX = RBX = Ft/2=5000/2=2500(N) RAY = RBY = Fr/2=1819,85/2=910(N) 0,25 0,25 FrA=FrB =(R2AX + R2AY)1/2 =(25002 + 9102)1/2=2660,47(N) 0,25 Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ: - Thời gian làm việc triệu vòng quay L: L=60.n.Lh/106=60.500.20000/106=600 (triệu vòng) 0,25 3b - Tải trọng qui ước Q hai ổ A B nhau: X=1, Y=0 (Fa=0); V=1(trục quay) Q= X.V.FrA kσ kt=1.1.2660,47.1,2.1,1=3512(N)=3,512(kN) 0,25 - Chọn ổ bi đỡ theo khả tải động C : 3c (m=3) Ctt=Q.L1/m=3,512.6001/3=29,62(kN) - Chọn ổ 212 có C=41,1(kN) 3d 0,25 0,25đ - Tính lại tuổi thọ ổ Lh: L=(C/Q)m=(41,1/3,512)3=1602,735 (triệu vòng) Lh = 106.L/(60.n)= 106 1602,735/(60.500) = 53424,52 (giờ) 0,25đ a/ Lực tác dụng lên bu lông hình vẽ: 0,5 Phân tích lực 4a - Tải trọng lớn tác dụng lên bu-lông Nhận xét: Bu lông chịu lực lớn Biết: FFi=(2000+6000)/6=1333,3 N Ngoài ra: 4b 0, 25 0, 25 2 r1=r3=r4=r6 = 300 150 335,4 mm r2=r5 = 300 mm Nên: FM1=FM6 = [6000(600+150)-2000(1200+150)]335,4/(4.335,42+2.300 2) =958,3 N - Hợp lực bu lông chịu lực lớn nhất: F1= (FF12+ FM12 + 2.FF1.FM1.cos 63,440)1/2 =1959,2 N 0, 25 0, 25 - Lực xiết V lắp có khe hở để tránh trượt V= kF1/if=1,5.1959,2/(1.0,2)=14694 N - Đường kính chân ren d1: 4c d1 4.1,3V k Chọn bu lơng M24 có d1 =20,752 mm> 20,13 mm Chọn bu lơng M24 cho tồn nhóm bu-lơng HẾT 4.1,3.14694 20,13 mm 60 0, 25 0, 25 0, 25 0, 25