Đang tải... (xem toàn văn)
Bài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khíBài tập tổng hợp cơ khí
PHẦN NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN 1.1 Bài tập phần Vật liệu (10 bài) Mục đích: Giúp sinh viên biết cách tra cứu tính, thành phần loại vật liệu chế tạo máy phổ biến giới (theo số tiêu chuẩn ISO, GHOST, ANSI, DIN, JIN,…); qua biết cách lựa chọn sử dụng vật liệu trình thiết kế Chú ý biết cách vận dụng công cụ tìm kiếm sử dụng tài liệu tham khảo Bài Giải thích ký hiệu mác vật liệu: C40; xác định giới hạn bền, giới hạn chảy vật liệu Bài Xác định tính vật liệu thép 35XM Bài Cho hai mác thép 40X 50Mn So sánh tính chúng: giới hạn bền, giới hạn chảy, độ cứng, độ dãn dài tương đối Bài Hệ số Poát xông đặc tính học vật liệu Giả sử sử vật liệu đồng nhất, đẳng hướng ta xác định hệ số qua công thức: G E 2.(1 ) Trong đó: G – Mô đun đàn hồi trượt (MPa) E – Mô đun đàn hồi kéo (nén) (MPa) Dựa vào giá trị G, E (tự tìm tài liệu tìm internet) xác định hệ số Poát xông cho vật liệu sau: Thép bon, nhôm, đồng thau, gang xám Bài Dựa vào quan hệ giới hạn bền độ cứng bề mặt để xác định giới hạn bền thép có độ cứng HB = 250 Bài Xác định độ cứng bề mặt (HB) thép C45 Bài Nhiệt luyện mẫu thép thu giới hạn bền xấp xỉ бb = 700 MPa Xác định độ cứng Brinen đạt sau nhiệt luyện Bài Nêu phương pháp đo độ cứng vật liệu Phân biệt độ cứng HRC, HB, HV Bài Nêu nguyên lý phương pháp đo độ cứng Rockwell Phân biệt độ cứng HRA, HRB HRC Bài 10 Tự tìm website tra cứu vật liệu hiệu Giải thích chọn website Sử dụng website để tra thành phần hóa học mác vật liệu: AISI 4340; 2024-T4; 1.2 Bài tập phần ứng suất cho phép hệ số an toàn (10 bài) Mục đích: Giúp sinh viên biết cách xác định ứng suất cho phép hệ số an toàn theo điều kiện làm việc cụ thể cụ thể chi tiết: điều kiện bền tĩnh, điều kiện bền mỏi Chú ý tới vấn đề: ứng suất giới hạn, nhân tố ảnh hưởng, hệ số tuổi thọ tính toán thiết kế chi tiết máy Bài Đoạn trục có đường kí nh D = 60 có lỗ ngang thông suốt d = 10 hì nh chịu momen uốn không đổi Số lần đặt tải thời gian phục vụ N = 5.106 Vật liệu thép 40X Độ nhám bề mặt Ra =1.25 Giới hạn bền của thép b = 1000 Mpa; giới hạn mỏi uốn -1F = 360Mpa Hệ số an toàn cho phép [S] = 1,75 Xác định ứng suất cho phép uốn cho trục Bài Cho trục có đường kính D= 40mm, có lỗ xuyên tâm đường kính d = 8mm hì nh 1.1 Quay với tốc độ n= 380 vg/ph; chịu tải trọng uốn xoắn thay đổi với sơ đồ hình 1.2 Vật liệu trục thép 45Cr có giới D d ́ trục Hình 1.1 Kêt́ câu P P.Kb ® hạn bền b=1000 Mpa Bề mặt trục mài tinh Hệ số an toàn cho phép [s]=1,75 Bậc đường cong mỏi m=6 Yêu cầu trục làm việc 10 năm, tỷ số số ngày làm việc năm 0,85; tỷ số số làm việc ngày 1/3 Hãy xác định ứng suất cho phép trục 0,5 Hình1.2 Sơ đồ tải trọng t Bài Trục bậc chịu uốn có đoạn trục đường kính d = 60 d = 70 với đoạn chuyển tiếp bán kính góc lượn r = (Hình 1.3), bề mặt được mài tinh đạt độ nhám Ra = 1,25 Ứng suất uốn thay đổi theo chu trì nh đối xứng với d1 d2 r r = 1F = 360Mpa Vật liệu thép 40X (Giới ́ trụ c Hình 1.3 Kêt́ câu hạn bền thép b = 1000 Mpa) Thời gian làm việc t = năm, hệ số làm việc năm K năm= 2/3,mỗi ngày làm việc ca Tốc độ quay của trục n = 350 (v/p), hệ số an toàn cho phép [S] = 1.7 Số mũ đường cong mỏi m = Số chu kỳ sở N0 = 5.106 Xác định hệ số tuổi thọ KL Bài Tương tự bài xác định ứng suất uốn cho phép Bài Hãy xác định hệ số an toàn củ a đoạn trục Hì nh Biết đường kính d = 60 d = 70 với đoạn chuyển tiếp bán kính góc lượn r = 5, bề mặt được mài tinh đạt độ nhám Ra = 1,25 Ứng suất uốn thay đổi theo chu trình đối xứng với r = -1F = 360MPa Vật liệu thép 40X (Giới hạn bền của thép b = 1000 Mpa) Trục chịu uốn với M = 2.106 N.mm Bài Tính số chu kỳ ứng suất tiếp xúc ứng suất uốn tương đương bánh (làm thép C45) biết sơ đồ tải trọng làm việc truyền thay đổi Hình Biết tốc độ quay trục dẫn n = 200 (v/p), tỷ số truyền u = Ứng suất cho phép truyền xác định theo chế độ mỏi dài hạn hay ngắn hạn Làm việc năm, hệ số làm việc năm 0,8; ngày làm việc ca P P Kbđ P 0,5P 0,4P t 0,4 tCK 1-3 sec 0,3 tCK 0,3 tCK Hình 1.4 Sơ đồ tải trọng truyền bánh thép 40XH có b=1000 Mpa; d2 r d1 Bài Xác định hệ số an toàn cho trục quay chiều chịu đồng thời uốn xoắn có kết cấu Hì nh có d1 = 85, d2 = 95 Tại tiết diện nguy hiểm giá trị M=1,2 106Nmm; T= 3,5 106Nmm Vật liệu trục -1F = 530 ́ trụ c Hình 1.5 Kêt́ câu Mpa Bề mặt trục tiện tinh Yêu cầu trục làm việc năm, tỷ số ngày làm việc năm 0,80; tỷ số số làm việc ngày 2/3 Ứng suất uốn thay đổi theo chu trì nh đối xứng Bài Xác định hệ số an toàn cho đoạn trục có kết cấu Hình 1.6 Vật liệu C45(b= 600 Mpa); Tốc độ quay trục: 200 vg/ph Tuổi thọ làm việc: năm, tỷ lệ số ngày /năm 4/5; số ca làm việc ngày ca Biết tải trọng tác dụng tiết diện nguy hiểm M=6.104 N.mm, T= 15.104 Nmm Ứng suất uốn trục thay đổi theo chu trình đối xứng; ứng suất xoắn thay đổi theo chu trình mạch động Hình 1.6 Kết cấu trục Hình 1.7.Sơ đồ tải trọng truyền bánh Bài Xác định hệ số tuổi thọ KHL , KFL trường hợp sau : chi tiết bánh thép C40, làm việc với tải trọn g thay đổi theo sơ đồ hì nh 1.4 Bánh quay với tốc độ n = 500 v/ph, thời gian làm việc t = 15000 giờ, bánh quay một chiều Bài 10 Tương tự bài xác định hệ số tuổi thọ KHL , KFL tải trọng thay đổi theo sơ đồ hình 1.7 1.3 Bài tập phần hệ thống dẫn động khí (40 bài) Mục đích: Giúp sinh viên biết lựa chọn tính toán thông số động học, động lực học hệ thống dẫn động khí , để đảm bảo yêu cầu hệ thống công tác (băng tải, xích tải, tang cuốn…) 1.3.1: Cho hệ thống dẫn động xích tải dùng hộp giảm tốc bánh đồng trục với sơ đồ sau: Ft tt P P.Kb® P t Hình 1.9 Sơ đồ tải trọng Hình 1.8 Sơ đồ hệ dẫn động Cho biết: - Lực vòng xích tải: Ft = 5000N ; Vận tốc vòng xích tải: v = 1,5 m/s ; Số đĩa xích tải: Z = 22 ; Bước xích tải: p = 38,1 mm ; Tính chất tải trọng: tải không đổi, quay chiều ; Hệ số cản ban đầu: Kbd = 1,4 ; Hãy: Tính công suất số vòng quay trục công tác; Xác định công suất cần thiết động cơ; Xác định số vòng quay động cơ; Chọn động điện cho hệ thống; Kiểm tra điều kiện mở máy tải cho động cơ; Tính tỉ số truyền chung hệ thống; Xác định tỉ số truyền truyền đai; Phân phối tỉ số truyền cho cặp bánh hộp giảm tốc; Tính công suất trục I, II III hộp; 10 Tính số vòng quay trục I, II III 1.3.2 Cho hệ thống dẫn động băng tải dùng hộp giảm tốc bánh trụ cấp khai triển với sơ đồ sau: Ft P P.Kb® P t Hình 1.11 Sơ đồ tải trọng Hình 1.10 Sơ đồ hệ thống dẫn động Cho biết: - Lực vòng băng tải: Ft = 4000N ; Vận tốc vòng băng tải: v = 2,2 m/s ; Đường kính tang băng tải: D = 400 mm ; Tính chất tải trọng: tải không đổi, quay chiều ; Hệ số cản ban đầu: Kbd = 1,5 ; Hãy: Tính công suất số vòng quay trục công tác; Xác định công suất cần thiết động cơ; Xác định số vòng quay động cơ; Chọn động điện cho hệ thống; Kiểm tra điều kiện mở máy tải cho động cơ; Tính tỉ số truyền chung hệ thống; Xác định tỉ số truyền truyền xích; Phân phối tỉ số truyền cho cặp bánh hộp giảm tốc; Tính công suất trục I, II III hộp; 10.Tính số vòng quay trục I, II III 1.3.3 Cho hệ thống dẫn động băng tải dùng hộp giảm tốc côn-trụ hình vẽ: P P.Kb® P t Hình 1.13Sơ đồ tải trọng Cho biết: - Lực vòng băng tải: Ft = 4000N ; Vận tốc vòng băng tải: v = 2,2 m/s ; Đường kính tang băng tải: D = 400 mm ; Tính chất tải trọng: tải không đổi, quay chiều ; Hệ số cản ban đầu: Kbd = 1,4 ; Hãy: Tính công suất số vòng quay trục công tác; Xác định công suất cần thiết động cơ; Xác định số vòng quay động cơ; Chọn động điện cho hệ thống; Kiểm tra điều kiện mở máy tải cho động cơ; Tính tỉ số truyền chung hệ thống; Xác định tỉ số truyền truyền xích; Phân phối tỉ số truyền cho cặp bánh hộp giảm tốc; Tính công suất trục I, II III hộp; 10.Tính số vòng quay trục I, II III 1.3.4 Cho hệ thống dẫn động băng tải dùng hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm với sơ đồ sau: P Ft P.Kb® P t Hình 1.15 Sơ đồ tải trọng Hình 1.14 Sơ đồ hệ dẫn động Cho biết: - Lực vòng băng tải: Ft = 4000N ; Vận tốc vòng băng tải: v = 2,2 m/s ; Đường kính tang băng tải: D = 400 mm ; Tính chất tải trọng: tải không đổi, quay chiều ; Hệ số cản ban đầu: Kbd = 1,5 ; Hãy: Tính công suất số vòng quay trục công tác; Xác định công suất cần thiết động cơ; Xác định số vòng quay động cơ; Chọn động điện cho hệ thống; Kiểm tra điều kiện mở máy tải cho động cơ; Tính tỉ số truyền chung hệ thống; Xác định tỉ số truyền truyền xích; Phân phối tỉ số truyền cho cặp bánh hộp giảm tốc; Tính công suất trục I, II III hộp; 10.Tính số vòng quay trục I, II III PHẦN PHẦN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ MỤC ĐÍCH Giúp sinh viên biết cách vận dụng công thức học tính toán thông số truyền truyền động khí, thực tính toán thiết kế truyền Củng cố kiến thức đặc trưng chủ yếu tính toán thiết kế truyền khí TRUYỀN ĐỘNG BÁNH MA SÁT Bài 1: Tìm lực nén hướng tâm cho phép truyền bánh ma sát trụ Hình Biết bánh ma sát nhỏ có số vòng quay 2800 vòng/phút; vật liệu hai bánh thép ɯx15 có độ rắn bề mặt HRC60; ứng suất tiếp xúc cho phép 500 Mpa; hệ số ma sát f = 0,15 , hệ số an toàn s = 1,25 Hình Hình Bài 2: Tính công suất truyền tương ứng truyền bánh ma sát có số liệu Bài 3: Cho truyền bánh ma sát trụ có bánh ma sát làm thép ɯx15 có độ cứng bề mặt HB = 260 Mô đun đàn hồi tương đương E = 2,1.105 MPa; Công suất P2 = 6KW, số vòng quay bánh dẫn n1 = 1450 vòng/phút, tỷ số truyền u = 2,5; truyền làm việc dầu Tính ứng suất tiếp xúc cho phép truyền Bài 4: Kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc cho truyền có số liệu 3, biết hệ số ma sát f = 0,15 , hệ số an toàn s = 1,3 Bài 5: Cho truyền bánh ma sát trụ xẻ rãnh (Hình 2), làm việc hộp kín, bôi trơn ngâm dầu Biết công suất bánh dẫn P1 = KW, số vòng qua bánh bị dẫn n2 = 760 vòng/phút, tỉ số truyền u = 4, số rãnh z = 3, hệ số an toàn s =1,5, hệ số ma sát f =0,1; Các bánh ma sát làm thép 40X có độ cứng bề mặt HB=200-300 Hãy tính khoảng cách trục truyền Bài 6: Tính đường kính trung bình bánh ma sát có số liệu Bài 7: Tính lực ép cần thiết cho truyền bánh ma sát có số liệu Bài 8: Cho truyền động bánh ma sát nón có công suất bánh bị dẫn P2 = KW; số vòng quay bánh dẫn n1 = 1200 vòng/phút; vòng quay bánh bị dẫn n2 = 600 vòng/; truyền làm việc dầu; vật liệu bánh ma sát thép ɯx15 có độ cứng bề mặt HB = 260 Tính ứng suất tiếp xúc cho phép truyền xác định góc côn bánh ma sát Bài 9: Kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc cho truyền có số liệu 8, biết hệ số ma sát f = 0,15 hệ số an toàn s = 1,3 Bài 10: Tính lực ép cần thiết cho truyền bánh ma sát có số liệu TRUYỀN ĐỘNG ĐAI Bài 1: Cho truyền đai thường có đường kính bánh đai nhỏ d1=100mm, đường kính bánh đai lớn d2=220 mm Hãy xác định góc ôm α1 α2 Bài 2: Hãy tính chiều dài đai cần thiết cho truyền đai cho Bài 3: Cho truyền đai thường có lực căng nhánh truyền đai F1=1400N, F2=700N; tiết diện mặt cắt ngang đai A=500mm2 Xác định ứng suất kéo lớn nhất, ứng suất ban đầu và ứng suất có ích nhánh đai Bài 4: Cho truyền đai dẹt có công suất trục dẫn P1=4,5 kw; số vòng quay bánh dẫn n1=1450 v/ph; tỉ số truyền u=3; hệ số trượt ξ=0,01 Hãy xác định đường kính bánh đai Bài 5: Tính khoảng cách trục truyền đai dẹt có số liệu cho Bài 6: Tính chiều dài dây đai truyền đai dẹt cho Bài 7: Xác định góc ôm α1 α2 truyền đai dẹt cho Bài 8: Kiểm nghiệm số vòng chạy đai dây truyền cho Bài 9: Cho truyền đai thang có công suất trục dẫn P1=5kW, góc chêm đai =36o, số vòng quay bánh dẫn n1=1480(vòng/phút); số vòng quay bánh bị dẫn n2=500(vòng/phút); đường kính bánh dẫn d1=240mm; số vòng quay bánh bị dẫn n2=450 (vòng/phút), khoảng cách trục a=1250mm Hệ số ma sát dây đai bánh đai f=0,35 Bỏ qua lực căng phụ ly tâm sinh Xác định góc ôm vận tốc vòng v bánh Bài 10: Hãy tính mô men xoắn trục lực căng hai nhánh truyền đai thang có số liệu 10 3.4 PHẦN THEN 3.4.1 Trục đầu hôp giảm tốc khai triển hình 3.1; cần truyền mô men xoắn T = 698972 N.mm Đường kính trục chỗ lắp bánh C lắp khớp nối D dC = 50 mm; dD = 40 mm Chiều dài moay bánh nửa khớp nối lmbr= 90 mm; lmk = 90 mm Bánh thép 45 A B Hình 3.11 Bài Chọn then cho trục Bài Kiểm nghiệm điều kiện bền Nêu biện pháp xử lý then không thỏa mãn điều kiện bền 3.4.2 Trục đầu vào hộp giảm tốc côn trụ hình 3.3, truyền công suất PI = 13,27(kW); nI = 1460 (v/ph); chiều dài moay bánh côn lmbr = 46 mm, lmk = 70 mm Đường kính đoạn trục lắp khớp nối bánh côn cùng 25 mm Bài Chọn then cho trục Bài Kiểm nghiệm điều kiện bền Nêu biện pháp xử lý then không thỏa mãn điều kiện bền 3.5 PHẦN KHỚP NỐI 3.5.1 Trục đầu hộp giảm tốc khai triển trạm dẫn động xích tải hình 3.1, truyền công suất PIII = 9(kW), quay với tốc độ nIII = 120 (v/ph) Đường kính vị trí lắp khớp nối dD = 40 mm Làm việc với chế độ tải không đổi A C Hình 3.12 Bài Lựa chọn loại khớp nối cho trục 21 B D Bài Kiểm nghiệm sức bền cho khớp nối 3.5.2 Trục đầu hộp giảm tốc côn trụ cần truyền mô men xoắn T = 2000 Nm, quay với tốc độ n = 60 v/ph; Đường kính vị trí lắp khớp nối d = 80 mm Tải trọng làm việc êm, không đổi Bài Lựa chọn loại khớp nối Bài Kiểm nghiệm độ bền khớp nối Phần 4: BÀI TẬP PHẦN MỐI GHÉP PHẦN IV: BÀI TẬP PHẦN MỐI GHÉP 4.1 BÀI TẬP MỐI GHÉP THEN, THEN HOA Bài Xác định mô men xoắn truyền qua mối ghép then với then theo tiêu chuẩn (hình 1) Biết chiều cao bề mặt dập bằng nửa chiều cao then , ứng suất cắt cho phép [] = 60 MPa, ứng suất dập cho phép [d] = 120 MPa Hình Bài 2: Nếu tăng mômen xoắn cần truyền lên 1.2 lần mô men xoắn xác định với kích thước trục may không thay đổi Hãy nêu biện pháp xử lý trường hợp Biết chiều dài then lthen=0,8 lm (lm chiều dài mayơ) Bài Lựa chọn theo tiêu chuẩn then bằng được sử dụng để ghép bánh dẫn với trục có đường kí nh d = 50 mm hì nh Biết vật liệu bánh dẫn là thép 40Cr, vật liệu then là thép C 45, chiều dài Mayơ l = 70mm, mô men cần truyền là 500000Nm, mối ghép then làm việc điều kiện có va đập nhẹ 22 Hình Bài Bánh truyền lực vòng F t = KN, lắp trục d =45mm nhờ một then bằng hì nh vẽ Hãy xác định chiều dài cầ n thiết của then Biết đường kí nh vòng chia của bánh dw1 = 150mm, vật liệu bánh là thép 45Cr, vật liệu then là thép CT6, làm việc điều kiện có va đập nhẹ Hình Bài Xác định giá trị mô men xoắn cho phé p trục của tang trống (tải trọng có đập) mà then bằng (then 24x14x100) truyền Biết vật liệu then là thép CT 45, đường kí nh trục d = 80mm, vật liệu của trục là thép 45, vật liệu tang trống là gang ; Then làm việc điều kiện có va đập Bài Mối ghép hì nh trụ đường kí nh d =70mm và chiều dài 95mm, cần phải truyền mô men xoắn cố đị nh T = 1030000 Nm Biết rằng, vật liệu của trục là thép 45, vật liệu Mayơ là GX 28-48 Chọn kiểm tra then bằng tiêu chuẩn Bài Nối trục ống, sử dụng để nối hai trục (hình 4) được lắp các then bán nguyệt Biết vật liệu nối trục và của trục là thép CT 6, mô men truyền T = 150000 Nm (đường kí nh trục d = 35mm); Bài 8: Hãy lựa chọn then trường hợp 23 Bài 9: Xác định ứng suất dập then Hình Bài 10 Nối trục ống , sử dụng để nối hai trục (hình 4) được lắp các then bán nguyệt Biết vật liệu nối trục , trục then th ép 50, mô men truyền T = 280000 Nm (đường kí nh trục d = 45mm), tải trọng tĩnh; Bài 11 Hãy lựa chọn then trường hợp Bài 12 Xác định ứng suất dập then Bài 13 Xác định ứng suất cắt then Bài 14 Xác định ứng suất dập đối với mối ghép then tiêu chuẩn và mối ghép then hoa chữ nhật loại trung bì nh (hình 5) Chiều dài tí nh toán của mối ghép cả hai trường hợp bằng 30 mm và truyền mô men xoắn T = 120000 Nm Hình Bài 15 Bánh thẳng di trượt được lắp trục có then hoa 8x36x40 (hình 6), với các kích thước d w = 80, l = 50, e = 10, vật liệu của các bề mặt làm việc là thép 40Cr; phương pháp nhiệt luyện: cải thiện đạt độ cứng 28 HRC Thời gian phục vụ L h = 15 103 giờ; Bôi trơn tốt, số vòng quay n = 1200 vòng/phút, mô men truyền T = 200000 Nm thay đổi theo phân bố chuẩn Tính toán kiểm nghiệm mối ghép then hoa 24 Hình Bài 16 Kiểm tra bền cho mối ghép then hoa đượ c lắp bánh di trượt (trên hì nh 6), với thân khai có m =2, Z = 18 Các bề mặt nhiệt luyện (độ cứng 52HRC, ch = 850 MPa), được bôi trơn tốt , thời gian phục vụ L h = 10000 giờ, số vòng quay n = 1460 vòng/phút, mô men truyền T = 300000 Nm(tải trọng tĩnh, đóng mở không có tải trọng) Bài 17 Khối bánh của hộp tốc độ có các đường kí nh vòng chia d w1 = 60mm và d w2 = 80, lắp trục có then hoa có kí ch thước 8x42x46 (hình7) Vật liệu của các bề mặt làm việc là thép 45; phương pháp nhiệt luyện : đạt độ cứng 218 HB ch = 380 MPa) Thời gian phục vụ L h = 12000 giờ; Bôi trơn tốt, số vòng quay n = 980 vòng/phút, mô men truyền T = 150000 Nm thay đổi theo phân bố Hãy tính toán kiểm nghiệm mối ghép then hoa Hình 25 4.2 BÀI TẬP MỐI GHÉP ĐINH TÁN Bài 1:Cho mối ghép đinh tán có tải trọng F=75000N không qua trọng tâm Biết: a a = 100 mm L = 0,5a = 480 S1= S2= 10 mm [σd] = 105 MPa [τC]= 85 MPa Xác định đinh tán chịu lực lớn lực đinh tán Xác định đường kính đinh tán mối ghép Bài 2: Tính đường kính đinh tán cho mối ghép sau: Biết: M = 2500 Nm a = 400 mm; b = 500 mm [σd] = 110 MPa;[τC]= 90 MPa S1 = 20 mm; S2= 22 mm a a F s1 s2 L a b d M S2 S1 26 S1 S2 d b F Xác định đinh tán chịu lực lớn Kiểm nghiệm sức bền cho mối ghép đinh tán L b a b Bài 4: Cho mối ghép đinh tán sau, biết: b = 200 mm; L = 600 mm S1 = 12 mm; S2 = 10 mm [σd] = 120 MPa [τC] = 95 Mpa Xác định đinh tán chịu lực lớn nhất? Xác định tải trọng cho phép mối ghép đinh tán sau? d b F = KN; d= 10 mm S1= S2= 8mm a = 500 mm; b = 250 mm; L = a [σd] = 100 Mpa; [τC] = 75 MPa S1 S2 Bài 3: Cho mối ghép đinh tán hình vẽ Biết: 300 a L F Bài 5: Cho mối ghép đinh tán có z hàng đinh xếp dọc theo chiều lực tác dụng F =230000N; S1=S2=10 mm; làm vật liệu CT3 ([]kt = 160 N/mm2); vật liệu đinh tán CT2 ([d] = 280 N/mm2; [c] = 140 N/mm2) L b Xác định đường kính đinh tán Xác định số đinh tán z cần thiết Xác định bề rộng b ghép Xác định chiều dài L bố trí đinh tán F t t t e s2 s1 e e1 t1 b t1 e1 Bài 6: Cho mối ghép đinh tán chịu lực ngang qua trọng tâm mối ghép Biết tải trọng F = 320kN; vật liệu CT3 ([]kt = 160 N/mm2); vật liệu đinh tán CT2 ([d] = 280 N/mm2; [c] = 140 N/mm2); s1 =10 mm; s2=12 mm; b=260 mm L Xác định đường kính đinh tán Xác định số đinh tán Xác định kích thước mối ghép Kiệm nghiệm sức bền với kích thước xác F định e t t e s2 27 s1 s1 10 F 4.3 BÀI TẬP PHẦN MỐI GHÉP REN Bài 1: Giá đỡ chịu tải tĩnh với lực tác dụng F1=3000N, F2=6000N giữ trụ bê tông rỗng bốn bulông hình Cho biết bu lông có ứng suất kéo cho phép [k]=100Mpa, ứng suất cắt cho phép []=120Mpa; ứng suất dập [d]=240Mpa Trụ bê tông có đường kính 75mm; đường kính 35 mm; giá đỡ có chiều dày 18mm F Hệ số ma sát ghép f=0,3; hệ số an Hình toàn k=1,4 Hãy xác định: Hãy phân tích lực tác dụng lên bulong xác định lực tác dụng lớn lên bulông Trong trường hợp mối ghép có khe hở, tìm đường kính d1 chọn bu lông theo tiêu chuẩn Trong trường hợp mối ghép khe hở, tìm đường kính d1 chọn bu lông theo tiêu chuẩn Bài 2: Giá đỡ chịu tác dụng tải trọng hình giữ nhóm bulong thép CT3 có ứng suất kéo cho phép [k]=100Mpa; ứng suất cắt cho phép []=120Mpa; ứng suất dập [d]=240Mpa Hệ số ma sát ghép f= 0,2; hệ số an toàn k=1,5 Chiều dày 22mm Các lực tác dụng có cấc giá trị là: F1=6000N, F2=F3=3000N Hãy xác định: Trọng tâm nhóm bulong lực lớn tác Hình dụng lên bulong Đường kính bulông trường hợp sử dụng mối ghép có khe hở Đường kính bulong trường hợp sử dụng mối ghép khe hở Bài 3: 28 F2 Một ngang chịu tác dụng tải trọng F=24000 N giữ chặt nhóm bu long hình Vật liệu bu long thép CT20 có giới hạn bền kéo cho phép ch=240Mpa Hệ số ma sát thép f=0,15; hệ số an toàn k=1,2 Hãy xác định: Tải trọng tác dụng lên bulong chịu lực lớn Lực xiết V bulong chịu lực lớn để tránh trượt Xác định đường kính bulong sử dụng mối ghép có khe hở Xác định đường kính bulong sử dụng mối ghép khe hở Hình Bài 4: Khớp nối trục đĩa gồm đĩa có mặt bích ghép với nhau, ghép bulong hình Truyền công suất P=50kW; số vòng quay nối trục n=100 vòng/phút; đườn kính qua tâm bulong D0=250mm; D1=300mm;D2=200mm hệ số ma sát hai đĩa f=0,2 Tải trọng không đổi; giới hạn chảy vật liệu bulong ch=240Mpa Hệ số an toàn vật liệu bulong [s]=3; hệ số an toàn mối ghép k= 1,3 Chiều day đĩa h1= h2=20mm Hãy xác định: Lực tác dụng lên mỗi bulong Đường kính bulong trường hợp bulong lắp có khe hở Đường kính bulong trường hợp bulong lắp khe hở Hình 29 Bài 6: Bulong có đầu lệch tâm chịu tải trọng F=12500N hình Độ lệch tâm e=0,7d1 Ứng suât kéo cho phép [k]=90Mpa Hãy xác định đường kính bulong? Hình Bài 7: Một giá đỡ chịu tải trọng không đổi F hình 6, giữ chặt bulong M24 Bulong làm thép CT30 có ch=300Mpa Hệ số an toàn vật liệu bulong [s]=3; hệ số an toàn mối ghép k= 1,3; hệ số ma sát ghép f=0,18 Chiều dày ghép S1=22mm; S2=25mm; h= 42mm d0 S2 S1 h Hãy phân tích lực xác định bulong chịu lực lớn Xác định tải trọng F cho phép mối ghép trường hợp mối ghép có khe hở Xác định tải trọng F cho phép mối ghép trường hợp mối ghép khe hở Hình Bài 8: Một ngang chịu tải trọng tĩnh F=12000N giữ chặt bulong hình 7, làm thép CT3 có ch=200Mpa Hệ số an toàn vật liệu bulong [s]=3; hệ số an toàn mối ghép k= 1,3; hệ số ma sát ghép f=0,15 Chiều dày ghép S1=18mm; S2=20mm; h= 34mm Hãy phân tích lực xác định lực bulong chịu lực lớn Với bulong M45 kiểm tra bên cho mối ghép trường hợp mối ghép có khe hở Với bulong M42 kiểm tra bên cho mối ghép trường hợp mối ghép khe hở 30 S2 S1 h d0 F Hình BẢNG THÔNG SỐ BULONG TIÊU CHUẨN: Bulông M7 M8 M9 M10 M11 M12 M14 M16 M18 M22 d1 (mm) 6,350 7,188 8,188 9,026 10,026 10,863 12,701 14,701 16,376 20,375 d0 (mm) 5,918 6,647 7,647 8,376 9,376 10,106 11,853 13,835 15,294 17,294 Bulông M24 M27 M30 M33 M36 M9 M42 M45 M48 … d1 (mm) 22,051 25,051 27,727 30,727, 33,401 36,402 39,077 42,077 44,752 d0 (mm) 20,752 23,752 26,211 29,211 31,670 34,670 37,129 40,129 42,587 … 31 BÀI TẬP MỐI GHÉP HÀN Z0 L1 F B Bài 1: Cho mối ghép hàn hình vẽ, biết: Diện tích tiết diện thép góc: k A = 19,1 cm2 B = 120 mm; Z0 = 7,5 cm; k = 12mm Ứng suất cắt cho phép mối hàn: [τC]’ = 0,65 [σkt]; [σkt] ứng suất kéo cho phép ghép Tính chiều dài L1, L2 để khả tải mối hàn thép góc Z0 4.4 A A L2 c Bài 2: Cho ứng suất mối hàn [τC]’ = 96 MPa Xác định tải trọng F lớn mà mối hàn chịu ứng với thông số tính Bài 3: Tính chiều rộng cần thiết mối hàn để hàn hai thép chữ U vào phẳng, biết: k b Thanh thép chữ U có diện tích tiết diện: A= 20,7 cm2 F a Kích thước: (a×b×c) = (180 ×70×5,1) Chiều dài mối hàn dọc lấy 0,4 chiều dài mối hàn ngang Mối hàn chịu lực F=260 kN mô men M=6,5 Nm M k ld Ứng suất cắt cho phép mối hàn: [τC]’ = 120MPa Bài 4: Tính chiều dài L1, L2 mỗi hàn sau Biết: B = 12,5 cm; Z0 = 4,1 cm [τC]’ = 80MPa Bề rộng cạnh hàn: k = 10 mm B F L2 32 Z0 L1 Tải trọng: F = 49000N, Bài 5: Cho mối ghép hàn hình vẽ, biết: Thanh thép góc có diện tích tiết diện : A = 19,7 cm2, kích thước: axbxc =125x80x10 mm; Z0 = 4,1 cm; L1 Bề rộng cạnh hàn k =10mm ứng suất cắt cho phép mối hàn: [τC]’ = 0,65[σK]t; Với: [σK]t: F Z0 c a ứng suất kéo cho phép ghép Tính chiều dài L1, L2 để k L2 khả tải mối hàn b thép góc Bài 6: Cho ứng suất mối hàn [τC]’ = 120 MPa Xác định tải trọng F lớn mà mối hàn chịu ứng với thông số tính Bài 7: Cho mối hàn hình vẽ Biết k=6 mm; h=60mm; L=600 mm; bề rộng hàn b=12mm Ứng suất cho phép hàn [σK]t = 140 N/mm2; ứng suất cắt phép mối hàn 0,6[σK]t; ứng suất kéo cho phép mối hàn 0,9[σK]t Xác định lực F cho phép ứng với trường hợp hình a Bài Ứng với thông số cho 7, xác định lực F cho phép ứng với trường hợp hình b L L k F h h F k b b Hình: a Bài 9: Hai phẳng vật liệu thép CT3 tiết diện bx=200x12 nối với mối giáp mối hình bên, chịu lực F Ứng suất cho phép vật liệu [σK]t = 160 N/mm2 Tính lực kéo cho phép mà mối hàn chịu hàn tay dùng que hàn э42 33 Hình: b F b Bài 10: Với kích thước hàn cho trên, phải thay đổi đường hàn để chịu lực đặt lên tăng lên 1,2 lần so với lực tính Bài 11: Cho kết cấu ghép hàn hình vẽ Cho F=5 KN; L=120 mm; d= 30mm; ứng suất cho phép mối hàn [τC]’ = 100 Mpa Hãy phân tích ký hiệu mối hàn cho xác định ứn suất nguy hiểm đặt lên mối hàn L Bài 12: Với thông số cho 11 tính kích thước cạnh hàn k 34 d Tài liệu tham khảo [1] Cơ sở thiết kế máy – Nguyễn Hữu Lộc, Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh [2] Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động khí – Tập 1, Trịnh Chất, Lê Văn Uyển [3] Bài giảng Chi tiết máy - Vũ Ngọc Pi, Nguyễn Văn Dự, ĐHKTCN Thái Nguyên [4] Sổ thay thiết kế khí ,Tập – PGS Hà Văn Vui, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [5] Sổ tay tra mác thép giới – “Handbook of Comparative World Steel Standards”- John E Bringas, Editor 35 [...]... thép 45 Bài 1 Xác định chiều quay trên các trục.Phân tích lực và chọn chiều nghiêng hợp lý cho bánh răng Xác định các lực ăn khớp trên các bánh răng Bài 2 Xác định chiều dài các trục của hộp giảm tốc Bài 3 Sơ đồ hóa và xác định phản lực liên kết trên trục I Bài 4 Vẽ biểu đồ mô men ngoại lực cho trục I Bài 5 Tính đường kính trục I tại các tiết diện nguy hiểm Bài 6 Xác định kết cấu sơ bộ của trục I Bài 7... ngày làm 2 ca Bài 1 Xác định chiều quay trên các trục.Phân tích lực và chọn chiều nghiêng hợp lý cho bánh răng Xác định các lực ăn khớp trên các bánh răng Bài 2 Xác định chiều dài trục II Bài 3 Sơ đồ hóa và xác định phản lực liên kết trên trục II Bài 4 Vẽ biểu đồ mô men ngoại lực cho trục II Bài 5 Tính đường kính trục II tại các tiết diện nguy hiểm Bài 6 Xác định kết cấu sơ bộ của trục II 16 Bài 7 Kiểm... Hình 3.12 Bài 1 Lựa chọn loại khớp nối cho trục 21 B D Bài 2 Kiểm nghiệm sức bền cho khớp nối 3.5.2 Trục đầu ra của một hộp giảm tốc côn trụ cần truyền mô men xoắn T = 2000 Nm, quay với tốc độ n = 60 v/ph; Đường kính tại vị trí lắp khớp nối là d = 80 mm Tải trọng làm việc êm, không đổi Bài 1 Lựa chọn loại khớp nối Bài 2 Kiểm nghiệm độ bền của khớp nối Phần 4: BÀI TẬP PHẦN MỐI GHÉP PHẦN IV: BÀI TẬP PHẦN... làm bằng thép 45 13 Bài 1 Xác định chiều quay các trục Phân tích lực và chọn chiều nghiêng hợp lý cho các bộ truyền bánh răng Xác định các lực ăn khớp trên các bánh răng Bài 2 Xác định chiều dài các trục của hộp giảm tốc Bài 3 Sơ đồ hóa và xác định phản lực liên kết trên trục III Bài 4 Vẽ biểu đồ mô men ngoại lực cho trục III Bài 5 Tính đường kính trục III tại các tiết diện nguy hiểm Bài 6 Xác định kết... Hãy chọn vật liệu cho bánh răng I I I 4 Hình 3 Bài 17: Tính ứng suất tiếp xúc cho phép cho bộ truyền bánh răng cho trong bài 16 Bài 18: Tính ứng suất uốn cho phép cho bộ truyền bánh răng cho trong bài 16 Bài 19: Xác định khoảng cách trục bộ truyền bánh răng cho trong bài 16 biết hệ số phụ 1 thuộc vào vật liệu của bánh răng và loại răng K a 45(MPa 3 ) Bài 20: Xác định số răng và chiều rộng bánh răng... liệu tham khảo [1] Cơ sở thiết kế máy – Nguyễn Hữu Lộc, Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh [2] Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí – Tập 1, Trịnh Chất, Lê Văn Uyển [3] Bài giảng Chi tiết máy - Vũ Ngọc Pi, Nguyễn Văn Dự, ĐHKTCN Thái Nguyên [4] Sổ thay thiết kế cơ khí ,Tập 1 – PGS Hà Văn Vui, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật [5] Sổ tay tra mác thép thế giới – “Handbook of Comparative World Steel Standards”-... d = 35mm); Bài 8: Hãy lựa chọn then trong trường hợp này 23 Bài 9: Xác định ứng suất dập trên then Hình 4 Bài 10 Nối trục ống , sử dụng để nối hai trục (hình 4) được lắp trên các then bán nguyệt Biết vật liệu nối trục , trục và then là th ép 50, mô men truyền T = 280000 Nm (đường kí nh trục d = 45mm), tải trọng tĩnh; Bài 11 Hãy lựa chọn then trong trường hợp này Bài 12 Xác... Nhiệt độ bình thường; vòng trong quay; tải trọng không đổi 18 Bài 1 Phân tích chọn loại ổ cho trục I ở trên Bài 2 Chọn sơ bộ ổ lăn cho trục Bài 3 Kiểm nghiệm khả năng tải động Bài 4 Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh Bài 5 Xử lý kết quả tính toán (Các biện pháp xử lý khi không đảm bảo khả năng tải) 3.2.3 Chọn ổ cho trục II của sơ đồ hình 3.5 Bài 1 Phân tích chọn loại ổ và sơ đồ bố trí trục II hình 3.5,... Kiểm nghiệm độ bền mỏi cho trục I Bài 8 Kiểm nghiệm độ bền tĩnh cho trục I Bài 9 Kiểm tra độ cứng cho trục I Bài 10 Xác định kết cấu chính xác của trục I Bài 11 Kiểm tra Hộp giảm tốc có thể làm việc với chiều quay ngược lại không? 3.1.3 Cho sơ đồ hệ dẫn động xích tải nhƣ hình 3.5: 15 Hình 3.5 Sơ đồ khai triển trạm dẫn động Hình 3.6 Sơ đồ tải trọng làm việc 7 Động cơ điện 5 Khớp nối Kbd = 1.8 1, 2:... trục III Bài 5 Tính đường kính trục III tại các tiết diện nguy hiểm Bài 6 Xác định kết cấu sơ bộ của trục III Bài 7 Kiểm nghiệm độ bền mỏi cho trục III Bài 8 Kiểm nghiệm độ bền tĩnh cho trục III Bài 9 Kiểm tra độ cứng cho trục III (Nếu cần thiết) Bài 10 Xác định kết cấu chính xác của trục III Bài 11 Kiểm tra Hộp giảm tốc có thể làm việc với chiều quay ngược lại không? 3.1.2 Cho sơ đồ hệ dẫn động băng