Đề thi cuối học kì II - Môn thi: Nguyên lý – Chi tiết máy

0v/ph. Đường kính trung bình các bánh đai d1 = 200mm, d2 = 400mm. Ứng suất có ích σt = 1,3 MPa. Khoảng cách trục a = 800mm. Hệ số ma sát giữa dây đai và bánh đai f =0,4. a. Xác định góc ôm α1 (0,5đ) b. Xác định lực căng ban đầu F0 tối thiểu để bộ truyền không bị trượt trơn (1đ) c. Tính công suất P1 lớn nhất có thể truyền mà không xảy ra trượt trơn (0,5đ) Câu 2: (2 điểm) Cho hệ bánh răng như Hình 1. Cho biết số răng Z2= 2Z1, Z3=1,5Z’2, Z’3= 2Z4 và Z’4=2Zc. Cho tốc độ quay của cần C là nc= 160(v/p). Hãy: Z1 Z’2 C Z2 Z3 Z4 Z’3 Z’4 Zc M Z1 Z2 I II III Z3 Z4 Q Dt v Hình 1 Hệ bánh răng Hình 2 Hệ thống truyền động Câu 3: (3 điểm) Hệ thống nâng hạ gồm động cơ, hộp giảm tốc trục vít bánh vít và bộ truyền bánh răng trụ thẳng như trên Hình 2. Bộ truyền trục vít có số đầu mối trục vít Z1= 2, số răng bánh vít Z2 = 50. Bộ truyền bánh răng có Z3 = 20, Z4= 40 và mô-đun m= 6mm. Cho biết động cơ quay với tốc độ 1440v/p và đường kính tang quay Dt=150mm. Hiệu suất các ổ trục và bộ truyền bánh răng bằng 1, của bộ truyền trục vít ɳtv=0,8. Hãy: a. Phân tích phương, chiều của lực tác dụng trên bộ truyền bánh răng và bộ truyền trục vít (1đ) b. Tính vận tốc di chuyển của vật (1đ) c. Tính momen xoắn trục động cơ khi biết lực vòng tác dụng lên bánh răng Z4 là Ft4=1000N? (1đ) a. Tính n3 của bánh răng Z3 (1đ) b. Tính n1 của bánh răng Z1 (1đ) Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 1/1 Câu 4: (3 điểm) Cho trục trung gian trong hộp giảm tốc có sơ đồ như Hình 3. Bánh răng trụ răng thẳng Z1 có đường kính vòng chia d1=200mm, các lực ăn khớp: Ft1=500N, Fr1=182N. Bánh răng trụ răng thẳng Z2 có đường kính vòng chia d2=125mm, các lực ăn khớp: Ft2=800N, Fr2=291N. Các kích thước L1= L2= L3=125mm. Vật liệu chế tạo trục có ứng suất uốn cho phép   60MPa  . Hãy: a. Xác định phản lực tại các gối đỡ A và D (1đ) b. Vẽ biểu đồ mômen uốn 𝑀௫, 𝑀௬, mômen xoắn T và ghi giá trị các mômen tại các tiết diện nguy hiểm (1,5 đ) c. Xác định đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm C (0,5đ) x Fr1Ft1 A DB C x Ft2 Fr2 L1 L2 L3 x y zd 1 d 2 Hình 3 Trục trung gian Ghi chú: Cán bộ coi thi không được giải thích đề thi. Chuẩn đầu ra của học phần (về kiến thức) Nội dung kiểm tra [CĐR 1.2]: Có kiến thức trong tính toán thiết kế chi tiết máy và máy Câu 4 [CĐR 2.2]: Nắm vững cơ sở tính toán thiết kế các chi tiết máy: các thông số cơ bản, các đặc điểm trong truyền động, tỉ số truyền, vận tốc Câu 2 [CĐR 2.3]: Thành thạo trong giải quyết các bài toán về phân tích lực tác dụng lên chi tiết máy, cơ cấu máy Câu 3 [CĐR 4.1]: Hiểu được các chỉ tiêu tính toán đối với từng chi tiết máy chung, từ đó nắm vững được trình tự tính toán thiết kế các hệ truyền động cơ khí và các liên kết trong máy. Câu 1 Ngày 7 tháng 7 năm 2020 Thông qua Trưởng ngành (ký và ghi rõ họ tên) Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 1/1 ĐÁP ÁN ĐỀ THI MÔN NGUYÊN LÝ CHI TIẾT MÁY (TMMP230220) Ngày thi: 13-7-2020 1.a Tính góc ôm α1: 2 1 1 400 200 2,9( ) 800 d d rad a         Hoặc 0 0 02 1 180180 165,7d d a         0,5 1.b Tính lực căng ban đầu (F0) tối thiểu của dây đai: . 299t tF A N  0 0 0,4.2,89 0 21 2 1 299 21 2 1 286,8 t f FF e F e F N               0,25 0,25 0,25 0,25 1.c Tính công suất P1 lớn nhất truyền được mà không xảy ra trượt trơn: 1 1 1 . . .200.750 7,85 ( / ) 60.1000 60.1000 d nv m s    1 1 . 299.7,85 2,35 ( ) 1000 1000 tF vP kW   0,25 0,25 2.a ' 3' 2 4 3 3 3 ' ' 3 ' 4 1( 1) . 4 160 40 ( / ) 4 4 C C C c ZZu Z Z v p n n nn n        (1) 0,5 0,5 2.b   1 32 13/ ' 1 3 2 1 3 3 1 3 3 2 . 3             C C C C C C ZZu n n n n n n n n Z n Z n n (2) (1) & (2) 1 3.40 2.160 200 ( / )n v p     0,5 0,5 Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 1/1 3.a Phân tích lực tác dụng lên hệ truyền động: Ft1 Fa1 Fr1 Fr3 Ft3 Fr4 Ft4 Fa2 Ft2 Fr2 I II III Z1 Z2 Z3 Z4 0 Z YX Dt + .nII 0,5 0,5 3.b Vận tốc di chuyển của vật: 2 4 . 1 2 1 . 50 28,8 ( / ) 50 0,23 ( / ) 60.1000 I I III III III t III n Z Zu n Z Z nn v p D nv m s          0,5 0,5 3.c Momen xoắn trên trục động cơ: 4 4 4 4 1 . .. 120000 ( ) 2 2 120000 3000 ( ) . 50.0,8 III t t III I III tv d m ZT F F Nmm TT Nmm u        0,5 0,5 Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 1/1 4.a 1 2 1 2. . 50000( )2 2t t d dT F F Nmm   Phản lực tại gối A và D: MP yoz + PT cân bằng mômen tại A 1 1 2 1 2 1 2 3( ) . .( ) .( ) 0 133.3( ) yA r r DY DY m R F L F L L R L L L R N            + PT cân bằng lực: 1 2 0 24.3( ) AY r r DY AY R R F F R R N         MP xoz + PT cân bằng mômen tại A 1 1 2 1 2 1 2 3( ) . .( ) .( ) 0 700( ) xA t t DX DX m R F L F L L R L L L R N             + PT cân bằng lực: 1 2 0 600( ) AX t t DX AX X R F F R R N          0,25 0,25 0,25 0,25 Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 1/1 4.b Vẽ biểu đồ mômen B C D Ft1 Fr1 Fr2 Ft2 d 2d 1 L1 L2 L3 X X A B C D RAY RAX Ft1 Fr1 Fr2 Ft2 RDY RDX A A B C D RAY Fr1 Fr2 RDY 3037.5 16662.5 Mx A B C D RAX Ft1 Ft2 RDX 87500 MY 75000 50000 T 0 Z X 0 Z Y 0 Z YX 0 Z YX 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 1/1 4.c Đường kính tại tiết diện nguy hiểm C: Moment tương đương tại vị trí C: 𝑀௧đ஼ = ට𝑀௨௫஼ଶ + 𝑀௨௬஼ଶ + 0,75𝑇ଶ = 𝟗𝟗𝟎𝟑𝟗. 𝟖𝟑 (𝑁𝑚𝑚) Đường kính trục tại tiết diện C: 𝑑஼ ≥ ට ெ೟đ ଴,ଵ∗[ఙಷ] =య 𝟐𝟓, 𝟒𝟔 (𝑚𝑚) (đã đạt đủ điểm) Trục có rãnh then nên 'C Cd 1,07d Có thể chọn d’C= 28 mm 0,25 0,25 Tổng cộng: 10 Ngày 13 tháng 7 năm 2020 Thông qua Trưởng ngành (ký và ghi rõ họ tên)