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

nđc = 1460 vg/ph và chiều quay của trục III – bánh vít như hình 1. Bộ truyền đai dẹt có: đường kính bánh đai d1 =200 mm và d2=600 mm. Bộ truyền bánh răng nghiêng có: Z1= 20 răng, Z2= 40 răng, mô đun pháp mn =4 mm và góc nghiêng =150. Bộ truyền trục vít: trục vít có số mối ren Z3=2, bánh vít có Z4= 40 răng, mô đun m=8mm và hệ số đường kính q=10. Xem hiệu suất của ổ lăn và bánh răng bằng một, hiệu suất của bộ truyền đai là đ =0,90 và bộ truyền trục vít tv=0,80. Hình 1 a/Xác định khoảng cách trục a để góc ôm trên bánh dẫn ∝1= 1700 (1,0 đ) b/ Xác định tốc độ quay của trục III ? (0,5đ) c/ Xác định phương chiều của các lực tác dụng lên bộ truyền bánh răng nghiêng và bộ truyền trục vít ? (1đ) d/ Tính giá trị các lực tác dụng (lực ăn khớp) của bộ truyền bánh răng và lực vòng (Ft4) của bánh vít? (1,5 đ) Câu 2: (2,0 đ) Cho hệ bánh răng như hình 2 với các số răng: Z1= 20, Z2= 30 , Z’2= 25, Z3= 75, Z’3= 18, Z4= 27, Z5= 2Z’4. Tốc độ quay của cần C là nc= 600vg/ph. Hãy tính: a.Bậc tự do W của hệ bánh răng? (0,5 đ) b.Tốc độ quay n3 của bánh răng Z3? (0,5 đ) c.Tốc độ quay n1 của bánh răng Z1? (1,0 đ) Hình 2 Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 2/7 Câu 3: (4 điểm) Cho trục trung gian của hộp giảm tốc có sơ đồ như hình 3. Bánh răng trụ răng thẳng 𝑍1 (bánh bị dẫn cấp nhanh) có đường kính vòng chia d1= 240𝑚𝑚, các lực ăn khớp: 𝐹𝑡1 = 1000𝑁, 𝐹𝑟1 = 364 𝑁 và bánh răng trụ răng nghiêng 𝑍2 (bánh dẫn cấp chậm) có đường kính vòng chia 𝑑2 = 160𝑚𝑚, các lực ăn khớp: 𝐹𝑡2 = 1500 𝑁, 𝐹𝑟2 = 574 𝑁 , 𝐹𝑎2 = 487 𝑁. Các kích thước 𝐿1 = 100𝑚𝑚, 𝐿2 = 150𝑚𝑚, 𝐿3 = 100𝑚𝑚. Vật liệu chế tạo trục có ứng suất uốn cho phép [𝜎] = 60𝑀𝑃𝑎. Hãy: a. Xác định phản lực tại các gối đỡ A và D. (1đ) b. Vẽ biểu đồ mômen uốn 𝑀𝑥, 𝑀𝑦,mômen xoắn T và ghi giá trị các mômen tại các tiết diện nguy hiểm. (2,0 đ) c. Xác định đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm C. (1,0 đ) Hình 3 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 [G1.2]: Có kiến thức trong tính toán thiết kế chi tiết máy và máy [G2.3]: Thành thạo trong giải quyết các bài toán về phân tích lực tác dụng lên chi tiết máy, cơ cấu máy Câu 3 Câu 1 [G 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, hiệu suất Câu 1 Câu 2 [G4.1]: Hiểu được các chỉ tiêu tính toán đối với từng chi tiết máy nói 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 Câu 3 TS Mai Đức Đãi TP.HCM, ngày 24 tháng 5 năm 2019 Thông qua bộ môn Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 3/7 ĐÁP ÁN ĐỀ THI MÔN NGUYÊN LÝ CHI TIẾT MÁY(TMMP230220) Ngày thi: 30/5/2019 1.a Tính khoảng cách trục (a) của bộ truyền: 𝛼1 = 𝜋 − 𝑑2 − 𝑑1 𝑎 𝑎 = 𝑑2 − 𝑑1 𝜋 −∝1 = 400 𝜋/18 = 𝟐𝟐𝟗𝟑𝑚𝑚 Vậy, khoảng cách trục là a= 𝟐𝟐𝟗𝟑mm Chú ý: Nếu tính theo công thức 𝛼1 = 180 0 − 𝑑2 − 𝑑1 𝑎 570  𝑎 = (𝑑2−𝑑1)57 0 1800−∝1 = 400×570 10 = 2280 mm Vậy, khoảng cách trục là a= 𝟐𝟐𝟖𝟎 mm 1,0 1.b nIII = 12 34 1460 . . 3.2.20 dc d n u u u =12,2 vòng/phút 0,5 1.c 1 6 1 9.55.10 .6,5 . . . .1.0,9.3 114796 . 1460 dc o dai daiT T u N mm    2. . . . . 114796.1.1.0,8.2.20 3673472 .III I O br tv br tvT T u u N mm     0,5 0,5đ 0,5 đ Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 4/7 1d. Lực ăn khớp bộ truyền bánh răng: 1,2 1 2 2772It T F N d   1,2 1. 1045 cos r t tg F F N     1,2 1. 743a tF F tg N  0,75 Lực vòng bánh vít 4 4 2 22959IIIt T F N d   0.25 2.a W= 3n – 2p5 – p4= 3.5-2.5-4 = 1 0,5 2.b , , , , , 25 4 3 53 3 5 43 . 1 1 . 3 cn n Z Zu Z Zn n      ,3 1800 /n v p  0,5 2.c 1 2 3 13 1 3 1 3 , 1 2 . 9 / / 1 . . 2 c c c c c Z Z u n n n n n n Z Z         1 4800 /n v ph   0,5 0,5 3 Tóm tắt: d1= 240𝑚𝑚,𝐹𝑡1 = 1000𝑁, 𝐹𝑟1 = 364 𝑁 𝑑2 = 160𝑚𝑚, 𝐹𝑡2 = 1500 𝑁, 𝐹𝑟2 = 574 𝑁 , 𝐹𝑎2 = 487 𝑁. 𝐿1 = 100𝑚𝑚, 𝐿2 = 150𝑚𝑚, 𝐿3 = 100𝑚𝑚. Vật liệu chế tạo trục có ứng suất uốn cho phép [𝜎] = 60𝑀𝑃𝑎; T= 𝐹𝑡1 𝑑1 2 = 𝐹𝑡2 𝑑2 2 = 𝟏𝟐𝟎𝟎𝟎𝟎 𝑁𝑚𝑚 𝑀𝑎2 = 𝐹𝑎2 𝑑2 2 = 38 960 𝑁𝑚𝑚 3.a Phản lực tại gối A và D: RAy= 15,3 N, RDy= 194,7 N 0,5 RAx= 1143 N, RDx= 1357 N 0,5 Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 5/7 3.b 3.c Vẽ biểu đồ mômen 0,5 0,5 0,5 0,5 Đường kính tại tiết diện nguy hiểm C: Moment tương đương tại vị trí C: 𝑀𝑡đ𝐶 = √𝑀𝑢𝑥𝐶 2 + 𝑀𝑢𝑦𝐶 2 + 0,75𝑇2 = √584302 + 1357302 + 0,75 ∗ 1200002 = 𝟏𝟖𝟎 𝟔𝟑𝟑, 𝟖𝑁𝑚𝑚 0,5 Đường kính trục tại tiết diện C: 𝑑𝐶 ≥ √ 𝑀𝑡đ 0,1 ∗ [𝜎𝐹] = 3 𝟑𝟏, 𝟏𝑚𝑚 Vì tại C lắp bánh răng , có gia công rãnh then nên chọn dc=35 mm 0,5 Cộng 10 Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang 6/7 TP.HCM, ngày 24 tháng 5 năm 2019 Thông qua bộ môn TS Mai Đức Đãi