TR¯ÜNG
 I
HÌC
S¯
PH M
Kø
THU¬T
THÀNH
PHÔ
HÒ
CHÍ
MINH
KHOA
C
KHÍ
CHÉ
T O
MÁY
BØ
MÔN:
C
SÞ
THI¾T
K¾
MÁY
Câu
l:
(3
iÃm)
Cho
hÇ
thÑng
truyÁn
Ùng
c¡
khí
vÛi
công
su¥t
trên
tråc
I
là
P,=
5,6kw,
tÑc
Ù
quay
cça
tråc
II
là
någ=
S00vgph,
chiÁu
quay
tråc
I
nh°
hinh
1.
BÙ
truyÁn
bánh
rng
côn
rng
th³ng
có
sÑ
rng
Z,
-
20,
Z,=
60.
BÙ
truyÃn
bánh
rng
trå
rng
nghiêng
có:
Z3
=25,
Z4=
50,
mnô
un
pháp
m,=
Smm
và
góc
nghiêng
ß=
15°,
BÙ
truyÁn
tråc
vít:
tråc
vít
có
sÑ
mÑi
ren
Zs=2,
bánh
vit
có
sÑ
rng
Z4=
40,
mô
un
m=
&mm
và
hÇ
sÕ
°Ýng
kính
q=
10.
Xem
hiÇu
su¥t
cça
các
ô
tråc
và
các
bÙ
truyên
bánh
r¯ng
b±ng
mÙt,
hiÇu
su¥t
cça
bÙ
truyÁn
tråc
vít
Fv
0,8.
Hãy:
Tråcl
a.
Xác
Ënh
ph°¡ng,
chiÁu
cça
các
lñc
tác
dång
lên
bÙ
truyÁn
bánh
rng
côn
và
bÙ
truyÁn
tråc
vít
-
bánh
vít?
(1d)
Câu
2:
(2
iÁm)
b.
Xác
Ënh
tÑc
Ù
cça
các
tråc
I,
II,
IV
2(1d)
c.
Tính
giá
trË
các
lñc
tác
dång
(lñc
n
khÛp)
cça
bÙ
truy¿n
bánh
rng
trå
rng
nghiêng
và
lñc
vòng
cça
bánh
vít
Z6
?(1d)
Z2
Z3
Câu
3:
(3
iÃm)
Z4
E
THI
CUOI
HÌC
KÝ
II
NM
HÌC
2022-2023
Môn:
Nguyên
lý
-Chi
ti¿t
máy
Tråc
Il
Mã
môn
hÍc:
MMCD230323
Hinh
1
Á
sÑ/Mã
Á:
HKII
2022-2023
Á
thi
có
02
trang
ThÝi
gian:
90
phút.
(1,5d)
°ãc
phép
sí
dång
02
tÝ
A4
vi¿t
tay,
không
photocopy.
Tråc
lll
b.
Tính
tÙc
Ù
quay
cça
ng
cça
bánh
rng
Z3?
SÕ
hiÇu:
BM1/QT-PT-RÐTV/02
Zs
Tråc
IV
Cho
hÇ
bánh
rng
nh°
hình
2,
Các
bánh
r±ng
có
Zi=
20,
Z-
120,
Z4=30,
Z6=
130.
Bánh
rng
ZË
và
c§n
C
quay
cùng
chiÁu
nhau,
có
tÑc
Ù
quay
n1=
600(vòng/phút)
và
nç=
400(vòng/phút).
Hãy
tính:
a.
Tính
b-c
tñ
do
(W)
cça
hÇ
bánh
rng?
a.
Tinh
ph£n
lñc
t¡i
các
gÑi
á
t¡i
A
và
D?
(1d)
Z6
c.
Tính
tÑc
Ù
quay
cça
nc
và
chiêu
quay
cça
cân
C'
so
vÛi
chiÁu
quay
cça
bánh
rng
ZË?
(0,75d)
(0,25d)
(1d)
C
Tråc
trung
gian
cça
hÙp
gi£m
tôc
có
s¡
ô
nh°
hình
3.
Bánh
trå
r¯ng
trå
rng
th³ng
Z
có
°Ýng
kính
vòng
chia
dË
=
160mm,
các
lñc
n
khÛp:
Fu
=
1875N;
Fi=
683N,
Bánh
trå
rng
côn
Z2
có
°Ýng
kính
vòng
chia
t¡i
ti¿t
diÇn
trung
bình
dm=
20Omm,
các
lñc
n
khÛp:
Fo=
1500N;
Fn=
473N,
Fay=
273N.
Các
kích
th°Ûc
LË=L=
100mm,
L=
1SOmm.
V-t
liÇu
ch¿
t¡o
tråc
có
émg
su¥t
uÑn
cho
phép
[¡r]
55Mpa.
Hãy
xác
Ënh:
L§n
soát
xét:
02
Hình 2
c.
Xác
Ënh
°Ýng
kính
tråc
t¡i
ti¿t
diÇn
nguy
hiêm
C.
(0,5d)
b.
V[
biêu
Õ
mômen
uÕn
M,
My,
mômen
xo£n
T
và
ghi
giá
trË
các
mômen
t¡i
các
ti¿t
diÇn
nguy
hiÃm?
Zs
Ngày
hiÇu
lñc:
15/S/2020
Trang:
1/2
Câu
4:
(2
iÁm)
Bulong
M6
d1(mm)
Fr1
F
F1
Hinh 3
M10
8,376
b.
Tinh
lñc
si¿t
V,
të
ó
tính
°Ýng
kính
d1
và
chÍn
bulong
theo
b£ng
sau?
M8
4,917
6,647
MÙt
cÙt
treo
b£ng
qu£ng
cáo
có
§m
á
chËu
tác
dång
lñc
F=
400N,
°ãc
k¹p
ch·t
vÛi
cÙt
thép
bng
nhóm
4
bulong
ghép
có
khe
hß
nh°
kình
4.
Các
kich
th°Ûc
trên
hình
v½
có:
°Ýng
tròn
qua
tâm
các
bulong
có
uÝng
kính
DÍ
=300mm
và
chiÁu
dài
·t
lñc
L=
1200mm.
Biêt
rng
hÇ
sô
ma
s£t
f-0,15
và
hÇ
sÑ
an
toàn
s=
1,5.
Úng
su¥t
kéo
cça
v-t
liÇu
ch¿
t¡o
bulong
là
[ox=
11OMpa.
Hay:
å.
V
so
ô
phân
tích
t£i
trÍng t°¡ng
°¡ng
tác
dung
lên
nhóm
bu
lông
(do
t£i
F
gây
ra)
và
Xác
Ënh
giá
trË
lñc
tác
dång
lên
bu
lông
chËu
t£i
lÛn
nh¥t?
(1d)
M12
10,106
M16 M20
SÕ
hiÇu:
BMI/QT-PÐT-RÐTV/02
Hình 4
Ghi
chú:
Cán
bÙ
coi
thÉ
không
°ãc
gi£i
thích
Ã
thi.
Chu©n
§u
ra
cça
hÍc
ph§n
(vÁ
ki¿n
théc)
[CLO
1.2]:
Có
kiÃn
théc
trong
tính
toán
thi¿t
kÃ
chi
ti¿t
máy
và
máy
Fr2
D
Fr2
Z2
Fa2
M24
20,752
La
L§n
soát
xét:
02
Ngày
hiÇu
lñc:
(1d)
[CLO
4:1]:
HiÃu
°ãc
các
chÉ
tiêu
tính
toán
Ñi
vÛi
tëng
chi
ti¿t
máy
chung,
të
ó
n¯m
vïng
°ãc
trình
tñ
tính
toán
thi¿t
k¿
các
hÇ
truyÁn
Ùng
c¡
khí
và
các
liên
k¿t
trong
máy
M30
26,211
CLO
2.2]:
N¯m
vïng
c¡
sß
tính
toán
thi¿t
k¿
các
chi
ti¿t
máy:các
thông
sÑ
c¡
b£n,
các
·c
diÃm
trong
tuyÁn
Ùng,
tÉ
sÑ
truyÁn,
v-n
tÑc,
hiÇu
su¥t
[CLO
2.31:
Thành
th¡o
trong
gi£i
quy¿t
các
bài
toán
vÁ
phân
tích
lñc
tác
dång
lên
chi
ti¿t
máy,
c¡
câu
máy
[CLO
2.2]:
Nm
vïng
c¡
sß
tính
toán
thi¿t
kÃ
các
chi
ti¿t
máy:
các
thông
sÑ
c¡
b£n,
các
·c
i¿m
trong
truyÁn
Ùng,
ti
sÑ
truyÁn,
v-n
tÑc,
hiÇu
su¥t
[CLO
2.31:
Thành
th¡o
trong
gi£i
quy¿t
các
bài
toán
vÁ
phân
tích
lñc
tác
dång
lên
chi
ti¿t
máy,
c¡
c§u
máy
M36
31,670
NÙi
dung
kiÃm
tra
Câu
1
Câu 4
Câu 2
Câu 4
Câu 3
Câu
4
Ngày2|
tháng
5
nm
2023
Tr°ßng
bÙ
môn
(ký
và
ghË
hi
ro
hÍ
tên)
Tràn
a2
13,835
17,294
Số hiệu: BM1/QT-PĐT-RĐTV/02 Lần soát xét: 02 Ngày hiệu lực: 15/5/2020 Trang: 1/4
TRƯỜNG ĐHSPKT TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
ĐÁP ÁN MÔN NGUYÊN LÝ – CHI TIẾT MÁY
Mã môn học: MMCD230323
Học kỳ 2, năm học 2022-2023
Ngày thi: 02/06/2023
Câu
Đáp án
1
Xác định phương chiều của các lực tác dụng lên bộ truyền bánh răng côn và bộ truyền
trục vít:
Mỗi bộ truyền có 6 lực, nếu phân tích đúng 3 lực đến dưới 6 lực thì được 0,25
Xác định tốc độ của các trục I, II, IV:
𝑛𝐼𝐼𝐼 =500𝑣/𝑝ℎ
→𝑛𝐼𝐼 =𝑍4
𝑍3𝑛𝐼𝐼𝐼 =1000𝑣/𝑝ℎ
→𝑛𝐼=𝑍2
𝑍1𝑛𝐼𝐼𝐼 = 3000𝑣/𝑝ℎ
→𝑛𝐼𝑉 =𝑛𝐼𝐼𝐼
𝑢𝑇𝑉 =𝑛𝐼𝐼𝐼
(𝑍6
𝑍5)= 25𝑣/𝑝ℎ
Tính giá trị các lực tác dụng (lực ăn khớp) của bộ truyền bánh răng nghiêng và lực
vòng (𝐹𝑡6) của bánh vít 𝑍6:
𝑇𝐼=9,55 106 𝑃1/𝑛𝐼=17827𝑁.𝑚𝑚
𝑇𝐼𝐼 =𝑇𝐼 𝑢𝑏𝑟𝑐
ô
𝑏𝑟𝑐 =53480𝑁.𝑚𝑚
𝑇𝐼𝐼𝐼 =𝑇𝐼𝐼 𝑢𝑏𝑟𝑛
ô
𝑏𝑟𝑛 =106960𝑁.𝑚𝑚
𝑇𝐼𝑉 =𝑇𝐼𝐼𝐼 𝑢𝑡𝑣
ô
𝑡𝑣 =1711360𝑁.𝑚𝑚
𝐹𝑡3 =𝐹𝑡4 = 2𝑇𝐼𝐼
(𝑚𝑛𝑍3/𝑐𝑜𝑠
)=2𝑇𝐼𝐼𝐼
(𝑚𝑛𝑍4/𝑐𝑜𝑠
)=826,5𝑁
𝐹𝑟3 =𝐹𝑟4 =𝐹𝑡3𝑡𝑎𝑛
𝑐𝑜𝑠
=311,4𝑁
𝐹𝑎3 =𝐹𝑎4 =𝐹𝑡4𝑡𝑎𝑛
=221,5𝑁
Số hiệu: BM1/QT-PĐT-RĐTV/02 Lần soát xét: 02 Ngày hiệu lực: 15/5/2020 Trang: 2/4
𝐹𝑡6 =2𝑇𝐼𝑉
𝑚 𝑍6=10696𝑁
2
Tính bậc tự do của hệ bánh răng:
𝑊=3𝑛−(2𝑝5+𝑝4)=3×6−(2×6+4)=2
Sinh viên phải ghi rõ số khâu, số khớp (𝑛=6,𝑝5=6,𝑝4=4).
Hệ bánh răng đã cho gồm hai hệ: hệ vi sai (𝑍1, 𝑍2, 𝑍3 và cần C) và hệ hành tinh
(𝑍4, 𝑍5, 𝑍6và cần C’):
- Hệ vi sai (𝑍1, 𝑍2, 𝑍3và cần C):
Tính tốc độ quay của 𝑛3 của bánh răng 𝑍3:
𝑢13/𝐶 =𝑛1
−𝑛𝐶
𝑛3
−𝑛𝐶
=(−1)𝑘𝑍2
𝑍1𝑍3
𝑍2=(−1)1120
20 =−6
⇔ (𝑛1
−𝑛𝐶
)=−6(𝑛3
−𝑛𝐶
)
→𝑛3
=−𝑛1
+7𝑛𝐶
6=366,7𝑣/𝑝ℎ
- Hệ hành tinh (𝑍4, 𝑍5, 𝑍6 và cần C’):
Tính tốc độ quay của nC
′ và chiều quay của cần C’:
𝑢46/𝑐 =𝑛4
− 𝑛𝐶
′
𝑛6
− 𝑛𝐶
′=(−1)𝑘𝑍5
𝑍4𝑍6
𝑍5=(−1)113
3
⇔𝑛4
− 𝑛𝐶
′
0− 𝑛𝐶
′=−13
3
→ 𝑛𝑐
′=3
16𝑛4
=3
16𝑛3
=68,75𝑣/𝑝ℎ
Vậy, 𝑛𝐶
′ cùng chiều 𝑛1.
Tính toán giá trị mômen xoắn, uốn:
𝑇=𝐹𝑡1𝑑1
2=𝐹𝑡2𝑑𝑚
2=150000 𝑁.𝑚𝑚
𝑀𝑎2 =𝐹𝑎2𝑑𝑚
2=27300 𝑁.𝑚𝑚
Xác định phản lực tại các gối đỡ A và D:
a. Xét mặt phẳng Oyz:
+ Phương trình cân bằng mômen quanh A:
∑𝑚𝐴(𝑅
󰇍
𝑦)=−𝐹𝑟1𝐿1+𝐹𝑟2(𝐿1+𝐿2)+𝑀𝑎2−𝑅𝐷𝑌(𝐿1+𝐿2+𝐿3)=0
→𝑅𝐷𝑌 =−𝐹𝑟1𝐿1+ 𝐹𝑟2(𝐿1+𝐿2) +𝑀𝑎2
(𝐿1+𝐿2+𝐿3)=221𝑁
+ Phương trình cân bằng lực theo phương trục 0y:
∑𝑌=𝑅𝐴𝑌 −𝐹𝑟1+𝐹𝑟2−𝑅𝐷𝑌 =0
→𝑅𝐴𝑌 =𝐹𝑟1−𝐹𝑟2+𝑅𝐷𝑌 =431𝑁
b. Xét mặt phẳng Oxz:
+ Phương trình cân bằng mômen quanh A:
∑𝑚𝐴(𝑅
󰇍
𝑥)=−𝐹𝑡1𝐿1−𝐹𝑡2(𝐿1+𝐿2)+𝑅𝐷𝑋(𝐿1+𝐿2+𝐿3)=0
→𝑅𝐷𝑋 =𝐹𝑡1𝐿1+ 𝐹𝑡2(𝐿2+𝐿1)
(𝐿1+𝐿2+𝐿3)=1607𝑁
Số hiệu: BM1/QT-PĐT-RĐTV/02 Lần soát xét: 02 Ngày hiệu lực: 15/5/2020 Trang: 3/4
3
+ Phương trình cân bằng lực theo phương trục 0x:
∑𝑋=𝑅𝐴𝑋 −𝐹𝑡1−𝐹𝑡2+𝑅𝐷𝑋 =0
→𝑅𝐴𝑋 =𝐹𝑡1+𝐹𝑡2−𝑅𝐷𝑋 =1768𝑁
Vẽ biểu đồ mômen uốn Mx, My, mômen xoắn T và ghi giá trị các mômen tại các
tiết diện nguy hiểm:
Xác định đường kính trục tại tiết diện C theo chỉ tiêu độ bền:
+ Moment tương đương tại vị trí C:
𝑀𝐶=√𝑀𝑢𝑥𝐶
2+𝑀𝑢𝑦𝐶
2+0,75𝑇2
=√221002+1607002+0,75×1500002=206704𝑁.𝑚𝑚
+ Đường kính trục tại tiết diện C:
(𝑑𝐶)𝑡𝑡 ≥√𝑀𝐶
0,1[
𝐹]=
333,5𝑚𝑚
Chú ý: Để chọn được đường kính trục phù hợp tại vị trí lắp bánh răng (có rãnh
then), ta lấy 𝑑𝐶=1,07×(𝑑𝐶)𝑡𝑡 =33,5×1,07=35,85𝑚𝑚.
Theo tiêu chuẩn đường kính thân trục, ta chọn ∅𝐶=36𝑚𝑚.