Đề thi cuối học kì Chi tiết máy năm 2013 - Đại học Quốc gia Tp.HCM

Đề thi cuối học kì Chi tiết máy năm 2013 - Đại học Quốc gia Tp.HCM khoa gồm có 4 câu hỏi tự luận với thời gian làm bài 105 phút. Hi vọng tài liệu sẽ giúp ích cho các bạn trong quá trình học tập cũng như ôn thi học phần này. Để nắm vững nội dung chi tiết mời các bạn cùng tham khảo tài liệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề thi cuối học kì Chi tiết máy năm 2013 - Đại học Quốc gia Tp.HCMĐại học Quốc gia Tp.HCMTrường Đại học Bách khoaKhoa Cơ khíBộ môn THIẾT KẾ MÁYĐỀ THI CUỐI HỌC KỲMôn thi : CHI TIẾT MÁYNgày thi: 05-01-2013Thời gian làm bài: 105 phútSinh viên được phép sử dụng tài liệuBài 1: (2 điểm)Bộ truyền đai dẹt truyền công suất P  4 kW , số vòng quay bánh dẫn n1  1250 vòng/phút,1đường kính bánh dẫn d1  180 mm , khoảng cách trục a  700 mm . Hệ số ma sát giữa dây đai vàbánh đai f  0,2 . Lực căng đai ban đầu F0  800 N . Bỏ qua lực căng phụ do lực ly tâm gây ra.Hãy xác định:a. Vận tốc vòng v1 và lực vòng có ích Ft trên bánh dẫn. (0,5đ)b. Lực trên nhánh căng F1 và lực trên nhánh chùng F2 . (0,5đ)c. Tỉ số truyền lớn nhất để không xảy ra hiện tượng trượt trơn. (1đ)Bài 2: (3 điểm)Trục trung gian của hệ thống truyền động truyền moment xoắn T  420000 Nmm . Lực tácdụng lên các bánh răng như Hình bài 2. Bánh răng trụ răng nghiêng 1 (góc nghiêng răng1  160 ) là bánh bị dẫn của cặp cấp nhanh. Bánh răng trụ răng thẳng 2 là bánh dẫn của cặp cấpchậm. Góc ăn khớp của bánh răng tiêu chuẩn   200 . Trục được chế tạo từ thép có ứng suấtuốn cho phép  F   50MPa . Hãy xác định:a. Giá trị các lực Ft1 , Fr1 , Fa1 , Ft 2 , Fr2 . (0,5đ)b. Phản lực tại các gối đỡ RAx , RAy , RCx , RCy . (1,25đ)c. Vẽ các biểu đồ moment uốn và moment xoắn M x , M y , T (ghi giá trị lên biểu đồ). (0,75đ)d. Đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm. (0,5đ)12010080Fr1Fa12FtABC1d 2  120d1  2401DFt2Fr2Hình bài 2(xem tiếp trang sau)1Bài 3: (2,5 điểm)Ổ bi đỡ 1 dãy chịu lực hướng tâm Fr  7500 N và lực dọc trục Fa  1015 N . Số vòng quaycủa trục n  400 vòng/phút. Ổ làm việc 2 năm, một năm làm 250 ngày, một ngày làm 2 ca, mộtca làm 8 giờ. Các hệ số xét đến ảnh hưởng của đặc tính tải trọng và nhiệt độ đến tuổi thọ của ổK  1 , K t  1 . Khả năng tải động và ký hiệu của các cỡ ổ bi đỡ có đường kính trong d  50 mmcho trong bảng sau.Ký hiệu ổ lănC (kN)C0 (kN)11016,521027,531048,541068,513,420,236,353Hãy tính:a. Thời gian làm việc tính bằng triệu vòng quay L. (0,5đ)b. Tải trọng tương đương của ổ Q (kN). (0,75đ)c. Hệ số khả năng tải động của ổ Cđ (kN). Chọn ổ tiêu chuẩn trong bảng trên để đủ bền.(0,75đ)d. Tuổi thọ Lh của ổ vừa chọn ở câu c. (0,5đ)Bài 4: (2,5 điểm)Bảng chỉ dẫn đường đi gồm một trụ đứng và một trụ ngang được ghép với nhau bằng mốighép 4 bulông như Hình bài 4. Trọng lượng của trụ ngang và bảng chỉ dẫn được qui đổi thànhlực F  1200 N . Ứng suất kéo cho phép của vật liệu chế tạo bulông [ k ]  80 MPa . Hệ số masát giữa các tấm ghép f  0,18 . Hệ số an toàn k  1,5 và hệ số ngoại lực   0,25 .a. Tính lực xiết bulông V cần thiết để tránh trượt và tránh tách hở. (1,75đ)b. Tính đường kính chân ren d1 của bulông (xét trường hợp xiết chặt rồi mới chịu lực). (0,5đ)c. Chọn bulông theo tiêu chuẩn. (0,25đ)ATrụ ngang2500A-ATL 2:1Trụ đứngA12433005 km400ĐHBK Tp.HCMF300400Hình bài 4Chủ nhiệm bộ mônGV ra đề thiPGS. TS. Phạm Huy HoàngTS. Bùi Trọng Hiếu2ĐÁP ÁN MÔN CHI TIẾT MÁYNgày thi: 05/01/2013BÀI1aNỘI DUNGĐIỂMVận tốc vòng trên bánh dẫn:v1  d1 n1600003,14.180.1250 11,775 (m/s)600000,25đLực vòng có ích trên bánh dẫn:Ft 1b0,25đ1000. P 1000. 41 339,7 (N)v111,775Lực trên nhánh căng:F1  F0 0,25đFt339,7 800  969,85 (N)22Lực trên nhánh chùng:F2  F0 1c0,25đFt339,7 800  630,15 (N)22Điều kiện để không xảy ra hiện tượng trượt trơn:Ft (e f1  1)F0 2 (e f1  1)2 F0  Ft2 F0  Fte f1 1 Ft2  F1FF2F0  t2F0 F f1  ln  1 F  20,25đF 11 969,85 . ln  1  . ln   2,156F f0,2 630,15  20,25đd 2  d1 2,156ad1 (u  1) 2,156aa (  2,156)u 1d11u  4,830,25đVậy tỉ số truyền lớn nhất để không xảy ra hiện tượng trượt trơn là umax  4,83TỔNG ĐIỂM BÀI 12a2đGiá trị các lực tác dụng lên các bánh răng:Ft1 2.T 2. 420000 3500 ( N )d1240Fr1  Ft1 .tgtg 200 3500. 1325,2cos 1cos160Fa1  Ft1 . tg1  3500. tg160  1003,6Ft2 (N )0,5đ(N )2.T 2. 420000 7000 ( N )d2120Fr2  Ft21 . tg  7000. tg 200  2547,82b0,25đ(N )Chuyển trục thành dầm sức bền:120100RAyTAM180RCyCBFr2TD0,25đFt1Fr1RAxvới M 1  Fa1 .RCxFt 2d1240 1003,6. 120432 ( Nmm)22Trong mặt phẳng thẳng đứng (yoz):-Phương trình cân bằng moment tại gối A:MAx 100. Fr1  M1  220.RCy  300.Fr2  0 RCy  2324,5 ( N )-0,25đPhương trình cân bằng lực theo phương Oy:Fy  RAy  Fr1  RCy  Fr2  0 RAy  1101,9 ( N )0,25đ2Trong mặt phẳng ngang (xoz):-Phương trình cân bằng moment tại gối A:MAy 100.Ft1  220.RCx  300.Ft2  0 RCx  11136,4 ( N )-0,25đPhương trình cân bằng lực theo phương Ox:Fx RAx  Ft ...