Đồ án cơ kí chế tạo máy

α = 1,4 : P = q : M = -1,25q
1. xác định phản lực liên kết :
-) giả sử các lực có chiều như hình vẽ
-) ta có phương trình cân bằng :
ΣY = P + q (αa + a) – Y
A
– Y
B
= 0
ΣM
A
= M - Pαa – qa (α + 1) .
2
aa
+
α
+ Y
B
.( αa + a) = 0
⇔ P + 2,4q –Y
A
– Y
B
= 0
M – 1,4P – 2,4q.1,2 + 2,4Y
B
= 0
⇔ Y
A
= P + 2,4q – Y
B

= q + 2,4q -
q3,2
= 1,1q (kN)
Y
B
=
q
qqqqPM
3,2
4,2
88,24,125,1
4,2
88,24,1
=
++
=
++−
(kN)
⇒ chiều Y
B
và Y
A
giả sử là đúng
2. Biểu Đồ : và
*) Vẽ Q
y
:
*) vẽ M
x
:

-)
0
=
CT
x
M
(N.m)
-)
MM
CP
x
−=
0
= 1,25q (N.m)
-)
qMM
AC
Q
CP
x
A
x
y
25,1=Ω+=
(N.m)
+) Xác định vị trí điểm E:
Ta có:
3,0
1,1
=

y
x
x + y = 1,4
⇔ x =
y66,3
⇔ x= 1,1 (m)
4,166,3
=+
yy
y = 0,3(m)
⇒
=
E
x
M
A
x
M
+
AE
Q
y
Ω
= 1,25q +
qq 855,11,1.1,1.
2
1
=
(kN.m)
-)

=
D
x
M
E
x
M
+
DE
Q
y
Ω
=
q855,1
-
qq 81,13,0.3,0.
2
1
=
(kN.m)
-)
=
B
x
M
D
x
M
+
)(0

2
)3,23,1(
81,1 Nm
qq
q
BD
Q
y
≈






+
−=Ω
Q
y
M
x
(+)
(+)
(+)
(+)
y
x
E
1,81q
1,855q

1,25q
M
x
1,1q
(-)
(+)
Q
y
q
Y
B
Y
A
B
DA
C
1m
1,4m
1m
M = -1,25q
P = q
0,3q
q
2,3q
(-)
Hình 1. Biểu đồ nội lực và mômen
3. Tính các đặc trưng hình học của mặt cắt ngang.
F
1
= 80 . 1,2 = 96 (cm

2
)
F
2
= 40 . 1 =40 (cm
2
)
F
3
= 6,36 (cm
2
)
⇒ F = F
1
+ 2F
2
+ 4F
3
= 96 + 2.40 + 4.6,36 = 201,44 (cm
2
)
-) tính momen quán tính của một nửa mặt cắt ngang đối với trục x :
gọi :
x
S
1
là momen tĩnh của tấm thép lòng 1
x
S
2

là momen tĩnh của tấm đế 2
S
3x
là momen tĩnh của tấm thép góc 3
Ta có : S
1x
= F
1
. y
c1
S
2x
= F
2
. y
c2
S
3x
= F
3
. y
c3
với : y
c1
= 20 (cm) S
1x
= 96 . 20 = 1920 (cm
3
)
y

c2
= 40,5 (cm) ⇒ S
2x
= 40 . 40,5 = 1620 (cm
3
)
y
c3
= 40 – 2,6 = 37,4 (cm) S
3x
= 6,36 . 37,4 = 237,864 (cm
3
)
-) tính momen quán tính J
x
gọi : J
1x
là momen quán tính của tấm thép lòng 1
J
2x
là momen quán tính của tấm thép đế 2
J
3x
là momen quán tính của tấm thép góc 3
Ta có :
5120
12
80.2,1
12
33

1
===
bh
J
x
(cm
4
)
J
2x
= J
x2
+
3,6561340.5,40
12
1.40
.
12
.
2
3
2
2
2
3
22
2
2
2
=+=+=

Fy
hb
Fy
cc
(cm
4
)
J
3x
= J
x3
+
3
2
3
.Fy
c
= 41,6 + 37,4
2
. 6,36 = 8937,7 (cm
4
)
⇒ J
x
= J
1x
+ 2J
2x
+ 4J
3x

= 51200 + 131226,6 + 35750,8 = 218177,4
4. Tính tải trọng cho phép [ q ]
-) theo điều kiện bền ta có : σ
max
=
x
x
w
Mmax
với w
x
là momen chống uốn của mặt cắt ngang.
⇒ w
x
=
39,5321
41
4,218177
max
==
y
J
x
(cm
3
)
Theo biểu đồ M
x
ta thấy maxM
x

= 1,25q (N.m)
⇒ σ
max
=
≤=
39,5321
max
39,5321
max
xx
MM
[σ] = 16 ⇒
x
Mmax
≤
85142,24 (kN.cm)
⇔ 1,25q
≤
851,4224 (kN/m) ⇔ q
≤
681,13792 (kN/m)
⇔ [q] = 681,13792 (kN/m)
*) kiểm nghiệm độ bền : xét độ bền tại mặt cắt nguy hiểm với
[q] = 681,13792 (kN/m)
Cụ thể : maxM
x
= 85142,24 (kN.cm)
maxQ
y
= 2,3q = 2,3. 681,13792 = 1566,617216(kN)

ta xét điều kiện bền ở 2 điểm I, I
’
thuộc về lòng ( 2 điểm này có ứng suất
tương đương bằng nhau) với ứng suất pháp và ứng suất tiếp :
+) ứng suất pháp : σ
I
=
1640.
4,218177
85142,24
max
1
≈=
y
J
M
x
x
(kN/cm
2
)
+) ứng suất tiếp : τ
I
=
9,0
12.4,218177
6.16201566,61721
.
.max
1

2
≈=
δ
x
xy
J
SQ
(kN/cm
2
)
⇒ ứng suất tương đương
σ
td
=
169,0.4164
2222
≈+=+
II
τσ
(kN/cm
2
) = [σ] = 16 (kN/cm
2
)
Vậy thanh đã cho là đủ bền.