Bài tập lớn 1 - Sức bền của vât liệu - P3

Bài tập lớn Sức bền vật liệu
Đề bài: Bánh đai D quay đều với tốc độ n (v/ph) theo chiều lực căng 2t . Nó
nhận một công suất N(kw) từ động cơ và truyền cho trục công tác ABC.
Bánh răng Z
1
và Z
2
lần lợt nhận từ trục đó các công suất
N
3
1
,
N
3
2
và
truyền cho bánh răng
z
,
1
,
z
,
2
ăn khớp với nó.
Lực tác dụng vào các bánh răng lấy theo tỷ lệ: T = 0,364P ; A = KP (
P, T là lực vòng và lực hớng kính ở các bánh răng; A là lực dọc trục đối với
bánh răng nón Z
2
; K là hệ số tỷ lệ về lực). Sơ đồ tổng quát ăn khớp các
bánh răng xem hình vẽ.

1. Vẽ các biểu đồ mô men uốn và mô men xoắn nội lực của trục siêu
tĩnh đã cho
2. Từ điều kiện bền xác định đờng kính của trục
3. Tính độ võng của trục tại điểm lắp bánh răng Z
2
. Nếu E = 2.10
7
N/cm
2
.
Các số liệu khác lấy theo bảng 10.
Bảng 10: Các số liệu dùng chung cho các sơ đồ từ 1 đến 10.
Số
liệu
N(Kw) n(v/ph) D(mm) D
1
(mm) D
2
(mm) q

(độ) K
[

](/mm
2
)
1 7 200 500 70 90 60 90 0,14 60
2 8 180 400 80 100 50 180 0,15 70
3 9 220 600 90 120 60 270 0,13 65
4 10 250 500 100 180 70 0 0,14 70

5 11 150 400 70 140 50 180 0,15 60
6 12 130 500 80 120 60 90 0,12 55
7 5 120 600 70 110 70 270 0,14 70
8 6 160 400 70 100 50 0 0,15 60
9 7 100 500 80 120 70 180 0,14 65
10 9 150 600 80 100 60 90 0,16 70


1
D
2
D
1
D
α
α
z'
2
z
2
z'
1
z
1
t
2t

2
x
x

x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
z
1
z
'1
A
B
C
z
2
z

'2
D
z
'1
z
1
A
B
C
D
z
2
z
'2
z
'2
z
2
z
'1
z
1
A
B
C
x
D
x
z
1

z
'1
z
2
z
'2
D
A
B
C
x
A
B
C
z
'1
z
1
z
2
z
'2
a 2a 2a
a
a
a 2a
2a
a
2a
2a

a
a
a
a a a 2a
2a
a
a 2a
a
a
a
1
2
3
4
5
3
x
x
x x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x

x
x
x
x
x
x
x
x
x
A
D
B
C
z
1
z
'
1
z
2
z
'
2
x
D
A
B
C
z
'

1
z
1
z
2
z
'
2
B
A
D
z
'
2
z
2
z
'
1
z
1
C
A
B
C
D
z
2
z
'

2
z
1
z
'
1
z
'
1
z
1
D
z
2
z
'
2
A
B
C
a
a
a
2a
2a
2a
2a
a
a a
2a

a a a
a
2a
2a
a a
a
a
2a
2a a a
6
7
8
9
10
4
Bài tập lớn
(sơ đồ 1- số liệu 1)
Phần 1: Sơ đồ hoá
I-Thiết lập bản vẽ tính toán:
- Đặt lực tại vị trí ăn khớp
- Chuyển lực về đờng trục.
- Phân lực về các mặt phẳng:
+ Mặt phẳng thẳng đứng yoz.
+ Mặt phẳng nằm ngang xoz.
+ Mặt phẳng xoy.
II. Xác định giá trị các lực
1. Tại vị trí bánh đai:
- Mô men gây xoắn:

== ).(

)/(
)(
9550 mN
phvn
KWN
M
D
- Lực căng đai:
==
D
M
t
D
2
3t =
2. Tại vị trí bánh răng trụ răng thẳng z
1
:
- Mô men gây xoắn: Bỏ qua tổn thất do ma sát, ta có:

==
3
1
D
M
M
- Lực tiếp tuyến:

==
1

1
1
2
D
M
P
- Lực hớng kính:

==
11
.364,0 PT
3. Tại vị trí bánh răng nón z
2
:
- Mô men gây xoắn: Bỏ qua tổn thất do ma sát, ta có:

==
3
2
2
D
M
M
5



6
C
B

A
a
2t
t
A
2
P
2
T
2
T
1
P
1
a
2a
2a
a




7
2a
P
1
C
B
A
a

2t
t
A
2
P
2
T
2
T
1
a
2a a