Đề thi nguyên lý chi tiết máy

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
BỘ MƠN: CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
-------------------------

ĐỀ THI CUỐI KỲ HỌC KỲ I NĂM HỌC 2018-2019
Môn: Nguyên lý – Chi tiết máy
Mã môn học: TMMP230220
Đề số 2/Mã đề: HK1-2018-2019
Thời gian: 90 phút.
Được phép sử dụng 03 tờ A4 viết tay, không photocopy .

Câu 1 (2.5 điểm)
Bộ truyền đai dẹt có khoảng cách trục a= 1800mm, đường kính các bánh đai d1= 200mm, d2=
600mm, hệ số ma sát giữa đai và bánh đai là f= 0,30. Trục dẫn có cơng suất P1= 6,5kW, tốc độ
n1= 1200v/ph.
1. Xác định góc ơm 1 và kiểm tra điều kiện góc ơm 1?
2. Xác định lực căng ban đầu (F0) để bộ truyền không xảy ra trượt trơn?
3. Thay dây đai có hệ số ma sát f ’ = 0,35. Hỏi khả năng tải (lực vòng Ft) của bộ truyền tăng
lên bao nhiêu lần?
Câu 2 (2 điểm)
Cho hệ bánh răng như hình 1. Số răng của các bánh răng: Zb= 2Za, Z1= 120, Z2= 50, Z’2=
40, Z3= 75. Bánh răng Za có na= 200v/ph. Xác định tốc độ và chiều quay của cần C?

Hình 1

Hình 2

Câu 3 (2.5 điểm)

Cho hệ truyền động như hình 2, trục III có mơ men xoắn TIII= 2x105Nmm, trục I có tốc độ
n1= 1200v/ph. Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng có Z1= 20, Z2= 60, góc nghiêng = 150, mơ
đun pháp mn= 4mm. Bộ truyền trục vít có mơ đun m= 8mm, hệ số đường kính q= 10, số mối ren
trục vít Z3= 2, số răng bánh vít Z4= 40.
1. Tính tốc độ nIII của bánh vít?
2. Phân tích phương ,chiều của các lực tác dụng trong bộ truyền bánh răng, bộ truyền trục
vít?
3. Tính lực vịng Ft3 và Ft4 của bộ truyền trục vít - bánh vít (xét trong trường hợp góc ma sát
nhỏ)?
Câu 4 (3 điểm)
Cho trục trung gian của của hộp giảm tốc có sơ đồ như hình 3. Bánh răng cơn răng thẳng Z1
có đường kính trung bình dm= 250mm, các lực ăn khớp là: 𝐹𝑡1 = 1000𝑁, 𝐹𝑟1 = 163𝑁, Fa1= 325N.
Bánh răng trụ răng nghiêng Z2 có đường kính vịng chia 𝑑2 = 200𝑚𝑚, các lực ăn khớp là: 𝐹𝑡2 =
1250𝑁, 𝐹𝑟2 = 471𝑁, 𝐹𝑎2 = 335𝑁. Các kích thước :
𝐿1 = 150𝑚𝑚, 𝐿2 = 200𝑚𝑚, 𝐿3 = 100𝑚𝑚. Vật liệu chế tạo trục có ứng suất uốn cho phép
[𝜎𝐹 ] = 60𝑀𝑃𝑎.
1. Tính phản lực tại các gối đỡ A và D? (1đ)


2. Vẽ biểu đồ mômen uốn 𝑀𝑥 , 𝑀𝑦 , mômen xoắn T và ghi giá trị các mômen tại các tiết diện
nguy hiểm (1,5đ)
3. Xác định đường kính trục tại tiết diện C theo điều kiện sức bền? (0,5đ)

Hình 3
Chuẩn đầu ra của học phần (về kiến thức)
[G1.2]: Có kiến thức trong tính tốn thiết kế chi tiết máy và máy
[G4.1]: Hiểu được các chỉ tiêu tính tốn đối với từng chi tiết máy chung, từ đó nắm
vững được trình tự tính tốn thiết kế các hệ truyền động cơ khí và các liên kết trong
máy
[G2.2]: Nắm vững cơ sở tính tốn thiết kế các chi tiết máy:các thơng số cơ bản, các

đặc điểm trong truyền động, tỉ số truyền, vận tốc, hiệu suất
[G2.3]: Thành thạo trong giải quyết các bài tốn về phân tích lực tác dụng lên chi
tiết máy, cơ cấu máy
[G2.2]: Nắm vững cơ sở tính tốn thiết kế các chi tiết máy:các thơng số cơ bản, các
đặc điểm trong truyền động, tỉ số truyền, vận tốc, hiệu suất
[G2.3]: Thành thạo trong giải quyết các bài tốn về phân tích lực tác dụng lên chi
tiết máy, cơ cấu máy

Nội dung
kiểm tra
Câu 1
Câu 4

Câu 2
Câu 4
Câu 3
Câu 4

Chú ý: Cán bộ coi thi khơng giải thích đề thi
Ngày 17 tháng 12 năm 2018
Trưởng Bộ môn
(Đã ký)
TS. Mai Đức Đãi


ĐÁP ÁN ĐỀ THI MÔN NGUYÊN LÝ CHI TIẾT MÁY(TMMP230220)
Ngày thi: 18-12-2018
1.a

Xác định góc ơm 1 và kiểm tra điều kiện góc ơm 1:

𝛼1 = 1800 − 570

𝑑2 − 𝑑1
600 − 200
= 1800 − 570
= 𝟏𝟔𝟕, 𝟑𝟎 > 1500
𝑎
1800

0, 5

Vậy, góc ơm là 𝛼1 = 2,92𝑟𝑎𝑑
1.b

Xác định lực căng ban đầu (F0) để bộ truyền không xảy ra trượt trơn:
Ta có:
2𝐹𝑜 (𝑒 𝑓𝛼1 − 1) ≥ 𝐹𝑡 (𝑒 𝑓𝛼1 + 1)
𝐹𝑜 ≥

𝐹𝑡 (𝑒 𝑓𝛼1 + 1) 517,3 ∗ (𝑒 0,3∗2,92 + 1)
≥
≥ 𝟔𝟐𝟕, 𝟕𝑁
2(𝑒 𝑓𝛼1 − 1)
2 ∗ (𝑒 0,3∗2,92 − 1)

0,5

Với:
𝑇𝐼 = 9,55 ∗ 106

1.c

𝑃1
6,5
= 9,55 ∗ 106
= 𝟓𝟏𝟕𝟑𝟎𝑁𝑚𝑚
𝑛1
1200
2𝑇1
𝐹𝑡 =
= 𝟓𝟏𝟕, 𝟑𝑁
𝑑1

0,5

Thay dây đai có hệ số ma sát f ’ = 0,35. Hỏi khả năng tải (lực vòng Ft) của bộ truyền tăng
lên bao nhiêu lần:

2𝐹𝑜 (𝑒 𝑓′𝛼1 − 1) 2 ∗ 627,7 ∗ (𝑒 0,35∗2,92 − 1)
𝐹′𝑡 =
=
≤ 𝟓𝟗𝟏, 𝟎𝟒𝑁
(𝑒 𝑓′𝛼1 + 1)
(𝑒 0,35∗2,92 + 1)

0,5

Khả năng tải (lực vòng Ft) của bộ truyền tăng lên:
𝐹′𝑡 591,04
=

= 𝟏, 𝟏𝟒𝟑𝑙ầ𝑛
𝐹𝑡
517,3
2.a

0,5

HBR= HBR thường + HBR Hành tinh
+ HBR thường ăn khớp ngoài:
𝑢𝑎𝑏 =
=> 𝑛𝑏 =

𝑛𝑎
𝑢𝑎𝑏

=

200
−2

𝑛𝑎
𝑍𝑏
= (−1)𝑘
= (−1)1 2 = −𝟐
𝑛𝑏
𝑍𝑎

0,5

𝑣𝑔

= −𝟏𝟎𝟎( )
𝑝ℎ

+ Hệ hành tinh:
𝑢13/𝑐 =

1 − 𝑐 𝑛
̅̅̅1 − ̅̅̅
𝑛𝑐
𝑧2 𝑧3
50 75 75
=
=+
=
=
3 − 𝑐 𝑛
̅̅̅3 − ̅̅̅
𝑛𝑐
𝑧1 𝑧2′ 120 40 96
0,5


𝑛
̅̅̅1
75 21
=1−
=
𝑛𝑐
̅̅̅

96 96

1,0
 𝑛𝑐 =

96
21

𝑛1 =

96

𝑣𝑔

21

𝑛𝑏 = −𝟒𝟕𝟓, 𝟏𝟒( )
𝑝ℎ

=> Vậy, cần C quay ngược chiều với bánh răng Za
3.a

Tính tốc độ nIII của bánh vít:
𝑢𝑐 = 𝑢𝐵𝑅 ∗ 𝑢 𝑇𝑉 =

𝑍2 𝑍4
40
𝑛𝐼
∗
=3∗

= 𝟔𝟎 =
𝑍1 𝑍3
2
𝑛𝐼𝐼𝐼

 𝑛𝐼𝐼𝐼 =
3.b

𝑛𝐼
60

=

1200
60

𝑣

= 𝟐𝟎( )
𝑝ℎ

0,5

Phân tích phương chiều của các lực tác dụng trong bộ truyền bánh răng, bộ truyền
trục vít:

0,5

0,5

3.c

Tính lực vịng Ft1 của bánh răng nghiêng và Ft4 của bánh vít:
𝑇𝐼𝐼𝐼 = 𝟐𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝑁𝑚𝑚
𝐹𝑡4 =

2𝑇𝐼𝐼𝐼 2𝑇𝐼𝐼𝐼 2 ∗ 200000
=
=
= 𝟏𝟐𝟓𝟎𝑁
𝑑4
𝑚𝑧4
8 ∗ 40
+ 𝑡𝑔 =

𝑍3
𝑞

0,5

= 0,2

𝐹𝑡3 = 𝐹𝑡4 𝑡𝑔 = 1250 ∗ (0,2) = 𝟐𝟓𝟎𝑁

0,5


4

Tóm tắt:

𝑑𝑚 = 250𝑚𝑚; 𝐹𝑡1 = 1000𝑁; 𝐹𝑟1 = 163𝑁; 𝐹𝑎1 = 325𝑁;
𝑑2 = 200𝑚𝑚; 𝐹𝑡2 = 1250𝑁; 𝐹𝑟2 = 471𝑁; 𝐹𝑎2 = 335𝑁
𝐿1 = 150𝑚𝑚; 𝐿2 = 200𝑚𝑚; 𝐿3 = 100𝑚𝑚
[𝜎] = 60𝑀𝑃𝑎;

4.a

T= 𝐹𝑡1

𝑑𝑚
2

= 𝐹𝑡2

𝑑2
2

= 𝟏𝟐𝟓𝟎𝟎𝟎 𝑁𝑚𝑚

𝑑𝑚
= 330 ∗ 125 = 𝟒𝟎𝟔𝟐𝟓𝑁𝑚𝑚
2
𝑑2
= 𝐹𝑎2
= 335 ∗ 100 = 𝟑𝟑𝟓𝟎𝟎𝑁𝑚𝑚
2

𝑀𝑎1 = 𝐹𝑎1
𝑀𝑎2

Phản lực tại gối A và D:
+ PT cân bằng mômen tại A theo phương Y:
∑ 𝑚𝐴 (𝑅⃗𝑦 ) = −𝑀𝑎1 + 𝐹𝑟1 ∗ 𝐿1 − 𝐹𝑟2 ∗ (𝐿1 + 𝐿2 ) − 𝑀𝑎2 + 𝑅𝐷𝑌 ∗ (𝐿1 + 𝐿2
+ 𝐿3 ) = 0


𝑅𝐷𝑌 =

(𝑀𝑎1 −𝐹𝑟1 ∗𝐿1 +(𝐿1 +𝐿2 )∗𝐹𝑟2 +𝑀𝑎2 )
(𝐿1 +𝐿2 +𝐿3 )

(40625−163∗150+(150+200)∗471+33500)
(450)

=

= 𝟒𝟕𝟔, 𝟕(𝑁)

0,5

+ PT cân bằng lực:
∑ 𝑅 = −𝑅𝐴𝑌 + 𝐹𝑟1 − 𝐹𝑟2 + 𝑅𝐷𝑌 = 0
 𝑅𝐴𝑌 = 𝐹𝑟1 − 𝐹𝑟2 + 𝑅𝐷𝑌 = 163 − 471 + 476,7 = 𝟏𝟔𝟖, 𝟕(𝑁)

0,5

+ PT cân bằng mômen tại A theo phương X:
 ∑ 𝑚𝐴 (𝑅⃗𝑥 ) = −𝐹𝑡1 ∗ 𝐿1 − 𝐹𝑡2 ∗ (𝐿1 + 𝐿2 ) + 𝑅𝐷𝑋 ∗ (𝐿1 + 𝐿2 + 𝐿3 ) = 0
 𝑅𝐷𝑋 =

𝐹𝑡1 ∗𝐿1 +𝐹𝑡2 ∗(𝐿1 +𝐿2 )
(𝐿1 +𝐿2 +𝐿3 )

= 𝟏𝟑𝟎𝟓, 𝟔(𝑁)

0,5

+ PT cân bằng lực:
∑ 𝑅 = 𝑅𝐴𝑋 − 𝐹𝑡1 − 𝐹𝑡2 + 𝑅𝐷𝑋 = 0
=>𝑅𝐴𝑋 = 𝐹𝑡1 + 𝐹𝑡2 − 𝑅𝐷𝑋 = 𝟗𝟒𝟒, 𝟒(𝑁)

0,5


4.b

Vẽ biểu đồ mômen:

0,75

0,5
0,25


4.c

Đường kính tại tiết diện nguy hiểm C:
+ Moment tương đương tại vị trí C:
2
2

𝑀𝑡đ−𝐶 = √𝑀𝑢𝑥−𝐶
+ 𝑀𝑢𝑦−𝐶
+ 0.75𝑇 2

= √476702 + 1305602 + 0,75 ∗ 1250002
= 𝟏𝟕𝟔𝟏𝟗𝟑𝑵𝑚𝑚
Đường kính trục tại tiết diện C:
3

𝑑𝐶 ≥ √

𝑀𝑡đ
= 𝟑𝟎, 𝟖𝟓𝒎𝒎
0.1[𝜎𝐹 ]

Vì tại C lắp bánh răng nên ta chọn: 𝑑𝐶 = 𝟑𝟐(𝑚𝑚)

0,25

0,25


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
BỘ MƠN: CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
-------------------------

ĐỀ THI CUỐI KỲ -HK2,NĂM HỌC 2017-2018
Môn: Nguyên lý – Chi tiết máy

Mã môn học: TMMP230220
Đề số/Mã đề:HKII2017-2018.
Đề thi có02 trang
Thời gian: 90 phút.
Được phép sử dụng 04 tờ A4 viết tay
(không được photocopy)

Câu 1: (2điểm)
Bộ truyền đai dẹt có đường kính các bánh đai d1= 150mm, d2= 600mm. Đai có bề rộng b=
50mm, chiều dày =6mm. Hệ số ma sát giữa đai và bánh đai là f= 0,32; ứng suất căng ban đầu
của đai 0= 2MPa. Góc ơm trên bánh dẫn 1= 1600 và tốc độ quay của bánh dẫn n1= 1000v/ph.
Bỏ qua lực căng phụ do lực ly tâm sinh ra.
a. Tính khoảng cách trục a của bộ truyền?
(0,5đ)
b.Tính lực căng ban đầu F0của dây đai?
(0,5 đ)
c.Tính công suất P1 lớn nhất truyền được? (1 đ)
Câu 2: (2 điểm)
Cho hệ bánh răng như hình 1 với các số răng: Za= 20, Zb= 40, 𝑍1 = 20, 𝑍2 = 60, 𝑍′2 =
30 , 𝑍3 = 60. Bánh răng Za và cần C quay cùng chiều nhau. Tốc độ quay na= 400vg/ph,
nc=100vg/ph. Xác định chiều quay và tốc độ quay n3 của bánh răng Z3?

Hình 1
Hình 2
Câu 3: (3 điểm)
Cho hệ thống truyền động và chiều quay như hình 2. Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng
có tỷ số truyền u1= 3. Bộ truyền trục vít có: số mối ren trục vít Z3= 2, số răng bánh vít Z4 = 60,
mơdun m =8mm, hệ số đường kính q= 10. Tốc độ động cơ n1= 1450v/ph và mômen xoắn của
bánh vít trên trục IIIlà TIII= 2x105Nmm. Xem hiệu suất của ổ lăn và bánh răng bằng một. Hiệu
suất bộ truyền trục vít  = 0,72.

a.Xác định phương, chiều các lực tác dụng lên các bánh răng, trục vít, bánh vít ? (1đ)
b. Xác định chiều quay và tốc độ quay nIII của bánh vít?
(1 đ)
c. Tính trị số lực vịng Ft3 và Ft4 của bộ truyền trục vít ? (1đ)
Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

Trang 1/7


Câu 4: (3 điểm)
Cho trục trung gian của hệ truyền động cơ khí như hình 3 có Z1là bánh răng trụ răng
thẳng, bánh răngbị dẫn của cấp nhanh và Z2 làbánh răng nón răng thẳng, bánh răng dẫncủa cấp
chậm. Bánh răng 𝑍1 có: 𝐹𝑡1 = 2000𝑁, 𝐹𝑟1 = 728𝑁, 𝑑1 = 300𝑚𝑚 và bánh răng 𝑍2 có: 𝐹𝑡2 =
2500𝑁, 𝐹𝑟2 = 788𝑁, 𝐹𝑎2 = 455𝑁,𝑑𝑚 = 240𝑚𝑚. Các kích thước 𝐿1 = 150𝑚𝑚, 𝐿2 =
150𝑚𝑚, 𝐿3 = 200𝑚𝑚. Vật liệu trục có ứng suất uốn cho phép 𝜎𝐹 = 50𝑀𝑃𝑎.
a.Tính phản lực tại các gối đỡ A và C?(1đ)
b.Vẽ các biểu đồ nội lực mômen uốn 𝑀𝑥 , 𝑀𝑦 , mômen xoắn T và ghi giá trị các mômen tại
các tiết diện nguy hiểm?
(1,5đ)
c.Xác định đường kính trục tại tiết diện C theo chỉ tiêu độ bền?(0,5đ)

Hình 3
Ghi chú: Cán bộ coi thi khơng được giải thích đề thi.
Chuẩn đầu ra của học phần (về kiến thức)

Nội dung
kiểm tra
Câu 1

[G1.2]: Có kiến thức trong tính tốn thiết kế chi tiết máy và máy

[G2.2]: Nắm vững cơ sở tính tốn thiết kế các chi tiết máy:các thông số cơ bản, các đặc
điểm trong truyền động, tỉ số truyền, vận tốc, hiệu suất
[G2.3]: Thành thạo trong giải quyết các bài toán về phân tích lực tác dụng lên chi tiết
máy, cơ cấu máy
[G4.1]: Hiểu được các chỉ tiêu tính tốn đối với từng chi tiết máy chung, từ đó nắm
vững được trình tự tính tốn thiết kế các hệ truyền động cơ khí

Câu 2
Câu 3
Câu 4
Câu1
Câu 4

TP.HCM, Ngày15 tháng 6 năm 2018
Thơng qua bộ môn

PGS.TS. Văn Hữu Thịnh

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

Trang 2/7


ĐÁP ÁN ĐỀ THI MÔN NGUYÊN LÝ CHI TIẾT MÁY(TMMP230220)
Ngày thi: 19-6-2018

1.a

Tính khoảng cách trục (a) của bộ truyền:
𝑑2 − 𝑑1

𝑎
𝑑2 − 𝑑1
600 − 150
𝑎 = 570
= 570
= 𝟏𝟐𝟖𝟐, 𝟓𝑚𝑚
0
0
180 − 160
200
𝛼1 = 1800 − 570

0, 5

Vậy, khoảng cách trục là a= 1282,5mm
1.b

Tính lực căng ban đầu (F0) của dây đai:
+ Diện tích dây đai:

𝐴 = 𝑏 ∗  = 50 ∗ 6 = 𝟑𝟎𝟎𝑚𝑚2

+ Lực căng ban đầu: 𝐹0 = 0 ∗ 𝐴 = 2 ∗ 300 = 𝟔𝟎𝟎𝑁
1.c

0,5

Tính cơng suất P1 lớn nhất truyền được:
Ta có:
2𝐹𝑜 𝑒 𝑓𝛼 1 − 1 ≥ 𝐹𝑡 𝑒 𝑓𝛼 1 + 1

2𝐹𝑜 𝑒 𝑓𝛼 1 − 1
2 ∗ 600 ∗ 𝑒 0,32∗2,79 − 1
≤
≤ 𝟓𝟎𝟑, 𝟏𝑁
𝑒 𝑓𝛼 1 + 1
𝑒 0,32∗2,79 + 1
Để tính cơng suất lớn nhất, ta lấy: 𝐹𝑡 = 𝟓𝟎𝟑, 𝟏𝑁
Vận tốc bánh đai dẫn:
𝑑1 𝑛1
3.14 ∗ 150 ∗ 1000
𝑚
𝑣1 =
=
=
𝟕,
𝟖𝟓(
)
60. 103
60. 103
𝑠
Công suất trên bánh dẫn:
𝐹𝑡 𝑣1
503,1 ∗ 7,85
𝑃1 =
=
= 𝟑, 𝟗𝟓𝑘𝑊
1000
1000
HBR= HBR thường + HBR vi sai
𝐹𝑡 ≤

2.

0,5
0,25

0,5

+ HBR thường ăn khớp ngoài:
𝑢𝑎𝑏 =

𝑛𝑎
𝑍𝑏
40
= (−1)𝑘
= (−1)1
= −𝟐
𝑛𝑏
𝑍𝑎
20

=>𝑛𝑏 =

𝑛𝑎
𝑢 𝑎𝑏

=

400
−2

0,5

𝑣𝑔

= −𝟐𝟎𝟎( )
𝑝𝑕

+ Hệ vi sai:
𝑢13/𝑐 =

1 − 𝑐 𝑛1 − 𝑛𝑐
𝑧2 𝑧4
=
=−
= −𝟔
3 − 𝑐 𝑛3 − 𝑛𝑐
𝑧1 𝑧2′

1

𝑛1 − 𝑛𝑐 = −6(𝑛3 − 𝑛𝑐 )
=>𝑛3 =

7 𝑛 𝑐 −𝑛 1
6

=

7(𝑛 𝑐 )−(−𝑛 𝑏 )

6

=

𝟕∗𝟏𝟎𝟎−(−𝟐𝟎𝟎)
𝟔

𝑣𝑔

= 𝟏𝟓𝟎( )
𝑝𝑕

0,5

=>Vậy, bánh răng Z3 quay cùng chiều với bánh răng Za
Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

Trang 3/7


3.a

Phân tích lực tác dụng lên các bánh răng, trục vít - bánh vít:

0,5

0,5

3.b

Xác định chiều quay và tốc độ quay nIII của bánh vít:
𝑢𝑐 = 𝑢𝐵𝑅 ∗ 𝑢 𝑇𝑉 = 𝑢1 ∗
 𝑛𝐼𝐼𝐼 =

3.c

𝑛𝐼

𝑍4
60
𝑛𝐼
=3∗
= 𝟗𝟎 =
𝑍3
2
𝑛𝐼𝐼𝐼

=

90

1450
90

𝑣

= 𝟏𝟔, 𝟏𝟏( )
𝑝𝑕

0,25

0,75

Tính trị số lực vòng Ft3 và Ft4 của bộ truyền trục vít:
 Cách 1:
𝑇𝐼𝐼𝐼 = 𝟐𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝑁𝑚𝑚
𝑇𝐼𝐼 =

𝑇𝐼𝐼𝐼
𝑢 𝑇𝑉 ∗ ơ ∗  𝑇𝑉
𝐹𝑡4 =

=

200000
= 𝟗𝟐𝟓𝟗, 𝟑𝑁𝑚𝑚
30 ∗ 1 ∗ 0,72

0,25

2𝑇𝐼𝐼𝐼 2𝑇𝐼𝐼𝐼
=
= 𝟖𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝑁
𝑑4
𝑚𝑧4

0,5

2𝑇𝐼𝐼 2𝑇𝐼𝐼
=

= 𝟐𝟑𝟏, 𝟓𝑁
𝑑3
𝑚𝑞

0,25

𝐹𝑡3 =
 Cách 2:

 = 0,95
+ 𝑡𝑔 =

𝑍3
𝑞

𝑡𝑔
= 0,72
𝑡𝑔( + 𝜑)

= 0,2

+ 𝑡𝑔  + 𝜑 =

0,95∗0,2
0,72

= 0,264

𝐹𝑡3 = 𝐹𝑡4 𝑡𝑔  + 𝜑 = 833.33 ∗ 0,264 = 𝟐𝟏𝟗, 𝟗𝑁

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

Trang 4/7


4
Tóm tắt:
𝑑1 = 300𝑚𝑚; 𝐹𝑡1 = 2000𝑁; 𝐹𝑟1 = 728𝑁;
𝑑𝑚 = 240𝑚𝑚; 𝐹𝑡2 = 2500𝑁; 𝐹𝑟2 = 788𝑁; 𝐹𝑎2 = 455𝑁
𝐿1 = 150𝑚𝑚; 𝐿2 = 150𝑚𝑚; 𝐿3 = 200𝑚𝑚
𝜎 = 50𝑀𝑃𝑎;

T= 𝐹𝑡1

𝑑1
2

𝑀𝑎2 = 𝐹𝑎2

4.a

= 𝐹𝑡2

𝑑𝑚
2

= 𝟑𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎 𝑁𝑚𝑚

𝑑𝑚
= 455 ∗ 120 = 𝟓𝟒𝟔𝟎𝟎𝑁𝑚𝑚

2

Phản lực tại gối A và C:
+PT cân bằng mômen tại A theo phương Y
𝑚𝐴 𝐹𝑦 = 𝐹𝑟1 ∗ 𝐿1 + 𝑅𝐶𝑌 𝐿1 + 𝐿2 − 𝐹𝑟2 ∗ 𝐿1 + 𝐿2 + 𝐿3 + 𝑀𝑎2 = 0
𝑅𝐶𝑌 =



=

−𝐹𝑟1 ∗𝐿1 +𝐹𝑟2 ∗ 𝐿1 +𝐿2 +𝐿3 −𝑀𝑎 2
𝐿1 +𝐿2

=

−728 ∗ 150 + 788 ∗ 150 + 150 + 200 − 54600
= 𝟕𝟔𝟕, 𝟑𝑁
300

0,25

+PT cân bằng hình chiếu các lực (trên trục oy):
𝐹 = −𝑅𝐴𝑌 + 𝐹𝑟1 + 𝑅𝐶𝑌 − 𝐹𝑟2 = 0
0,25

 𝑅𝐴𝑌 = 𝑅𝐶𝑌 + 𝐹𝑟1 − 𝐹𝑟2 = 767,3 + 728 − 788 = 𝟕𝟎𝟕, 𝟑𝑁
+ PT cân bằng mômen tại A theo phương X


𝑚𝐴 𝐹𝑥 = 𝐹𝑡1 ∗ 𝐿1 − 𝑅𝐶𝑋 ∗ (𝐿1 + 𝐿2 ) + 𝐹𝑡2 ∗ 𝐿1 + 𝐿2 + 𝐿3 = 0

 𝑅𝐶𝑋 =

𝐹𝑡1 ∗𝐿1 +𝐹𝑡2 ∗ 𝐿1 +𝐿2 +𝐿3
𝐿1 +𝐿2

=

=

1000 ∗ 150 + 2500 ∗ (150 + 150 + 200)
= 𝟓𝟏𝟔𝟔, 𝟕𝑁
300

0,25

+ PT cân bằng hình chiếu các lực (trên trục ox):
𝐹 = 𝑅𝐴𝑋 + 𝐹𝑡1 − 𝑅𝐶𝑋 + 𝐹𝑡2 = 0
 𝑅𝐴𝑋 = 𝑅𝐶𝑋 − 𝐹𝑡1 − 𝐹𝑡2 = 5166,7 − 2000 − 2500 = 𝟔𝟔𝟔, 𝟕𝑁

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

0,25

Trang 5/7


4.b

Vẽ biểu đồ mômen

0,25

0,5

0,5

0,25
Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

Trang 6/7


4.c

Đường kính tại tiết diện nguy hiểm C:
Moment tương đương tại vị trí C:
𝑀𝑡đ𝐶 =

2
2
𝑀𝑢𝑥𝐶
+ 𝑀𝑢𝑦𝐶
+ 0,75𝑇 2 =

1030002 + 5000002 + 0,75 ∗ 3000002

= 𝟓𝟕𝟐𝟖𝟎𝟖 𝑁𝑚𝑚

0,25

Đường kính trục tại tiết diện C:
𝑑𝐶 ≥

3

𝑀𝑡đ
= 𝟒𝟖, 𝟓𝟕𝑚𝑚
0,1 ∗ 𝜎𝐹

0,25

Vì tại C lắp ổ lăn nên chọn dc= 50 mm
Tổng cộng:

10
Thông qua bộ mônTKM

PGS.TS Văn Hữu Thịnh

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

Trang 7/7


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
BỘ MƠN: CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

-------------------------

ĐỀ THI CUỐI KỲ HỌC KỲ I NĂM HỌC 2015-2016
Môn: Nguyên lý – Chi tiết máy
Mã môn học: TMMP230220
Đề số/Mã đề: HK1-2015-2016
Thời gian: 90 phút.
Được phép sử dụng tài liệu.

Câu 1:
(2,5 đ)
Bộ truyền đai dẹt có hai bánh đai, chiều rộng đai b = 50mm, diện tích đai A= 300mm2, truyền
công suất P1 = 5KW, tốc độ n1 = 950v/ph. Đường kính bánh đai dẫn d1 = 200mm, tỉ số truyền u =
3,5. Mô đun đàn hồi dây đai E=200MPa, ứng suất căng ban đầu 0 = 2MPa, khoảng cách trục a =
1200mm.
a/ Tính các lực Ft, F0, F1, F2 ? (1đ)
b/ Tính chiều dài đai và số lần uốn của đai trong một giây? (0,5đ)
c/ Xác định ứng suất lớn nhất sinh ra trong dây đai? (bỏ qua ứng suất căng phụ) (0,5đ)
d/ Xác định điều kiện hệ số ma sát f giữa đai và bánh đai để bộ truyền làm việc không xảy ra
trượt trơn? (0,5đ)
Câu 2:
(2,5đ)
Cho hệ thống truyền động và chiều quay bánh răng Z1 như hình 1. Cặp bánh răng trụ răng nghiêng
có Z1 = 30, Z2= 108, môdun pháp m1 = 2mm. Công suất trên bánh vít P4 = 4KW, tốc độ quay của bánh
vít n4 = 120v/ph. Bộ truyền trục vít có mơdun m2 = 4 mm, q = 10, trục vít có 2 mối ren, số răng bánh
vít Z4 = 60. Hệ số ma sát của trục vít – bánh vít là f = 0,15 và hiệu suất của một cặp ổ lăn ol=1.
a/ Phân tích phương, chiều lực tác dụng lên các bánh răng, trục vít - bánh vít ? (0,75đ)
b/ Tính góc nghiêng  của cặp bánh răng trụ răng nghiêng để khoảng cách trục 𝑎𝑤1 = 𝑎𝑤2 ?
(0,5đ)
c/ Tính hiệu suất bộ truyền trục vít – bánh vít (0,5đ)

d/ Tính trị số lực vịng Ft3 và Ft4 của bộ truyền trục vít ? (0,75đ)

Hình 1

Hình 2

Câu 3:
(2đ)
Cho hệ bánh răng như hình 2 với các số răng 𝑍1 = 20, 𝑍2 = 60, 𝑍2, = 𝑍3, = 30, 𝑍3 = 𝑍4 = 60,
Z5 = 25, Z6 = 50. Tốc độ quay n1= 720v/ph.
𝜔
a/ Xác định tỷ số truyền 𝑢16 = 1 =? (1đ)
𝜔6

b/ Tính tốc độ quay n6 của bánh răng Z6 ? (1đ)
Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

Trang 1/2


Câu 4:
(3đ)
Cho trục trung gian của hệ truyền động cơ khí như hình 3 có bánh răng trụ răng nghiêng bị
dẫn cấp nhanh 𝑍1 và bánh răng dẫn cấp chậm 𝑍2 . Bánh răng 𝑍1 có: 𝐹𝑡1 = 5000𝑁, 𝐹𝑟1 = 1848𝑁,
𝐹𝑎1 = 882𝑁, 𝑑1 = 200𝑚𝑚 và bánh răng 𝑍2 có: 𝐹𝑡2 = 6250𝑁, 𝐹𝑟2 = 2310𝑁, 𝐹𝑎2 = 1102𝑁
𝑑2 = 160𝑚𝑚. Các kích thước 𝐿1 = 150𝑚𝑚, 𝐿2 = 150𝑚𝑚, 𝐿3 = 150𝑚𝑚. Vật liệu chế tạo trục
có ứng suất uốn cho phép [𝜎] = 50𝑀𝑃𝑎. Hãy xác định:
a/ Xác định phản lực tại các gối đỡ B và D (0,75 đ)
b/ Vẽ biểu đồ mômen uốn 𝑀𝑥 , 𝑀𝑦 , mômen xoắn T và ghi giá trị các mômen tại các tiết diện nguy
hiểm. (1,5 đ)

c/ Xác định đường kính trục tại tiết diện tại C. (0,75 đ)

Hình 3
Ghi chú: Cán bộ coi thi khơng được giải thích đề thi.
Chuẩn đầu ra của học phần (về kiến thức)

Nội dung
kiểm tra
[G1.2]: Có kiến thức trong lĩnh vực tính toán thiết kế chi tiết máy và máy
Câu 1,2,3,4
[G2.1]: Nắm vững phân tích lực tác dụng lên khớp động, khâu, chi tiết máy.
Câu 2, 4
[G2.2]: Nắm vững cơ sở tính tốn thiết kế các chi tiết máy:các thơng số cơ bản, các Câu 1,2,3
đặc điểm trong truyền động, tỉ số truyền, vận tốc, hiệu suất
[G4.1]: Hiểu được các chỉ tiêu tính tốn đối với từng chi tiết máy chung, từ đó nắm Câu 1,2,3
vững được trình tự tính tốn thiết kế các hệ truyền động cơ khí và các liên kết trong
máy
TP.HCM, Ngày 17 tháng 12 năm 2015
Thông qua bộ môn

TS. Văn Hữu Thịnh

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

Trang 2/2


ĐÁP ÁN ĐỀ THI MÔN NGUYÊN LÝ CHI TIẾT MÁY(TMMP230220)
Ngày thi: 30-12-2015
1.a

Xác định:
𝑇 = 9.55 ∗ 106
2𝑇
= 𝟓𝟎𝟐. 𝟔𝑁
𝑑1
𝐹0 = 0 A = 𝟔𝟎𝟎𝑁
𝐹𝑡
𝐹1 = 𝐹0 + = 𝟖𝟓𝟏. 𝟑𝑁
2
𝐹𝑡
𝐹2 = 𝐹0 − = 𝟑𝟒𝟖. 𝟕𝑁
2

𝑃
= 50263𝑁𝑚𝑚
𝑛

𝐹𝑡 =

0.25
0.25
0.25
0.25

1.b

Với 𝑑2 = 𝑢𝑑1 = 3.5 ∗ 200 = 700(𝑚𝑚)
Chiều dài đai l:
𝜋(𝑑2 + 𝑑1 ) (𝑑2 − 𝑑1 )2

𝑙 = 2𝑎 +
+
= 𝟑𝟖𝟔𝟔 (𝑚𝑚)
2
4𝑎

0.25

Số lần uốn của đai trong 1 giây:
𝑑1 𝑛1
3.14 ∗ 200 ∗ 950
𝑚
𝑣1 =
=
=
9.95(
)
60. 103
60. 103
𝑠
𝑙 = 3.866(𝑚)
𝑉
9.95
𝑙ầ𝑛
𝑖= =
= 𝟐. 𝟓𝟕(
)
𝑙 3.866
𝑔𝑖â𝑦
1.c

0.25

Ứng suất lớn nhất trong đai:
𝜎𝑚𝑎𝑥 = 𝜎0 +

𝜎𝑡
𝛿
+ 𝐸 = 𝟖. 𝟖𝟒𝑀𝑃𝑎
2
𝑑1

0.5

Với:
0 = 2MPa;
𝐹

𝜎𝑡 = 𝑡 = 1.68𝑀𝑃𝑎
𝐴
𝐴
𝛿 = = 6𝑚𝑚
𝑏
1.d

Xác định hệ số ma sát tối thiểu để không trượt trơn:

𝐹𝑡 (𝑒 𝑓𝛼1 + 1)
𝐹𝑜 ≥
2 (𝑒 𝑓𝛼1 − 1)

Xác định góc ơm:
𝛼1 = 𝜋 −
: hệ số kéo

𝑑2 − 𝑑1
700 − 200
= 3.14 −
= 𝟐. 𝟕𝟑(𝑟𝑎𝑑)
𝑎
1200
=

 2𝐹𝑜 (𝑒 𝑓𝛼1 − 1) ≥ 𝐹𝑡 (𝑒 𝑓𝛼1 + 1)
1
2𝐹 +𝐹
1
1+
 𝑓 ≥ ln 𝑜 𝑡 = 𝑙𝑛
𝛼1

2𝐹𝑜 −𝐹𝑡

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

𝛼1

𝐹𝑡
= 0.42
2𝐹0

1−

Trang 3/2


 𝑓≥

1
2.73

𝑙𝑛

1+0.4
1−04

0.5

= 0.33
𝑓𝑚𝑖𝑛 = 𝟎. 𝟑𝟑

2.a

Phân tích phương, chiều lực tác dụng lên các bánh răng, trục vít - bánh vít:

0.25

0.5

2.b

Góc nghiêng  của cặp bánh răng trụ răng nghiêng để khoảng cách trục 𝑎𝑤1 = 𝑎𝑤2 :
𝑚1 (𝑍1 + 𝑍2 )
𝑎𝑤1 =
2𝑐𝑜𝑠
𝑚2 (𝑞 + 𝑍4 )
𝑎𝑤2 =
2
Để 𝑎𝑤1 = 𝑎𝑤2 ta có:
𝑚1 (𝑍1 + 𝑍2 ) 𝑚2 (𝑞 + 𝑍4 )
=
2𝑐𝑜𝑠
2
 𝑐𝑜𝑠 =

2.c

0.25

𝑚1 (𝑍1 +𝑍2 )
𝑚2 (𝑞+𝑍4 )

  = 𝟗. 𝟕𝟎

0.25

Hiệu suất bộ truyền trục vít – bánh vít:
𝑍
𝑡𝑔 = 3 = 0,2 =>  = 11,620
𝑞

𝜑 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛𝑔(𝑓) = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛𝑔(0.15) => 𝜑 = 8.530

  𝑇𝑉 = 0,95.
2.d

𝑡𝑔
𝑡𝑔(+𝜑)

0.25
0.25

= 𝟎. 𝟓𝟐𝟖

Trị số lực vòng Ft3 và Ft4 của bộ truyền trục vít:
𝑃
𝑇4 = 9,55. 106 ∗ 4 = 𝟑𝟏𝟖𝟑𝟑𝟑𝑁𝑚𝑚
𝑇3 =
𝑛4

Với:

𝑇4
𝑢𝑇𝑉 ∗ô ∗𝑇𝑉

= 𝟐𝟎𝟏𝟏𝟒𝑁𝑚𝑚

𝑍4 60
=
= 30

𝑍3
2
ô = 1
2𝑇4
2𝑇4
𝐹𝑡2 =
=
= 𝟐𝟔𝟓𝟑(𝑁)
𝑑𝑤4 𝑚2 𝑍4
𝑢 𝑇𝑉 =

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

Trang 4/2

0.25


0.25

Cách 1:
2𝑇3
2𝑇2
𝐹𝑡3 =
=
= 𝟏𝟎𝟎𝟔(𝑁)
𝑑𝑤3 𝑚2 𝑞

0.25

Cách 2: 𝐹𝑡3 = 𝐹𝑡4 𝑡𝑔( + 𝜑)
3.a

Tỷ số truyền 𝑢16 =

𝜔1
𝜔6

:

HBR= HBR thường + HBR hành tinh + HBR thường
HBR thường:
𝑍2 𝑛1 1
𝑢12 = + =
=
=𝟑
𝑍1 𝑛2 2
Hệ hành tinh:
2′ − 𝑐 𝑛2′ − 𝑛𝑐
𝑧3 𝑧4
𝑢2′4/𝑐 =
=
= (−1)2
=4
4 − 𝑐
𝑛4 − 𝑛𝑐
𝑧2′ 𝑧3′
 ′
 ′
1 − 2 = 4 => 2 = −𝟑

𝑐

HBR thường:

3.b

𝑐

𝑍6
𝑛5
5
𝑢56 = − = − = −
= −𝟐
𝑍5
𝑛6
6
𝜔1 1 2′
5
𝒖𝟏𝟔 =
=
∗
∗−
= 𝟏𝟖
𝜔6 2 𝑐
6

Tốc độ quay n6 của bánh răng Z6
𝑢16 =
 𝑛6 =

𝑛1
𝑢16

0.5

= 𝟒𝟎 (

𝑣ò𝑛𝑔
𝑝ℎú𝑡

0.25
0.25

𝑛1
𝑛6

0.5

)

 Bánh răng Z6 cùng chiều quay với bánh răng Z1
4

Tóm tắt:

𝑑1 = 200(𝑚𝑚)
𝑑2 = 160(𝑚𝑚)
𝐿1 = 150(𝑚𝑚)
𝐿2 = 150(𝑚𝑚)
𝐿3 = 150(𝑚𝑚)

[𝜎] = 50𝑀𝑃𝑎

𝐹𝑡1 = 5000𝑁
𝐹𝑟1 = 1848𝑁
𝐹𝑎1 = 882𝑁
𝐹𝑡2 = 6250𝑁
𝐹𝑟2 = 2310𝑁
𝐹𝑎2 = 1102𝑁
4.4

0.5

Phản lực:

𝑑1
= 𝟖𝟖𝟐𝟎𝟎𝑁𝑚𝑚
2
𝑑2
= 𝐹𝑎2
= 𝟖𝟖𝟏𝟔𝟎𝑁𝑚𝑚
2

𝑀𝑎1 = 𝐹𝑎1
𝑀𝑎2

+ PT cân bằng mômen tại B theo phương Y:

∑ 𝑚𝐵 (𝑅⃗𝑦 ) = −𝑀𝑎1 + 𝐹𝑟1 ∗ 𝐿1 + 𝐹𝑟2 ∗ 𝐿2 − 𝑀𝑎2 + 𝑅𝐷𝑌 ∗ (𝐿2 + 𝐿3 ) = 0


𝑅𝐷𝑌 = −

(−𝑀𝑎1 +𝐹𝑟1 ∗𝐿1 +𝐹𝑟2 ∗𝐿2 −𝑀𝑎2 )
(𝐿2 +𝐿3 )

= −𝟏𝟒𝟗𝟏(𝑁)

0.25

+PT cân bằng lực:
∑ 𝑅 = −𝐹𝑟1 + 𝑅𝐵𝑌 + 𝐹𝑟2 + 𝑅𝐷𝑌 = 0
Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

0.25
Trang 5/2


 𝑅𝐵𝑌 = −𝑅𝐷𝑌 − 𝐹𝑟2 + 𝐹𝑟1 = 𝟏𝟎𝟐𝟗(𝑁)

+ PT cân bằng mômen tại B theo phương X

 ∑ 𝑚𝐵 (𝑅⃗𝑥 ) = −𝐹𝑡1 ∗ 𝐿1 + 𝐹𝑡2 ∗ (𝐿2 ) − 𝑅𝐷𝑋 ∗ (𝐿2 + 𝐿3 ) = 0
 𝑅𝐷𝑋 =

−𝐹𝑡1 ∗𝐿1 +𝐹𝑡2 ∗(𝐿2 )
(𝐿2 +𝐿3 )

= 𝟔𝟐𝟓(𝑁)

0.25

+PT cân bằng lực:
∑ 𝑅 = 𝑅𝐵𝑋 − 𝐹𝑡1 + 𝑅𝐷𝑋 − 𝐹𝑡2 = 0
4.b

0.25

 𝑅𝐵𝑋 = −𝑅𝐷𝑋 + 𝐹𝑡1 + 𝐹𝑡2 = 𝟏𝟎𝟔𝟐𝟓(𝑁)
Vẽ biểu đồ momen

0.25

0.75

0.25

𝑑1
𝑑2
𝑇 = 𝐹𝑡1 ∗
= 𝐹𝑡2 ∗
= 𝟓𝟎𝟎, 𝟎𝟎𝟎𝑁𝑚𝑚
2
2
Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

Trang 6/2


0.25
4.c

Moment tương đương tại vị trí C:
2 + 𝑀 2 + 0.75𝑇 2 = √3118302 + 937502 + 0.75 ∗ 5000002
𝑀𝑡đ−𝐶 = √𝑀𝑢𝑥
𝑢𝑦
0.25

= 𝟓𝟒𝟏𝟕𝟖𝟏𝑁𝑚𝑚
Đường kính trục tại tiết diện C:
3

𝑑𝐶 ≥ √

𝑀𝑡đ−𝐶
= 𝟒𝟕. 𝟔𝟕𝑚𝑚
0.1[𝜎𝐹 ]
Chọn 𝑑𝐶 ≥ 𝟒𝟖(𝑚𝑚)

0.25

Mở rộng: Moment tương đương tại vị trí B:
2 + 𝑀 2 + 0.75𝑇 2
𝑀𝑡đ−𝐵 = √𝑀𝑢𝑥
𝑢𝑦

= √1890002 + 7500002 + 0.75 ∗ 5000002 = 886409𝑁𝑚𝑚
Đường kính trục tại tiết diện B:
3

𝑑𝐵 ≥ √

𝑀𝑡đ−𝐵
= 56.18𝑚𝑚
0.1[𝜎𝐹 ]
Vì tại B lắp ổ lăn nên ta chọn: 𝑑𝐵 ≥ 𝟔𝟎(𝑚𝑚)
Tổng cộng:

10

Trưởng Bộ Môn TKM

GV Kiểm tra đáp án

TS. Văn Hữu Thịnh

TS. Nguyễn Minh Kỳ

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

Trang 7/2


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
BỘ MƠN: CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
-------------------------

ĐỀ THI CUỐI KỲ HỌC KỲ III NĂM HỌC 2014-2015
Môn: Nguyên lý – Chi tiết máy

Mã môn học: TMMP230220
Đề số/Mã đề: HK1-2015-2016
Thời gian: 90 phút.
Được phép sử dụng tài liệu.

Câu 1:
(2,5 đ)
Bộ truyền đai dẹt có hai bánh đai, chiều rộng đai b = 50mm, diện tích đai A= 300mm2, truyền
công suất P1 = 5KW, tốc độ n1 = 950v/ph. Đường kính bánh đai dẫn d1 = 200mm, tỉ số truyền u =
3,5. Mô đun đàn hồi dây đai E=200MPa, ứng suất căng ban đầu 0 = 2MPa, khoảng cách trục a =
1200mm.
a/ Tính các lực Ft, F0, F1, F2 ? (1đ)
b/ Tính chiều dài đai và số lần uốn của đai trong một giây? (0,5đ)
c/ Xác định ứng suất lớn nhất sinh ra trong dây đai? (bỏ qua ứng suất căng phụ) (0,5đ)
d/ Xác định điều kiện hệ số ma sát f giữa đai và bánh đai để bộ truyền làm việc không xảy ra
trượt trơn? (0,5đ)
Câu 2:
(2,5đ)
Cho hệ thống truyền động và chiều quay bánh răng Z1 như hình 1. Cặp bánh răng trụ răng nghiêng
có Z1 = 30, Z2= 108, môdun pháp m1 = 2mm. Công suất trên bánh vít P4 = 4KW, tốc độ quay của bánh
vít n4 = 120v/ph. Bộ truyền trục vít có mơdun m2 = 4 mm, q = 10, trục vít có 2 mối ren, số răng bánh
vít Z4 = 60. Hệ số ma sát của trục vít – bánh vít là f = 0,15 và hiệu suất của một cặp ổ lăn ol=1.
a/ Phân tích phương, chiều lực tác dụng lên các bánh răng, trục vít - bánh vít ? (0,75đ)
b/ Tính góc nghiêng  của cặp bánh răng trụ răng nghiêng để khoảng cách trục 𝑎𝑤1 = 𝑎𝑤2 ?
(0,5đ)
c/ Tính hiệu suất bộ truyền trục vít – bánh vít (0,5đ)
d/ Tính trị số lực vịng Ft3 và Ft4 của bộ truyền trục vít ? (0,75đ)

Hình 1

Hình 2

Câu 3:
(2đ)
Cho hệ bánh răng như hình 2 với các số răng 𝑍1 = 20, 𝑍2 = 60, 𝑍2, = 𝑍3, = 30, 𝑍3 = 𝑍4 = 60,
Z5 = 25, Z6 = 50. Tốc độ quay n1= 720v/ph.
𝜔
a/ Xác định tỷ số truyền 𝑢16 = 1 =? (1đ)
𝜔6

b/ Tính tốc độ quay n6 của bánh răng Z6 ? (1đ)
Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

Trang 1/2


Câu 4:
(3đ)
Cho trục trung gian của hệ truyền động cơ khí như hình 3 có bánh răng trụ răng nghiêng bị
dẫn cấp nhanh 𝑍1 và bánh răng dẫn cấp chậm 𝑍2 . Bánh răng 𝑍1 có: 𝐹𝑡1 = 5000𝑁, 𝐹𝑟1 = 1848𝑁,
𝐹𝑎1 = 882𝑁, 𝑑1 = 200𝑚𝑚 và bánh răng 𝑍2 có: 𝐹𝑡2 = 6250𝑁, 𝐹𝑟2 = 2310𝑁, 𝐹𝑎2 = 1102𝑁
𝑑2 = 160𝑚𝑚. Các kích thước 𝐿1 = 150𝑚𝑚, 𝐿2 = 150𝑚𝑚, 𝐿3 = 150𝑚𝑚. Vật liệu chế tạo trục
có ứng suất uốn cho phép [𝜎] = 50𝑀𝑃𝑎. Hãy xác định:
a/ Xác định phản lực tại các gối đỡ B và D (0,75 đ)
b/ Vẽ biểu đồ mômen uốn 𝑀𝑥 , 𝑀𝑦 , mômen xoắn T và ghi giá trị các mômen tại các tiết diện nguy
hiểm. (1,5 đ)
c/ Xác định đường kính trục tại tiết diện tại C. (0,75 đ)

Hình 3
Ghi chú: Cán bộ coi thi khơng được giải thích đề thi.

Chuẩn đầu ra của học phần (về kiến thức)

Nội dung
kiểm tra
[G1.2]: Có kiến thức trong lĩnh vực tính toán thiết kế chi tiết máy và máy
Câu 1,2,3,4
[G2.1]: Nắm vững phân tích lực tác dụng lên khớp động, khâu, chi tiết máy.
Câu 2, 4
[G2.2]: Nắm vững cơ sở tính tốn thiết kế các chi tiết máy:các thơng số cơ bản, các Câu 1,2,3
đặc điểm trong truyền động, tỉ số truyền, vận tốc, hiệu suất
[G4.1]: Hiểu được các chỉ tiêu tính tốn đối với từng chi tiết máy chung, từ đó nắm Câu 1,2,3
vững được trình tự tính tốn thiết kế các hệ truyền động cơ khí và các liên kết trong
máy
TP.HCM, Ngày 17 tháng 12 năm 2015
Thông qua bộ môn

TS. Văn Hữu Thịnh

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

Trang 2/2


ĐÁP ÁN ĐỀ THI MÔN NGUYÊN LÝ CHI TIẾT MÁY(TMMP230220)
Ngày thi: 30-12-2015
1.a

Xác định:
𝑇 = 9.55 ∗ 106
2𝑇

= 𝟓𝟎𝟐. 𝟔𝑁
𝑑1
𝐹0 = 0 A = 𝟔𝟎𝟎𝑁
𝐹𝑡
𝐹1 = 𝐹0 + = 𝟖𝟓𝟏. 𝟑𝑁
2
𝐹𝑡
𝐹2 = 𝐹0 − = 𝟑𝟒𝟖. 𝟕𝑁
2

𝑃
= 50263𝑁𝑚𝑚
𝑛

𝐹𝑡 =

0.25
0.25
0.25
0.25

1.b

Với 𝑑2 = 𝑢𝑑1 = 3.5 ∗ 200 = 700(𝑚𝑚)
Chiều dài đai l:
𝜋(𝑑2 + 𝑑1 ) (𝑑2 − 𝑑1 )2
𝑙 = 2𝑎 +
+
= 𝟑𝟖𝟔𝟔 (𝑚𝑚)
2

4𝑎

0.25

Số lần uốn của đai trong 1 giây:
𝑑1 𝑛1
3.14 ∗ 200 ∗ 950
𝑚
𝑣1 =
=
=
9.95(
)
60. 103
60. 103
𝑠
𝑙 = 3.866(𝑚)
𝑉
9.95
𝑙ầ𝑛
𝑖= =
= 𝟐. 𝟓𝟕(
)
𝑙 3.866
𝑔𝑖â𝑦
1.c

0.25

Ứng suất lớn nhất trong đai:

𝜎𝑚𝑎𝑥 = 𝜎0 +

𝜎𝑡
𝛿
+ 𝐸 = 𝟖. 𝟖𝟒𝑀𝑃𝑎
2
𝑑1

0.5

Với:
0 = 2MPa;
𝐹

𝜎𝑡 = 𝑡 = 1.68𝑀𝑃𝑎
𝐴
𝐴
𝛿 = = 6𝑚𝑚
𝑏
1.d

Xác định hệ số ma sát tối thiểu để không trượt trơn:

𝐹𝑡 (𝑒 𝑓𝛼1 + 1)
𝐹𝑜 ≥
2 (𝑒 𝑓𝛼1 − 1)

Xác định góc ơm:
𝛼1 = 𝜋 −
: hệ số kéo

𝑑2 − 𝑑1
700 − 200
= 3.14 −
= 𝟐. 𝟕𝟑(𝑟𝑎𝑑)
𝑎
1200
=

 2𝐹𝑜 (𝑒 𝑓𝛼1 − 1) ≥ 𝐹𝑡 (𝑒 𝑓𝛼1 + 1)
1
2𝐹 +𝐹
1
1+
 𝑓 ≥ ln 𝑜 𝑡 = 𝑙𝑛
𝛼1

2𝐹𝑜 −𝐹𝑡

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

𝛼1

𝐹𝑡
= 0.42
2𝐹0

1−

Trang 3/2

 𝑓≥

1
2.73

𝑙𝑛

1+0.4
1−04

0.5

= 0.33
𝑓𝑚𝑖𝑛 = 𝟎. 𝟑𝟑

2.a

Phân tích phương, chiều lực tác dụng lên các bánh răng, trục vít - bánh vít:

0.25

0.5

2.b

Góc nghiêng  của cặp bánh răng trụ răng nghiêng để khoảng cách trục 𝑎𝑤1 = 𝑎𝑤2 :
𝑚1 (𝑍1 + 𝑍2 )
𝑎𝑤1 =

2𝑐𝑜𝑠
𝑚2 (𝑞 + 𝑍4 )
𝑎𝑤2 =
2
Để 𝑎𝑤1 = 𝑎𝑤2 ta có:
𝑚1 (𝑍1 + 𝑍2 ) 𝑚2 (𝑞 + 𝑍4 )
=
2𝑐𝑜𝑠
2
 𝑐𝑜𝑠 =

2.c

0.25

𝑚1 (𝑍1 +𝑍2 )
𝑚2 (𝑞+𝑍4 )

  = 𝟗. 𝟕𝟎

0.25

Hiệu suất bộ truyền trục vít – bánh vít:
𝑍
𝑡𝑔 = 3 = 0,2 =>  = 11,620
𝑞

𝜑 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛𝑔(𝑓) = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛𝑔(0.15) => 𝜑 = 8.530

  𝑇𝑉 = 0,95.

2.d

𝑡𝑔
𝑡𝑔(+𝜑)

0.25
0.25

= 𝟎. 𝟓𝟐𝟖

Trị số lực vòng Ft3 và Ft4 của bộ truyền trục vít:
𝑃
𝑇4 = 9,55. 106 ∗ 4 = 𝟑𝟏𝟖𝟑𝟑𝟑𝑁𝑚𝑚
𝑇3 =
𝑛4

Với:

𝑇4
𝑢𝑇𝑉∗ô ∗𝑇𝑉

= 𝟐𝟎𝟏𝟏𝟒𝑁𝑚𝑚

𝑍4 60
=
= 30
𝑍3
2
ô = 1
2𝑇4

2𝑇4
𝐹𝑡2 =
=
= 𝟐𝟔𝟓𝟑(𝑁)
𝑑𝑤4 𝑚2 𝑍4
𝑢 𝑇𝑉 =

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

Trang 4/2

0.25