Giải bài tập Ren - Mối Ghép Bulong và Đường Kính Trong Kỹ Thuật Cơ Khí | Môn Nguyên lý - chi tiết máy - Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

lOMoAR cPSD| 58778885
BÀI TẬP MỐI GHÉP REN
Bài1: Hai tấm thép ghép bằng 2 bulong lắp có khe hở như hình 1. Mối ghép chịu tải ngang
F=6000N, vật liệu bulong bằng thép CT3 có ứng suất kéo cho phép [𝜎𝑘]= 110Mpa. Ứng suất cắt
cho phép [ ]= 60Mpa. Hệ số ma sát giữa các tấm ghép f=0,15, hệ số an toàn s= 1,5. Hãy xác định:
a. Lực xiết chặt bulong V để các tấm ghép không trượt lên nhau?
b. Đường kính d1 và chọn đường kính d của bulong?
c. Đường kính d của bulong trong trường hợp mối ghép lắp không có khe hở? Hình 1 GIẢI F
a/ Lực tác dụng lên 1 bulong: FF = =3000N 2 V = sFF = 1,5.3000 = Lực xiết chặt V: if 1x0,15
b/ Bulong lắp có khe hở 1,3.4.V
Đường kính chân ren:d1 == K lOMoAR cPSD| 58778885
c/ Bulong lắp không có khe hở: d0 = 4FF = bulong: Đường kính thân
Bài 2: Nối trục đĩa như hình 2, được ghép bằng 6 bulong cách đều nhau và truyền công suất
P= 7,5kW. Tốc độ quay của nối trục n= 100vg/ph. Đường kính của vòng tròn qua tâm các
bulong D0= 240mm. Hệ số ma sát giữa 2 đĩa f= 0,2 và hệ số an toàn s= 1,3. Vật liệu bulong
bằng thép CT3 có ứng suất kéo cho phép [𝜎𝑘]= 110Mpa. Ứng suất cắt cho phép [ ]= 60Mpa.
Hãy xác định đường kính bulong trong trường hợp lắp có khe hở và không có khe hở? Hình 2 Giải 9,55.10 P6 9,55.10 .7,6 5 Moment xoắn T = = = (Nmm) n 100 2T ZD0
Lực tác dụng lên 1 bulong: F= =
a/ Bulong lắp có khe hở: sF
lực xiết chặt 1 bulong:V = = lOMoAR cPSD| 58778885 if 1,3.4V
đường kính chân ren: d1 = = K
b/ bulong lắp không có khe hở: 4F
Đường kính thân bulong: d0 = =
Bài 3: Vành bánh vít nối với thân bánh vít bằng mối ghép bulong không có khe hở như hình 3. Số bulong
bằng 8. Bulong bằng thép có ứng suất cắt cho phép [ 𝑐]= 70Mpa, ứng suất kéo cho phép [𝜎𝑘]= 120Mpa.
Đường kính vòng tròn qua tâm các bulong D0= 270mm. Bánh vít có mô men xoắn T= 1000000 Nmm. Hãy xác định:
a/ Đường kính bulong trong trường hợp lắp không có khe hở?
b/ Đường kính bulong trong trường hợp lắp có khe hở? Biết rằng hệ số ma sát giữa các tiết
máy ghép f=0,15; hệ số an toàn s= 1,3. lOMoAR cPSD| 58778885 Hình 3 Giải 2T ZD0 4F
Lực tác dụng lên 1 bulong: F= =
a/ Bulong lắp không có khe hở: Đường kính thân bulong: d0 ==
b/ Bulong lắp có khe hở: lOMoAR cPSD| 58778885 sF if 1,3.4V
lực xiết chặt 1 bulong:V = =
đường kính chân ren: d1 = = K
Bài 4 Một giá đỡ chịu tác dụng lực F= 6000N, được giữ chặt với cột thép bằng nhóm 3 bulong
lắp có khe hở như hình 4. Các kích thước a= 200mm, L= 1000mm. Hệ số ma sát f= 0,15, hệ
số an toàn s= 1,2; Vật liệu bulong bằng thép CT3 có ứng suất kéo cho phép [𝜎𝑘]= 110Mpa..
Xác định đường kính d1 của và chọn bulong? F F F M 1 2 3 lOMoAR cPSD| 58778885 Hình 4 Giải
Dời lực F về trọng tâm của nhóm bulong, ta được lực F và moment M=F.L F 6000
Dưới tác dụng của lực F, lực tác dụng lên 1 bulong: FF = = = Z 3 M
Dưới tác dụng của moment M, lực tác dụng lên bulong1 và 3: FM = = 2a
Theo hình vẽ bulong 1 và 3 chịu tác dụng lực lớn nhất: Fmax =
a/ Bulong lắp có khe hở sFmax
Lực xiết chặt bulong 1 và 3:V = = if 1,3.4V
Đường kính chân ren: d1 = = K
b/ Bulong lắp không có khe hở: d0 = 4Fmax =
Đường kính thân bulong: F FF2 + =M2
Bài 5 Cơ cấu căng dây bằng vít như hình 5 có ren phải và ren trái. Chịu lực tác dụng lOMoAR cPSD| 58778885
F= 30000N. Biết rằng hệ số ma sát f= 0,15 và hệ số an toàn s= 1,5. Tải trọng tĩnh, Vật liệu
bulong bằng thép CT3 có ứng suất kéo cho phép [𝜎𝑘]= 110Mpa. Xác định đường kính d1 của bulong và chọn bulong?
Hình 5 Bài 6: Một giá đỡ chịu tác dụng lực F=
6000N, được giữ chặt với cột thép bằng nhóm 3 bulong lắp có khe hở như hình 6. Các kích
thước a= 200mm, L= 1000mm. Hệ số ma sát f= 0,15 và hệ số an toàn s= 1,2. Mối ghép chịu
tải trọng tĩnh, có kiểm tra lực xiết nên [𝜎𝑘]= ch ,
= 0,4 ch . Giới hạn chảy của vật liệu bulong là 𝜎𝑐ℎ= 150Mpa. Xác định đường
kính 1,3 d1 của bulong trong trường hợp lắp có khe hở và đường kính d0 của thân bulong
trong trường hợp lắp không có khe hở? lOMoAR cPSD| 58778885 Hình 6 L Giải F M F F F M 3
Dời lực F về trọng tâm của nhóm bulong, ta được lực F và moment M=F(.L+a) F 6000 Z 3
Dưới tác dụng của lực F, lực tác dụng lên 1 bulong: FF = = = M
Dưới tác dụng của moment M, lực tác dụng lên bulong1 và 3: FM = = 2a
Theo hình vẽ bulong 3 chịu tác dụng lực lớn nhất:Fmax = + =F FF M sFmax
Lực xiết chặt bulong 1 và 3:V = = if 1,3.4V
Đường kính chân ren: d1 = = lOMoAR cPSD| 58778885 K
Bài 7: Một giá đỡ tác dụng lực F= 6000N, được giữ chặt với cột thép bằng nhóm 3 bulong lắp có khe hở
như hình 7. Các kích thước D0= 200mm, L= 1000mm. Biết rằng hệ số ma sát f= 0,15 và hệ số an toàn s= 1,2. Giới
ch hạn chảy của vật liệu bulong là 𝜎𝑐ℎ= 150Mpa,
[𝜎𝑘]= Xác định đường kính d1 của bulong và chọn 1,3 bulong? Hình 7 Giải F F F M 30 0 3
Dời lực F về trọng tâm của nhóm bulong, ta được lực F và moment M=F(.L+D0 /2)
Dưới tác dụng của lực F, lực tác dụng lên 1 bulong: FF = = = Z 3 lOMoAR cPSD| 58778885 2M 3D0
Dưới tác dụng của moment M, lực tác dụng lên 1bulong: FM = =
Theo hình vẽ bulong 3 chịu tác dụng lực lớn nhất: Fmax = FF2 + +FM2 2F F cosF m = =300 V = sFmax = Lực xiết chặt bulong 3: if 1,3.4V
Đường kính chân ren: d1 = = K
Bài 8: Một giá đỡ tác dụng lực F= 6000N, được giữ chặt với cột thép bằng nhóm 3 bulong lắp có khe hở
như hình 8. Các kích thước D0= 200mm, L= 1000mm. Hệ số ma sát f= 0,15 và hệ số an toàn s= 1,5. Giới hạn
chảy của vật liệu bulong là 𝜎 .
𝑐 ℎ = 15 0 Mpa , [ 𝜎 𝑘 ]= ch Xác định đường kính d 1 của bulong và chọn bulong? 1 ,3 Hình 8 Giải lOMoAR cPSD| 58778885 3
Giải tương tự bài 7- bulong 3 chịu lực lớn nhất
Bài 9: Một giá đỡ tác dụng lực F= 8000N, được giữ chặt với cột thép bằng nhóm 4 bulong như hình 9. Các
kích thước D0= 200mm, L= 1000mm. Hệ số ma sát f= 0,15 và hệ số an toàn s= 1,2. Giới hạn chảy của vật liệu bulong là 𝜎 = 15 0 Mpa , ]= ch . 𝑐 ℎ [ 𝜎 𝑘
Xác định đường kính d 1 của bulong và chọn bulong? , 1 3 Hình 9 Giải lOMoAR cPSD| 58778885 F F F M 4
Dời lực F về trọng tâm của nhóm bulong, ta được lực F và moment M=F(.L+D0/2)
Dưới tác dụng của lực F, lực tác dụng lên 1 bulong: FF = = = Z 4 2M 4D0
Dưới tác dụng của moment M, lực tác dụng lên 1bulong: FM = =
Theo hình vẽ bulong 4 chịu tác dụng lực lớn nhất:Fmax = + =F FF M sFmax
Lực xiết chặt bulong 4:V = = if 1,3.4V
Đường kính chân ren: d1 = = K
Bài 10 Một giá đỡ tác dụng lực F= 8000N, được giữ chặt với cột thép bằng nhóm 4 bulong như hình 10.
Các kích thước a= 200mm, L= 1000mm. Hệ số ma sát f= 0,15 và hệ số an toàn s= 1,2. Giới hạn chảy của vật liệu
ch bulong là 𝜎𝑐ℎ= 150Mpa, [𝜎𝑘]= . Xác định đường
kính d1 của bulong và chọn bulong? lOMoAR cPSD| 58778885 1,3 Hình 10 Giải 4 45 0 3
Dời lực F về trọng tâm của nhóm bulong, ta được lực F và moment M=F(.L+ a /2) F 8000
Dưới tác dụng của lực F, lực tác dụng lên 1 bulong: FF = = = Z 4 2M 4a 2
Dưới tác dụng của moment M, lực tác dụng lên 1bulong: FM ==
Theo hình vẽ bulong 3 và 4 chịu tác dụng lực lớn nhất: lOMoAR cPSD| 58778885 Fmax = FF2 + +FM2 2FF cosF m = =450 V = sFmax =
Lực xiết chặt bulong 3 và 4: if 1,3.4V
Đường kính chân ren: d1 = = K Bài 11 lOMoAR cPSD| 58778885 lOMoAR cPSD| 58778885 Bài 12: (2 điểm)
Trục tròn d=100mm được hàn cứng với
giá đỡ bằng mối hàn gócc như hình 1.
Cạnh mối hàn k=8mm, chịu tác dụng của
moment xoắn T. Ứng suất cho phép của mối hàn = 70Mpa T
a/ Tính moment xoắn T lớn nhất tác dụng lên mối hàn?
b/ Thay moment xoắn T bằng moment
uốn Mu= 35.104 Nmm.Kiểm tra điều kiện bền của mối hàn? Hình 1 Bài 13: (2 điểm)
Một trục d= 25 mm được hàn cứng với giá đỡ bằng mối hàn góa như hình 1, chịu tác dụng của lực
F=5kN. ứng suất cho phép của mối hàn
= 100Mpa.Xác định cạnh k của mối hàn? lOMoAR cPSD| 58778885 Bài 14: (2 điểm)
Các tấm thép ghép với nhau bằng mối ghép nhóm 4 bu lông lắp có khe hở như hình 1.Các lực tác
dụng P1= 500 N , P2 = 100 N .Các khoảng cách L1 = 400 mm, L2 = 300 mm, a =100mm.Cho hệ số
ma sát giữa các tấm ghép là f=0,2 , hệ số an toàn S= 1,5.Vật liệu chế tạo bu lông có ứng suất kéo cho phép [𝜎𝑘]= 110MPa .
a/ Xác định lực lớn nhất tác dụng lên các bu lông trong nhóm.? b/ Xác định lực
xiết V , từ đó tính đường kính d1 của bu long chịu lực lớn nhất? lOMoAR cPSD| 58778885 Bài 15: lOMoAR cPSD| 58778885 Bài 16: lOMoAR cPSD| 58778885
Bài 17: (2 điểm)
Cho kết cấu treo như Hình 4. Chi tiết A được cố định trên cột đứng B bằng nhóm 4 bu lông lắp có
khe hở. Các lực tác dụng P1=9000N, P2 =6000N. Khoảng cách L=400mm D=200mm. Cho hệ số ma
sát giữa các tấm ghép là f=0,3 và hệ số an toàn K=1,4. Vật liệu chế tạo bu lông có ứng suất kéo cho
phép [𝜎𝑘]= 100Mpa. a/Phân tích lực và xác định giá trị lực tác dụng lên bulong chịu lực lớn nhất
(1đ) b/Tính lực xiết V, đường kính d1 và chọn bulong theo bảng sau (1đ) L L D 2 1 3 4 A P 2 P B 1 Hình bài 17