Bộ 700+ câu hỏi trắc nghiệm Chi tiết máy có đáp án chi tiết

Câu 1:

Bộ truyền bánh răng trụ với bw = 35 mm thì tính được σH = 480 MPa, xác định giá trị tối thiểu của chiều rộng vành răng để bộ truyền đảm bảo sức bền tiếp xúc biết [σH] = 460MPa?

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Để bộ truyền bánh răng trụ đảm bảo sức bền tiếp xúc, ứng suất tiếp xúc σH phải nhỏ hơn hoặc bằng ứng suất cho phép [σH]. Trong trường hợp này, σH = 480 MPa và [σH] = 460 MPa. Vì σH > [σH], cần tăng chiều rộng vành răng (bw) để giảm σH. Ta có công thức gần đúng σH tỉ lệ nghịch với căn bậc hai của bw. Vì vậy, ta cần tìm bw mới sao cho σH mới ≤ [σH].

Ta có: (σH_new / σH_old) = sqrt(bw_old / bw_new)

Hay: σH_new = σH_old * sqrt(bw_old / bw_new)

Để σH_new = [σH], ta có:

[σH] = σH * sqrt(bw / bw_new)

460 = 480 * sqrt(35 / bw_new)

(460/480)^2 = 35 / bw_new

bw_new = 35 / (460/480)^2

bw_new = 35 / (0.9583)^2

bw_new = 35 / 0.9184

bw_new ≈ 38.11 mm

Vậy, giá trị tối thiểu của chiều rộng vành răng là 38.11 mm.

Câu 2:

Bộ truyền trục vít bánh vít có số mối ren vít z1 = 4; hệ số đường kính q = 12,5; x = 0; hệ số ma sát giữa trục vít và bánh vít là 0,08. Xác định hiệu suất lý thuyết của bộ truyền (không kể đến mất mát do ma sát trong ổ và khuấy dầu)?

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Công thức tính hiệu suất bộ truyền trục vít bánh vít:

η = (tanγ * (1 - μ*tanγ))/(tanγ + μ)

Trong đó:

* γ: Góc nâng của đường xoắn trục vít. tanγ = z1/q = 4/12.5 = 0.32
* μ: Hệ số ma sát giữa trục vít và bánh vít = 0.08

Thay số vào công thức:

η = (0.32 * (1 - 0.08*0.32))/(0.32 + 0.08) = (0.32 * 0.9744)/(0.4) = 0.311808/0.4 = 0.77952 ≈ 0.780

Vậy đáp án đúng là A.

Câu 3:

Ổ đũa côn có α = 13°, chịu lực hướng tâm Fr = 4000N, lực dọc trục Fa = 3000N, Kđ.Kt = 1, vòng trong quay – vòng ngoài đứng yên, khả năng tải động của ổ lăn C = 52KN, số vòng quay n = 720(vg/ph). Xác định tuổi thọ tính theo giờ của ổ lăn?

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Để giải bài toán này, chúng ta cần xác định tuổi thọ của ổ lăn theo công thức tính tuổi thọ danh định.

1. Tính hệ số tuổi thọ:
Tuổi thọ danh định Lh được tính theo công thức: Lh = (C/P)^p * (10^6 / (60*n))
Trong đó:
- C là khả năng tải động (KN) = 52KN.
- n là số vòng quay (vg/ph) = 720 vg/ph.
- p = 3 (đối với ổ lăn).
- P là tải trọng động tương đương.

2. Tính tải trọng động tương đương P:
Vì α = 13° nên ta cần tính P theo công thức: P = (V * X * Fr + Y * Fa) * Kđ * Kt
Trong đó:
- V = 1 (vòng trong quay).
- Kđ.Kt = 1.
- X, Y là các hệ số tải trọng hướng tâm và dọc trục, phụ thuộc vào tỷ số Fa/(Fr). Do không có thông tin về các hệ số X, Y trong câu hỏi, ta giả sử X = 1 và Y = 0 (tức là bỏ qua ảnh hưởng của Fa), điều này không chính xác nhưng là giả định hợp lý nhất để giải bài toán với thông tin hiện có. Hoặc một cách khác, ta có thể dùng công thức gần đúng P = Fr + Fa = 4000 + 3000 = 7000 N = 7 KN (do Kđ.Kt = 1 và V=1).
- Fr = 4000N = 4KN
- Fa = 3000N = 3KN
Vậy, P ≈ 4KN + 3KN = 7 KN

3. Tính tuổi thọ Lh:
Lh = (52/7)^3 * (10^6 / (60*720)) = (7.43)^3 * (10^6 / 43200) ≈ 410.39 * 23.15 ≈ 9490 giờ (nếu P=7KN)

Nếu ta sử dụng P = Fr = 4KN, ta có:
Lh = (52/4)^3 * (10^6 / (60*720)) = (13)^3 * (10^6 / 43200) ≈ 2197 * 23.15 ≈ 50874 giờ. Giá trị này không gần với đáp án nào.

Vì không có đáp án nào gần với kết quả tính toán từ các giả định trên (và thiếu thông tin quan trọng như X, Y), nên ta cần xem xét lại đề bài hoặc các yếu tố khác.

Tuy nhiên, nếu chúng ta chọn đáp án gần nhất với một cách tính nào đó (dù không hoàn toàn chính xác), và giả sử đề bài có sai sót, thì đáp án gần nhất là B. 10416 giờ.

Do đó, đây là câu trả lời có tính chất ước lượng và giả định.

Câu 4:

Nối trục đĩa dùng bu lông ghép không có khe hở với 6 bu lông, đường tròn qua tâm các bu lông D0 = 80 mm. Bu lông có ứng suất cắt cho phép là [τc] = 80 MPa. Nối trục chịu mô men xoắn T = 106 Nmm. Biết hệ số tải trọng k = 1,2. Xác định đường kính thân bu lông?

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Để xác định đường kính thân bu lông, ta thực hiện các bước sau:

1. Tính lực cắt tác dụng lên mỗi bu lông:

Mô men xoắn tác dụng lên nối trục là T = 10⁶ Nmm.

Số lượng bu lông là z = 6.

Đường kính vòng tròn qua tâm các bu lông là D₀ = 80 mm.

Lực cắt tác dụng lên mỗi bu lông là F = T / (z * D₀/2) = 10⁶ / (6 * 80/2) = 4166.67 N.

2. Tính ứng suất cắt thực tế tác dụng lên bu lông:

Ứng suất cắt cho phép của bu lông là [τ_c] = 80 MPa.

Hệ số tải trọng k = 1,2.

Ứng suất cắt thực tế cần thiết để đảm bảo an toàn là τ = k * F / A ≤ [τ_c], trong đó A là diện tích chịu cắt của bu lông.

Vậy A ≥ k * F / [τ_c] = 1,2 * 4166.67 / 80 = 62.5 mm².

3. Xác định đường kính thân bu lông:

Diện tích chịu cắt của bu lông là A = π * d² / 4, với d là đường kính thân bu lông.

Do đó, d² ≥ 4 * A / π = 4 * 62.5 / π = 79.577.

Suy ra d ≥ √79.577 ≈ 8.92 mm.

Vậy đường kính thân bu lông cần chọn là khoảng 8,9 mm.

Câu 5:

Bộ truyền xích có z1 = 23; u = 3; p = 19,05mm; a = 735mm. Số mắt xích nên chọn là:

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Để tìm số mắt xích phù hợp, ta sử dụng công thức gần đúng sau:

L ≈ (2a/p) + (z1 + z2)/2 + (p/(4a)) * ((z2 - z1)/(2*pi))^2

Trong đó:
* L là chiều dài xích (số mắt xích).
* a là khoảng cách trục (735 mm).
* p là bước xích (19,05 mm).
* z1 là số răng đĩa nhỏ (23).
* z2 là số răng đĩa lớn (z1 * u = 23 * 3 = 69).
* u là tỉ số truyền (3).

Thay số vào công thức:
L ≈ (2*735/19,05) + (23 + 69)/2 + (19,05/(4*735)) * ((69 - 23)/(2*pi))^2
L ≈ 77,16 + 46 + 0,00648 * (46/(2*pi))^2
L ≈ 77,16 + 46 + 0,00648 * (7,318)^2
L ≈ 123,16 + 0,00648 * 53,55
L ≈ 123,16 + 0,347
L ≈ 123,507

Vì số mắt xích phải là số nguyên, ta chọn giá trị gần nhất là 123.
Sau đó cần kiểm tra lại khoảng cách trục, đảm bảo nằm trong khoảng cho phép. Nếu không thì cần tăng hoặc giảm số mắt xích và điều chỉnh khoảng cách trục.
Vậy đáp án phù hợp nhất là C. 123

Câu 6:

Một chi tiết máy làm bằng thép (m = 6) chịu ứng suất σ trong 4,5.10⁵ chu trình. Biết giới hạn mỏi dài hạn σr = 120Mpa và số chu trình cơ sở N0 = 10⁶ chu trình. Ứng suất giới hạn σlim (MPa) của chi tiết máy là:

Lời giải: