Chi tiết máy chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ ổn định. Có hệ số đường cong mỏi m = 6; giới hạn mỏi dài hạn σ0 = 180MPa; Số chu trình cơ sở N0 = 6.106 ; ứng suất mà chi tiết máy phải chịu là σ = 200MPa. Xác định tuổi thọ của chi tiết máy?

Để giải bài toán này, ta cần sử dụng công thức tính ứng suất cắt trong mối hàn chịu xoắn và từ đó suy ra kích thước cạnh hàn k.

Mô men chống xoắn của mối hàn góc được tính như sau:

W = 0.707 * k * pi * R^2

trong đó:

k là cạnh hàn

R là bán kính trung bình của trụ rỗng, R = D/2 = 100mm/2 = 50mm

Ứng suất cắt τ được tính:

τ = M / W

trong đó:

M là mô men xoắn, M = 5000000 Nmm

τ là ứng suất cắt cho phép, τ = 100 MPa = 100 N/mm^2

Thay số và giải phương trình:

100 = 5000000 / (0.707 * k * pi * 50^2)

k = 5000000 / (100 * 0.707 * pi * 50^2)

k ≈ 9.00 mm

Tuy nhiên, không có đáp án nào trùng khớp với kết quả tính toán này. Có thể có sai sót trong đề bài hoặc các phương án trả lời.

Theo công thức kinh nghiệm trong thiết kế bộ truyền xích, số răng đĩa chủ động (z₁) thường được chọn trong khoảng nhất định để đảm bảo tuổi thọ và hiệu suất của bộ truyền. Với tỉ số truyền i = 4,0, số răng đĩa chủ động thường được chọn là 20 < z₁ <= 22. Trong các đáp án đã cho, giá trị 21 và 22 là các giá trị phù hợp nhất theo kinh nghiệm thiết kế bộ truyền xích. Tuy nhiên, để chọn đáp án chính xác nhất, ta cần biết thêm thông tin về yêu cầu cụ thể của bộ truyền (ví dụ: vận tốc, tải trọng). Thông thường, chọn số răng lớn hơn một chút (22) sẽ giúp giảm tải cho từng răng và tăng tuổi thọ của xích. Tuy nhiên, lựa chọn 21 hay 22 đều có thể chấp nhận được tùy thuộc vào thiết kế cụ thể. Đáp án B và C đều có thể chấp nhận được. Tuy nhiên, theo công thức kinh nghiệm và thực tế thiết kế, số răng đĩa chủ động thường được chọn là 21 hoặc 22 trong trường hợp tỉ số truyền là 4. Vì vậy, đáp án gần đúng nhất là C.