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?
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 [τc] = 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 ≤ [τc], trong đó A là diện tích chịu cắt của bu lông.
Vậy A ≥ k * F / [τc] = 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.
