Cho mối hàn giáp mối giữa hai tấm có chiều rộng 100mm, độ dày các tấm là 7mm, chịu lực kéo dọc đúng tâm 5000N và mô men uốn trong mặt phẳng tấm là 100000Nmm, xác định ứng suất lớn nhất sinh ra trong mối hàn:
Đáp án đúng: A
Để xác định ứng suất lớn nhất trong mối hàn, ta cần tính ứng suất do lực kéo dọc và ứng suất do mô men uốn, sau đó cộng chúng lại.
1. **Ứng suất do lực kéo dọc (σ_k):**
σ_k = Lực kéo / Diện tích = 5000 N / (100 mm * 7 mm) = 0.714 MPa
2. **Ứng suất do mô men uốn (σ_u):**
σ_u = Mô men uốn * y / I
Trong đó:
- y là khoảng cách từ trục trung hòa đến mép ngoài cùng của mối hàn (y = độ dày tấm / 2 = 7 mm / 2 = 3.5 mm)
- I là mô men quán tính của diện tích mặt cắt ngang mối hàn. Vì mối hàn có dạng hình chữ nhật, I = (b * h^3) / 12 = (100 mm * (7 mm)^3) / 12 = 285.83 mm^4
σ_u = (100000 Nmm * 3.5 mm) / 285.83 mm^4 = 12.24 MPa
3. **Ứng suất lớn nhất (σ_max):**
σ_max = σ_k + σ_u = 0.714 MPa + 12.99 MPa = 13.704 MPa ≈ 13.71 MPa
Tổng hợp và chia sẻ hơn 340 câu trắc nghiệm Chi tiết máy nhằm giúp các bạn sinh viên khối ngành Kỹ thuật có thêm tư liệu tham khảo học tập bổ ích.
Câu hỏi liên quan
Để xác định hệ số K, ta xét các yếu tố ảnh hưởng:
* Bôi trơn: Bôi trơn nhỏ giọt, K1 = 1.3
* Số dãy xích: Hai dãy xích, K2 = 1
* Số ca làm việc: 1 ca, K3 = 1
* Góc nghiêng: 45°, K4 = 1.1
* Tải trọng: Va đập mạnh, K5 = 1.25
* Khoảng cách trục: a ≈ 40p (p là bước xích), K6 = 1
* Khoảng cách trục không điều chỉnh được: K7 = 1.05
Vậy, K = K1.K2.K3.K4.K5.K6.K7 = 1.3 * 1 * 1 * 1.1 * 1.25 * 1 * 1.05 ≈ 1.876
Do đó, công suất tính toán là: Pt = K.P1 = 1.876 * 3kW = 5.628 kW
Tuy nhiên, trong các đáp án không có giá trị 5.628 kW. Đáp án gần nhất là 6,114 kW. Có thể có sai sót trong việc ước lượng các hệ số K hoặc làm tròn số trong quá trình tính toán.
Lưu ý quan trọng: Với các dữ kiện đề bài, không thể tính ra đáp án chính xác trùng khớp với bất kỳ phương án nào. Tuy nhiên, đáp án gần đúng nhất là 6,114 kW. Có lẽ đề bài hoặc các hệ số K cần được xem xét lại.
a_w = (m/2) * (z_1 + z_2)
Trong đó:
- a_w là khoảng cách trục (đã cho là 160 mm)
- m là module (đã cho là 3 mm)
- z_1 là số răng của bánh răng nhỏ (đã cho là 21)
- z_2 là số răng của bánh răng lớn
Ta có tỉ số truyền u = z_2 / z_1 = 4, suy ra z_2 = u * z_1 = 4 * 21 = 84
Thay các giá trị vào công thức khoảng cách trục:
160 = (3/2) * (21 + 84)
160 = (3/2) * 105
160 = 157.5 (Sai số do làm tròn)
Công thức chính xác hơn để tính góc ăn khớp α_w khi khoảng cách trục a_w khác với khoảng cách trục tiêu chuẩn a là:
cos(α_w) = (a/a_w) * cos(α)
Trong đó:
- a là khoảng cách trục tiêu chuẩn = (m/2) * (z_1 + z_2) = (3/2) * (21 + 84) = 157.5 mm
- a_w là khoảng cách trục thực tế = 160 mm
- α là góc áp lực tiêu chuẩn = 20°
Vậy:
cos(α_w) = (157.5 / 160) * cos(20°)
cos(α_w) = (157.5 / 160) * 0.9397
cos(α_w) = 0.984375 * 0.9397
cos(α_w) ≈ 0.9250
α_w = arccos(0.9250)
α_w ≈ 22.33°
Vậy đáp án chính xác là 22,330.
Trong đó:
- bw là chiều rộng vành răng (50mm)
- β là góc nghiêng của răng (12°)
- m là module (2.5)
Thay số vào công thức:
εβ = 50 * sin(12°) / (π * 2.5) ≈ 1.324
Vậy đáp án đúng là 1.324.
