Bài tập Chương I – Những vấn đề cơ bản.................................................................................

• Bài tập Chương II – Tiết máy ghép
• Bài tập Chương III – Đai
• Bài tập Chương IV – Xích
• Bài tập Chương V – Bánh răng...............................................................................................
• Bài tập Chương VI – Trục vít
• Bài tập Chương VII – Trục
• Bài tập Chương VIII – Ổ lăn
• Bài tập Chương IX – Ổ trượt
• Bài tập Chương X – Khớp nối
• Bài tập Chương XI – Lò xo
• Bài tập Chương XII – Truyền động vít đai ốc

Bài tập Chương I – Những vấn đề cơ bản.................................................................................

Câu 1: Cho hai hình trụ tiếp xúc ngoài, có đường kính là d 1 =100mm và d 2 =120mm. Mô đun đàn hồi là E 1 =2,0 5 MPa; E 2 =2,5 5 MPa. Hệ số poat xông là μ 1 =0,28 ; μ 2 =0,31. Chịu lực hướng tâm là Fr=5000N. Chiều dài tiếp xúc của hai hình trụ là L=100mm. Xác định ứng suất tiếp xúc lớn nhất(MPa)?

1. 265,5 b. 270,2 c. 266,4 d. 258,

 

 q q E H Z M H 0. 418 H 2.

  ;

[ ( 1 ) ( 1 )]

2..

2 1 2

2 2 1

1 2     



E E

E E

Z M

Câu 2: Chi tiết máy làm bằng thép chịu ứng suất không đổi, có giới hạn chảy là σch = 150MPa, hệ số an toàn S = 1,2. Ứng suất cho phép của chi tiết máy là:

1. 150 MPa b. 125 MPa c. 140 MPa d. 165 Mpa

s s

[ ] gh  lim ; gh = b / ch

Câu 3: Chi tiết máy làm bằng thép (m=6) chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ đối xứng. Chi tiết máy chịu ứng suất σ 1 =250MPa trong t 1 =10 4 chu trình; σ 2 =200 MPa trong t 2 =2 4 chu trình và σ 3 =220MPa trong t 3 =3 4 chu trình. Giới hạn mỏi dài hạn σ-1=170MPa; Số chu trình cơ sở No =8 6 chu trình. Xác định ứng suất giới hạn (MPa)?

1. 438 b. 429 c. 433 d. 415.

  









. &

039;

1

E i

m N i N 

 ; m E

L N

N

K  0 Nếu NE  N 0 => gh = r ; NE < N 0 => gh = r

Câu 4: Một chi tiết máy làm bằng thép (m=6) chịu ứng suất σ trong 4,5 5 chu trình. Biết giới hạn mỏi dài hạn σr=120Mpa và số chu trình cơ sở N 0 =10 6 chu trình. Ứng suất giới hạn σlim (MPa)của chi tiết máy là:

1. 137 b. 150 c. 120 d.

Nếu N  N 0 => gh = r

N < N 0 => gh r 0 rKL N

mN      ; L m N

N

K  0

Bài tập Chương II – Tiết máy ghép

Câu 1: Cho mối hàn góc (giữa trụ rỗng có đường kính ngoài 100mm và tấm phẳng đứng). Trụ chịu mô men xoắn 5000000Nmm, ứng suất cắt cho phép của mối hàn là 100Mpa. Xác định cạnh hàn k:

a.4 b. 5 c. 6 d. 7

x c 0 , 7 ... 2

2

k d

T



    ; u 2 u

u u 0 , 7...

4

k d

M

W

M



   ;   c 2 u 2  c 2  0 c    c

Câu 2: 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:

a,71MPa b. 13,71 MPa c. 14,71 MPa d,71 Mpa ｭ

[ ]

..

6

  uk/n 2 b 

F

b

M

Câu 3: Cho mối hàn chồng hỗn hợp (chỉ hàn theo 3 đường trong mặt phẳng: 2 đường hàn dọc và 1 đường hàn ngang), chiều dài 1 đường hàn dọc là: 100mm; chiều dài đường hàn ngang là 300mm. Mối hàn chịu lực kéo dọc đúng tâm là 100000N và mô men trong mặt phẳng tấm là 8000000Nmm. Ứng suất cắt cho phép của mối hàn là 100Mpa. Xác định cạnh hàn k để mối hàn vừa đủ bền:

1. 5,4mm b. 4,4mm c. 6,4mm d. 7,4mm

[ ]

0 , 7 ..(. 2 / 6 ) 0 , 7 ..

      

  

kl

F

k l b b

M

d

M F

Câu 4: Cho mối hàn chồng với 2 đường hàn dọc theo hai mép của tấm ghép. Bề dầy và chiều rộng của tấm ghép lần lượt là 10 mm và 100 mm. Kích thước cạnh hàn lấy theo chiều dầy của tấm ghép. Mối hàn chịu lực kéo dọc đúng tâm là 10 5 N và mô men trong mặt phẳng tấm là 8 6 Nmm. Ứng suất cắt cho phép của mối hàn là 100Mpa. Xác định chiều dài tối thiểu của mỗi đường hàn?

1. 175 b. 185 c. 195 d. 165

[ ]

0 , 7 ... 0 , 7 ..

        kl

F

kl b

M

d

M F

Câu 5: Cho bu lông ghép lỏng chịu lực dọc trục 100000N, số bu lông i=4. Ứng suất kéo cho phép của bu lông là 160Mpa. Xác định đường kính tối thiểu chân ren:

a,1mm b. 13,1mm c. 12,1mm d. 11,1mm

[ ]

/

2

k

1  

F i d 

Câu 6: Cho mối ghép bu lông không có khe hở giữa 2 tấm (có độ dày là 16mm và 12mm), chịu lực ngang F=25000N. Ứng suất cắt và dập cho phép của bu lông lần lượt là: 80MPa và 100Mpa. Xác định đường kính tối thiểu của thân bu lông để bu lông đủ bền:

1. 20,83mm b. 19,83mm c. 21,83mm d. 22,83mm

  

   i. z. d 02 / 4

F

; [ ]

..

[ ];

4. 1. 0 d d 2 0 d        zs d

F

zsd

F

Câu 7: Cho mối ghép bu lông có khe hở giữa 2 tấm có hệ số ma sát là 0, chịu lực ngang F=25000N. Bu lông được dùng trong mối ghép có đường kính chân ren là 27 mm, và ứng suất kéo cho phép là 100Mpa. Hệ số an toàn khi xiết bu lông là 2. Xác định số lượng bu lông cần dùng cho mối ghép?

1. 1 b. 2 c. 3 d. 4

..  . 12

1 , 3 ..

.

4

if d

sF z  k



Câu 8: Nắp nồi hơi chịu áp suất 0 N/mm2. Đường kính miệng nồi hơi là 400 mm. Nắp được ghép chặt với nồi hơi nhờ 6 bu lông. Độ cứng của bo lông và thân nồi hơi là như nhau. Hệ số an toàn khi xiết bu lông là 1. Ứng suất kéo cho phép của bu lông là 100 Mpa. Xác định đường kính tối thiểu của thân bu lông?

1. 6 b. 7 c. 8 d. 9.

F = Q/z = p..D2/(4) V= s.(1-k).F k = Cb/(Cb+Ct)

[ ]

1 , 3.

.

4

k

1  

V k F d





1. 1600 N b. 1400 N c. 1200 N d. 1000 N

1 2 0

1 2 2 0 2 

  t F F F

F F

F

F







  ; Ft = 2 1 /d 1 => F 0

Câu 6: Hệ số trượt của một bộ truyền đai bằng 0,02 khi hệ số kéo ψ 0 =0,6. Đường cong trượt của bộ truyền này được coi là tuyến tính khi ψ<ψ 0. Hỏi tại ψ=0,4 thì hệ số trượt có giá trị?

1. 0,0133 b. 0,0233 c. 0,0266 d. 0,

 =  0. /  0

Câu 7: Bộ truyền đai có  1 =150 0 ; hệ số ma sát tương đương giữa đây đai và bánh đai là f = 0,65. Xác định hệ số kéo của bộ truyền khi làm việc:

1. 0,625 b. 0,658 c. 0,675 d. 0,

1 2 0

1 2 2 0 2 

  t F F F

F F

F

F







  ; 

















1

1

02 

 f

f t e

F e F =>  















1

1



  f

f

e

e

Câu 8: Bộ truyền đai dẹt có chiều dày dây đai là 5mm, góc ôm trên bánh chủ động  1 =150 0 ; Góc nghiêng của bộ truyền so với phương ngang là 45 0 ; Vận tốc của dây đai là 5m/s. Ứng suất có ích cho phép trong điều kiện thí nghiệm là 1,8 MPa; Hệ số tải trọng động, Kđ = 1,2; Lực kéo cần thiết là Ft = 1500 N. Xác định chiều rộng dây đai thích hợp nhất?

1. 200mm b. 214 mm c. 224 mm d mm

F v b

t d F v b

d C C C

Fk v C C C

Pk b .[ ]...

.

..[ ]...

1000..

  0    0 

  ; Ft = 1000/v

C = 1 – 0(180-  1 ) Cv = 1 – 0.0004 2 ;   60   Cb = 1 60  <   80   Cb = 0. 80  <   90   Cb = 0.

Câu 9: Một bộ truyền đai thang có công suất P 1 =7,0Kw và công suất cho phép là [P 1 ]=2,75. Hệ số tải trọng động là kd =1,20. Số dây đai cần thiết để bộ truyền đảm bảo khả năng kéo là:

1. 2 b. 3 c. 4 d. 5

u l z

d P C C CC

Pk z [ ]....

.

0

1 

 ; Cu .Cl .Cz = 1

Câu 10: Bộ truyền đai thang, có d1 = 140mm; d2 = 400 mm; a = 450 mm. Xác định góc ôm trên bánh chủ động?

1. 147 b. 150 c. 144 d. 152

  





 

 

a

d d 2.

 1 180 0 2 .arcsin 21

Câu 11: Bộ truyền đai thang có d 1 = 140 & d 2 = 400mm. Khoảng cách trục mong muốn là

450mm. Xác định khoảng cách trục có thể sao cho sai lệch ít nhất có thể? Chiều dài tiêu

chuNn của dây đai: 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1120; 1250; 1400; 1600;

1800; 2000; 2240; 2500; 2800; 3150 mm.

1. 457,0 mm b. 457,5 mm c. 458,0 mm d. 458,5 mm

  4. a

d d 2

d d L 2 .a

2   1  2  2  1  L tiêu chuNn;

      















  







       2

2 1

2 1 4 2 2

1

d d d d L d d a L  

a

d

d

 1  2

F 0

F 0 F 1

F 2 T 1 T 2

v 1 x  v 1 cos  1 ;v 1 yv 1 sin  1 ; v  .d .n/ 60000 z.p/ 60000 (m/s)

vmin = v1x

Câu 7: Cho bộ truyền xích đặt nằm ngang, biết khối lượng 1m xích là 1,0194kg, khoảng cách trục là 1m, vận tốc dây xích là 1 m/s. Xác định lực căng xích trên nhánh bị động?

1. 30,27N b. 35,15 N c. 40,28N d. 62,18 N

N hánh chủ động: F 1 = Ft + F 2 N hánh bị động: F 2 = F 0 + Fv F 0 = kf .qm.a Fv = qm 2

Hệ số phụ thuộc độ võng xích:

 0 < 40  40  = 90 kf 6 4 2 1

Câu 8: Cho bộ truyền xích đặt nằm ngang, Z 1 = 21; p = 19,05mm; Mô men xoắn trên trục chủ động T 1 = 500000N mm. Xác định lực tác dụng lên trục?

1. 8220N b c. 7924N d. 8997N

Fr = kx .Ft ; Ft = 2 1 /d 1 ; d 1 =p/sin( /z 1 )

Câu 9: Bộ truyền xích bôi trơn nhỏ giọt, hai dãy xích, làm việc 1 ca, góc nghiêng của bộ truyền so với phương ngang là 45 0 , tải trong đặt lên là va đập mạnh, khoảng cách trục a 40; khoảng cách trục không điều chỉnh được, trên trục chủ động có: Z 1 = 23; n 1 = 60 vg/ph; Công suất cần truyền, P 1 = 3KW. Công suất tính toán của bộ truyền xích?

1. 6,114 kW b. 5,125 kW c. 4,138 kW d. 3,939 kW

Pt  P .kz/kday[P 0 ] ; k = kd .kA 0 .kdc .kc

Số dẫy 1 2 3 4 kd 1 1,7 2,5 3

Câu 10: Bộ truyền xích 2 dãy có: Z 1 = 23; n 1 = 60 vg/ph. Hệ số sử dụng là 2. Công suất cần truyền, P 1 = 3KW. Công suất tính toán của bộ truyền xích?

1. 6,114 kW b. 5,125 kW c. 4,138 kW d. 3,597 kW

Pt  P .kz/kday[P 0 ] ; k = kd .kA 0 .kdc .kc

Bài tập Chương III – Đai

Câu 1: Bánh răng trụ răng nghiêng có Z = 30; m = 4;  = 14; Xác định đường kính vòng chia?

1. 123,674 b. 125,674 c. 127,674 d. 129,

d m 

Câu 2: Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng có Z 1 =20; Z 2 =65; m=3; góc của thanh răng sinh bằng 25; a w =130. Xác định tổng hệ số dịch chỉnh?

1. 0,869 b. 0,849 c. 0,889 d. 0,



  2 cos

( ). .cos cos 1 2 w

tw a

z z m   tw



  2tg

( 1  2 )(inv inv ) t tw

z z x ; với inv  = tg  - 

Câu 3: Bộ truyền giảm tốc bánh răng trụ răng thẳng ăn khớp ngoài có Z 1 =21; u=4; α=20; αw=21,08. Tổng hệ số dịch chỉnh tính được là:

1. 0,382 b,764 c. 0,191 d. -0,

z 2 = z 1 .u  lấy z 2 nguyên



  2tg

( 1  2 )(inv inv ) t w

z z x ; với inv  = tg  - 

Câu 4: Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng ăn khớp ngoài không dịch chỉnh có aw=155; u=3,5±2%; mô đun lấy lớn nhất theo công thức kinh nghiệm và thuộc dãy tiêu chuNn 1 (1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12 mm). Số răng Z 1 và Z 2 có thể chọn là:

1. 23 và 80 b. 22 và 75 c. 23 và 81 d. 22 và 78

m = (0,01~0,02).a w  lấy m tiêu chuNn chọn sơ bộ  = 10 z 1 = 2.aw/(m(u+1))  z 2 = z 1 .u tính kiểm tra u và 

Câu 9: Cho sơ đồ hộp giảm tốc 2 cấp như hình 1 với bánh răng 3 nghiêng trái (\) có nw=20; w=14; TII = 250000N mm; dw3 =55mm. Thành phần lực ăn khớp dọc trục trên bánh răng 3 sẽ:

1. N gược chiều trục Z và có giá trị 2267 N

2. Cùng chiều trục Z và có giá trị 2267 N

3. Cùng chiều trục Z và có giá trị 3410 N

4. N gược chiều trục Z và có giá trị 3410 N

1

3 4

I

III

K

A B

F II

E

D

C

V

X

Z

Y

2

BX

t1 t2 t

T T 1 T 2 T 3

T tck Hình 1: Sơ đồ hộp giảm tốc 2 cấp côn-trụ Hình 2: Sơ đồ phổ tải

Ft  2 T 1 /dw 1  2 T 2 /dw 2

Fa Fttg  w

Fr Fttg  twFttg nw cos  w

nw w w nw w

t n d

F T

F

  cos cos 

2

cos cos

 

Câu 10: Bộ truyền bánh răng trụ ăn khớp ngoài, quay 1 chiều, có sơ đồ tải trọng trên trục ra như hình 2. Mỗi ca làm việc của bộ truyền có thông số như sau: t ck=8h; t 1 =5h; t 2 =2h; t 3 =1h; T 2 =0,75T 1 ; T 3 =0,5T 1. Tuổi thọ yêu cầu của bộ truyền là Lh =5000h. Vận tốc trục vào n 1 = (vg/ph). Tích các hệ số ZR ZVKxH=1,1; SH =1,1. Biết bánh răng có vật liệu giống nhau và đường cong mỏi của vật liệu có các thông số Hlim,0 =800MPa; N H0 =10 8 chu kỳ. Xác định ứng suất tiếp xúc (MPa) cho phép của bánh răng 1?

1. 907,265 b. 877,265 c. 937,265 d. 967,

N HE    Hi H1 mH Ni&

039; 60 cT i T 1  3 niti 60 .c.nT i T 1  3 ti/tck

N ếu NHE  NH0  KHL = 1

N ếu NHE < NH0    H; 1 / HL H0 HE

m K  N N

R v xH

HL

0 lim [ H ] s .Z .Z

K

H

  H

Câu 11: Cho bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng ăn khớp ngoài có KH=1,15; u=3; bd=0,8; T 1 =400000 N mm; [H]=480 MPa; Xác định chính xác khoảng cách trục sơ bộ theo sức bền tiếp xúc?

1. 234,61 b. 209,81 c. 196,81 d. 161,

3 H

1 H w a( 1 ) [ ]u

TK

a K u ba 

   ; 

ba=2bd/(u1) ; Ka = 49,5 MPa 1/

Câu 12: Khoảng cách trục sơ bộ tính theo độ bền tiếp xúc của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng ăn khớp ngoài có T 1 =420000 N mm; u=3,4; [σH]=482 MPa; ψba=0,4; KH=1,05 là:

1. 245 b. 135 c. 255 d. 210

3 H

1 H w a( 1 ) [ ]u

TK

a K u ba 

  

Câu 13: Cho bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng không dịch chỉnh có Z 1 =22; d =0,8; T 1 =500000 N mm; KF=1,4; Y=1; Km=1,4; [F1 ]=200 MPa; Hệ số dạng răng được xác định

theo công thức Z

YF

4 , 7

 3 , 2 . Xác định chính xác mô đun sơ bộ theo sức bền uốn của bộ

truyền?

1. 4,391 b. 4,091 c. 4,691 d. 4,

3 bd

2 1

1 F m [ ] F

F z

TK YY

m K  

  

Câu 14: Tính thiết kế sơ bộ mô đun m nhỏ nhất của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng theo độ bền uốn biết: T 1 =100000N mm, sơ bộ hệ số tải trọng KF =1,25, số răng Z 1 =23; hệ số chiều rộng vành răng ψbd =0,8, Các hệ số YF1 =3,45; YF2 =3,63; [σF1 ]=252MPa; [σF2 ]=236Mpa (các hệ số khác nếu có lấy bằng 1)

1. 2,5 b. 3 c. 4 d. 2

3 bd 1

2 1

1 F 1 1 m [ ] F

F z

TK Y Y

m K  

   ; 3

bd 2

2 1

1 F 2 2 m [ ] F

F z

TK Y Y

m K  

  

Câu 15: Bộ truyền bánh răng côn răng thẳng truyền động giữa 2 trục vuông góc có Z 1 =31; góc côn  1 =15,524 và mô đun mte=3,5. Chiều dài côn ngoài là:

1. 25,668 b. 26,668 c. 24,668 d. 27,

góc profin răng:  tarctg(tg /cos )

góc ăn khớp:  tw arccos( a t/aw)

không dịch chỉnh  tw = t

Câu 20: Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng dịch chỉnh đều. Góc của thanh răng sinh = 14,5; Góc nghiêng của răng  = 12; Z1 = 20; Z2 = 60; m = 3mm; aw = 130mm. Xác định góc ăn khớp?

1. 24,168 b. 24, 568 c. 23,168 d. 23,568

a = m(z 1 +z 2 )/(2cos)  tarctg(tg /cos )

 tw arccos( a t/aw )

Câu 21: Bánh răng trụ răng nghiêng có z = 25; m = 2 mm; góc nghiêng của răng  = 12. Xác định đường kính vòng chia (mm) của bánh răng trụ răng thẳng tương đương?

1. 53 b. 54 c. 55 d. 56.

d = m/cos dv = d/cos 2 

Câu 22: Bánh răng trụ răng nghiêng có z = 25; góc nghiêng của răng  = 12. Xác định số răng của bánh răng trụ răng thẳng tương đương?

1. 26 b. 24 c. 22 d. 28.

zv = z/cos 3 

Câu 23: Bộ truyền bánh răng côn răng thẳng có góc côn chia trên bánh chủ động  1 = 19. Tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ tương đương là?

1. 7 b. 6 c. 5 d. 8.

u = 1/tg  1 uv = u 2

Câu 24: Bộ truyền bánh răng côn răng thẳng có u = 3. Xác định góc côn chia của bánh chủ động?

1. 18 b. 16 c. 17 d. 19.

u = 1/tg  1   1 =

Câu 25: Bộ truyền bánh răng trụ với bw=35 mm thì tính được H=480 MPa, xác định giá trị tối thiểu của chiều rộng vành răng để bộ truyền đảm bảo sức bền tiếp xúc biết [ H]=460MPa?

1. 38 mm b. 36 mm c. 37 mm d. 39 mm

2 &

039; [ ]















H

H bw bw 



dw1 = (q+2x)m

 q x

z d

mz w

w 2

.

tg 1 1

1 

  

Câu 6: Số mối ren vít z 1 = 2, mô đun m = 6, xác định bước của ren vít?

1. 40,84 b. 41,84 c. 42,84 d. 43,

pz = z 1 .p = z 1 .(.m)

Câu 7: Bộ truyền trục vít bánh vít có z 2 = 32, q = 10, x = 0, m = 6, xác định khoảng cách trục (mm) của bộ truyền?

1. 144,9 b. 143,9 c. 142,9 d. 141,

aw = (q+z 2 +2)m/

Câu 8: Bộ truyền trục vít bánh vít có góc vít lăn w = 12, dw1 = 63mm, d 2 = 252mm, xác định tỉ số truyền?

1. 18,82 b. 17,82 c. 16,82 d. 15,

1

tg. 1 w

w d

mz    z 1 .m  pz = z 1 .p = z 1 .(.m)

p z

d n

n u 2 2

 1  .

Câu 9: Bộ truyền trục vít – bánh vít với trục vít là chủ động, có d 2 = 252mm, T 2 = 800000 N mm, x = 0,  = 12,  = 20, hệ số ma sát f = 0. Xác định lực hướng tâm tác dụng lên trục vít?

1. 2414 N b. 2314 N c. 2214 N d. 2114 N

góc ma sát  = arctgf Fa1 = Ft2 = 2 2 /d 2 Ft1 = Fa2 = Fa1 .tg(  ) = Ft2 .tg(  )

 

  

 

cos

t2 .tg r1 r F F F n

  

 



cos .cos

t2 n n

F

F

Câu 10: Bộ truyền trục vít – bánh vít có m = 6, q = 10, z 2 = 30, T 2 = 800000N mm, x = 0, hệ số tải trọng KH = 1. Tính ứng suất tiếp xúc lớn nhất trong bộ truyền?