Chi tiết máy - Giải bài tập
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (289.29 KB, 10 trang )
VD BÀI TẬP CHI TIẾT MÁY
CHƯƠNG I: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG
BÀI 1:
Chi tiết máy có đường kính d=60, có lỗ xuyên tâm d
0
=10. Ứng suất sinh ra theo chu kỳ đối xứng. Vật liệu: thép
hợp kim 40Cr, bề mặt được mài tinh. Giới hạn bền: 1000Mpa, hệ số an toàn [s]=1,75; m=6. Hãy xác định ứng suất mõi
uốn cho phép [σ]
F
, biết thời gian làm việc là 3 năm, mỗi năm làm việc 250 ngày, ngày làm 8 giờ; n=200v/p. Tải trọng
thay đổi theo bậc như hình sau:
Giải:
- Ứng suất cho phép (trường hợp ứng suất thay đổi):
Lưu ý:
Trong đó:
-
[ ]
Mpa
b
F
)500400(1000)5,04,0()5,04,0(
1
lim
÷=÷=÷==
−
σσσ
- Hệ số kích thước:
53,0=
ε
- Hệ số tăng bền bề mặt:
88,0=
β
1
- Hệ số an toàn: [s]= 1,75
- Hệ số tập trung ứng suất:
1,2=
σ
K
(do
167,0
60
10
0
==
d
d
)
- Hệ số tuổi thọ:
LE
m
L
N
N
K
0
=
Trong đó:
+ Chỉ số mũ của đường cong mõi: m=m
F
=6
+ N
0
=5.10
6
(số chu kỳ cơ sở)
+ Số chu kỳ tương đương:
8
102xN
LE
=
Lưu ý:
. n
i
=200v/p
. L
h
=[3x250x8] giờ
+ Vì :
1
0
=⇒>
LLE
KNN
(chi tiết máy làm việc dài hạn)
- Từ các giá trị trên, tính ra kết quả.
BÀI 2:
2
BÀI 3:
- Đường kính d = 60mm. Vật liệu chế tạo là thép hợp kim 40Cr (σ
b
= 1200MPa, σ
-1F
= 450MPa), ứng suất uốn thay đổi
theo chu kỳ đối xứng, bề mặt trục được mài tinh, tại tiết diện nguy hiểm có lắp bánh răng có cài then, tải trọng thay đổi
như hình vẽ,
- Số vòng quay của trục n
= 200v/ph, thời gian làm việc 4 năm, K
n
= 0,7, K
ng
= 0,33,
3
- Hệ số an tòan [s] = 2, chỉ số đường cong mõi m = 6. Xác định:
a/ Số chu kỳ làm việc tương đương N
LE
và hệ số tuổi thọ K
L
của trục (số chu kỳ cơ sở N
0
= 5.10
6
).
b/ Ứng suất uốn cho phép [σ
F
] của trục.
BÀI 4: Chi tiết có đường kính d=60mm, có rãnh then, chịu ứng suất uốn theo chu kỳ đối xứng với mô-men uốn
M=1,5x10
6
N.mm; chịu ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động với mô-men xoắn T=4x10
6
N.mm. Vật liệu là thép
hợp kim 40CrNi có
Mpa
b
1000=
σ
; bề mặt chi tiết được mài bóng. Làm việc dài hạn.
Xác định hệ số an toàn mõi của chi tiết?
Bài giải:
- Hệ số an toàn mỏi:
- Hệ số an toàn chỉ xét đến ứng suất pháp
ma
K
s
σψσ
εβ
σ
σ
σ
σ
+
=
−1
Trong đó:
+ Do chu kỳ ứng suất đối xứng, suy ra:
*
Mpa
bF
)500400(1000)5,04,0()5,04,0(
1
÷=÷=÷=
−
σσ
* ứng suất trung bình:
0=
m
σ
* ứng suất biên độ:
max
σσ
=
a
4
Mpa
x
x
d
M
W
M
u
u
u
a
50,69
601,0
105,1
1,0
3
6
3
max
=====
σσ
- Hệ số tập trung ứng suất:
3,2=
σ
K
- Hệ số kích thước:
7,0=
σ
ε
-
- Hệ số tăng bền:
9,0=
β
5
