Đang tải... (xem toàn văn)
BÀI TẬP LỚN (sơ đồ 7- số liệu 9) I-Thiết lập bản vẽ tính toán: - Đặt lực tại vị trí ăn khớp - Chuyển lực về đường trục. - Phân lực về các mặt phẳng: + Mặt phẳng thẳng đứng yoz. + M
BÀI TẬP LỚN(sơ đồ 7- số liệu 9)PHẦN 1: SƠ ĐỒ HOÁI-Thiết lập bản vẽ tính toán:- Đặt lực tại vị trí ăn khớp- Chuyển lực về đường trục.- Phân lực về các mặt phẳng:+ Mặt phẳng thẳng đứng yoz.+ Mặt phẳng nằm ngang xoz.+ Mặt phẳng xoy.II. Xác định giá trị các lực1. Tại vị trí bánh đai:- Mô men gây xoắn: ==).()/()(9550 mNphvnKWNMD1507.9550=)(5,668 Nm- Lực căng đai:==DMtD2 )(267410.5005,668.23N=− 3t = )(80222674.3 N= 2. Tại vị trí bánh răng trụ răng thẳng z1:- Mô men gây xoắn: Bỏ qua tổn thất do ma sát, ta có: )(83,22235,66831NMMD=== - Lực tiếp tuyến: )(83,557010.8083,222.223111NDMP ===−- Lực hướng kính: )(783,207383,5570.364,0.364,011NPT === 3. Tại vị trí bánh răng nón z2:- Mô men gây xoắn: Bỏ qua tổn thất do ma sát, ta có: )(67,44535,668.23.22NmMMD=== - Lực tiếp tuyến: )(78,742710.12067,445.223222NDMP ===−- Lực hướng kính: )(71,270378,7427.364,0.364,022NPT ===- Lực dọc trục: )(89,103978,7427.14,0.22NPkA ===- Mô men do lực dọc trục gây nên: )(39,62210.120.89,10392.3222NmDAMA===− M2T1M1 t1P 2T 2T 2A2Pt.2 a2 a2 a a a2T2MDM2AM2Pt1P2P1T 2TA 2AMB tC 1PDMA 1MB CCBA PHẦN 2: VẼ BIỂU ĐỒ MÔ MEN CHO DẦM SIÊU TĨNHI-VẼ BIỂU ĐỒ MÔ MEN MXST: Cắt bỏ mút thừa và chuyển lực về gối lân cận, được 1 lực và 1 mô men: )(945,14110.70.783,2027.312NmaTM −==−=− Ta được dầm liên tục có bậc siêu tĩnh n = 11. Hệ cơ bản hợp lí: Tưởng tượng cắt dời dầm tại vị trí các gối và nối bằng khớp, giải phóng liên kết chống xoay.2. Hệ tĩnh định tương đương: Đặt tải trọng và mô men liên kết tại khớp. Với điều kiện góc xoay tương đối giữa 2 mặt cắt sát khớp bằng không, ta được hệ tĩnh định tương đương.4. Phương trình 3 mô men: ( )0 .6.2.2221112212101=Ω+Ω++++lblaMlMllMlTrong đó: l1 = 4a ; l2 =2a M0 = 0 ; )(945,1412NmM −= 2211.1222111 12.6 .6 Palalbla=Ω=Ω+ΩThay vào phương trình 3 mô men và giải ra ta được:)(29,4961NmM −=3. Vẽ biểu đồ mô men:- Thay giá trị mô men M1 vào hệ tĩnh định tương đương.- Vẽ biều đồ mô men M1- Vẽ biểu đồ mô men M2- áp dụng nguyên lí cộng tác dụng, vẽ biểu đồ Mxst 791,745(Nm)1039,89(Nm)496,29(Nm)141,945(Nm) a M1 M0496,29(Nm)141,945(Nm) A B C2P1T aPM .12= 2P 1P a 2a 2a aHCB,HTDTDMPM1(Nm)M2(Nm)Mxst(Nm) II-VẼ BIỂU ĐỒ MÔ MEN MYST: Cắt bỏ mút thừa và chuyển lực về gối lân cận, được 1 lực và 1 mô men )(958,38910.70.83,5570.312NmaPM ===− Ta được dầm liên tục có bậc siêu tĩnh n = 11. Hệ cơ bản hợp lí: Tưởng tượng cắt dời dầm tại vị trí các gối và nối bằng khớp, giải phóng liên kết chống xoay.2. Hệ tĩnh định tương đương: Đặt tải trọng và mô men liên kết tại khớp. Với điều kiện góc xoay tương đối giữa 2 mặt cắt sát khớp bằng không, ta được hệ tĩnh định tương đương.5. Phương trình 3 mô men: ( )0 .6.2.2221112212101=Ω+Ω++++lblaMlMllMlTrong đó: l1 = 4a ; l2 = 2a M0 = 0 ; M2 = 389,958(Nm) taMaTataMaTalblaAA 3 2.126 3.63.3.6.6 .622222222222111−+=++=Ω+ΩThay vào phương trình 3 mô men và giải ra ta được: )(86,2171NmM =3. Vẽ biểu đồ mô men:- Thay giá trị mô men M1 vào hệ tĩnh định tương đương.- Vẽ biều đồ mô men M1- Vẽ biểu đồ mô men M2- áp dụng nguyên lí cộng tác dụng, vẽ biểu đồ Myst tT2M0A2T 2AMt 1P a.2 a.2a a a 2AM 1M aPM .12= )(39,62 Nm)(52,378 NmACB )(18,187 NmBCA)(958,389 NmA BC )(74,791 Nm)(958,389 Nm)(86,217 NmCBAHCB,HTDTDMPM1M2Myst)(86,217 Nm M1 MDM2CBA a a 2a 2a aII-VẼ BIỂU ĐỒ MÔ MEN MZST:Dựa vào sơ đồ lực, ta vẽ được biểu đồ Mz trên hình vẽ: )(83,222 Nm )(67,445 NmPHẦN 3: XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG KÍNH TRỤC SIÊU TĨNH:Dựa các vào biểu đồ mô men trên hình vẽ, ta có: CBA a a 2a 2a aDEFMxstMystMz 1.Xác định mặt cắt nguy hiểm:Theo thuyết bền thế năng biến đổi hình dáng cực đại, ta có: 222.75,0zyxtdMMMM ++=áp dụng công thức ta có:- Tại A: 0=tdM- Tại D: )(259,941 NmMtd=- Tại B: )(382,665 NmMtd=- Tại E: )(75,668 NmMtd=- Tại C: )(663,457 NmMtd=- Tại F: )(976,192 NmMtd=Mặt cắt nguy hiểm là mặt cắt có Mtd lớn nhất. Theo kết quả tính trên, ta có mặt cắt nguy hiểm là mặt đi qua D có : )(259,941 NmMtd=2. Xác định đường kính:Theo điều kiện bền, ta có: [ ]σσ≤==3.1,0 dMWMtdxtdtdcho nên:[ ])(513,526510.259,941333maxmmMdtd==≥σPHẦN IV: XÁC ĐỊNH CHUYỂN VỊ TẠI ĐIỂM LẮP BÁNH RĂNG Z21. Tính chuyển vị theo phương thẳng đứng fy:Theo phép nhân biểu đồ Veresaghin, ta có: ( ) ( )cbkxstxyMMf .=Vẽ biểu đồ Mxst ( hình vẽ).Tại điểm cần tính chuyển vị, đặt lực PK =1 theo phương thẳng đứng lên hệ cơ bản và coi đó là tải trọng, vẽ biểu đồ mô men đơn vị ( hình vẽ). Tính chuyển vị:( ) ( )) .(1.332211ηηηΩ−Ω+Ω==xcbkxstxyEJMMfvới )(10.38,0)10.513,52.(05,0.05,046434mdJx−−=== )(10.2211mNE= 3Ω 1Ω2ΩkP 3η1η2ηTa tính:( ) ( )xcbkxstxyJEaaaaaaMMf .).258,0 07,191.82,0 92,486.33,1 74,791(. −+==xyJEaf 632,14052=361110.091,0)10.38,0.10.2(89,6−−==⇒yf2. Tính chuyển vị theo phương ngang fx:Theo phép nhân biểu đồ Veresaghin, ta có: ( ) ( )cbkystyxMMf .=Vẽ biểu đồ Myst ( hình vẽ).Tại điểm cần tính chuyển vị, đặt lực PK =1 theo phương nằm ngang lên hệ cơ bản và coi đó là tải trọng, vẽ biểu đồ mô men đơn vị ( hình vẽ).Tính chuyển vị:( ) ( )) (1.332211ηηηΩ−Ω+Ω==ycbkystyxEJMMfvới )(10.38.0)10.513,52.(05,0.05,046434mdJy−−=== )(10.2211mNE =CBA a a 2a 2a aDEFMxstMK . BÀI TẬP LỚN(sơ đồ 7- số liệu 9)PHẦN 1: SƠ ĐỒ HOÁI-Thiết lập bản vẽ tính toán:- Đặt lực tại vị trí. được:)(29,4961NmM −=3. Vẽ biểu đồ mô men:- Thay giá trị mô men M1 vào hệ tĩnh định tương đương.- Vẽ biều đồ mô men M1- Vẽ biểu đồ mô men M2- áp dụng nguyên