Đề thi cuối học kỳ 2 môn Nguyên lý máy (Có đáp án)

Đại học Quốc gia Tp. HCM

Trường Đại học Bách Khoa

Khoa Cơ khí

ĐỀ THI CUỐI HỌC KỲ 2 NĂM 2014 – 2015

MÔN NGUYÊN LÝ MÁY

Ngày thi: 31 / 5 / 2015; Thời gian: 90 phút

Bộ môn Thiết kế máy

Sinh viên không được sử dụng tài liệu

Câu 1: 5 điểm (Lưu ý: câu 1a, 1b độc lập với nhau)

Xét cơ cấu cùng với vận tốc góc khâu dẫn 1 và các

ngoại lực như trên hình 1 (giả sử các lực quán tính rất

bé). Biết:

c. Hãy dùng phương pháp di chuyển khả dĩ (công ảo)

tìm Moment cân bằng đặt trên khâu dẫn 1 cân bằng

với các ngoại lực (0,5 đ).

d. Tìm Moment thay thế cho các ngoại lực (0,5 đ).

4

Câu 2: 3 điểm

Xét hệ thống bánh răng như hình 2. Biết:

D

5

z  40; z'  20; z  80; z'  150; z  90; z  50

1

2

4

6

n  360 vong / phut

Tìm tốc độ quay của trục 4.

1

C

2

3

M

5

1



Câu 3: Chọn 1 trong 2 câu sau đây để làm,

Chọn lựa 1: 2 điểm

M

1

3

F

A

B

E

Trình bày về bề dày răng trên vòng chia của bánh

răng được tạo hình bởi thanh răng sinh có modun m_t,

góc nghiêng răng α_tvà ở chế độ cắt có dịch dao với

độ dịch dao  (Hình vẽ và công thức).

Hình 1

AB  CE  a; AE  EF  2a;DF  2BC  2a 2;



AED  DEF  90 ;M  M;M  2M

3

5

Chọn lựa 2: 2 điểm

Xét cơ cấu ở hình 3. Xác định: số khâu động (đánh số

khâu trên hình), số khớp các loại (đặt tên khớp), số

ràng buộc trùng, số ràng buộc thừa, số bậc tự do thừa

(ghi chú rõ ràng) và tính bậc tự do của cơ cấu.

Biết:

a. Hãy xác định vận tốc góc các khâu 3 và 5:

 ,  bằng phương pháp họa đồ vector (3 đ).

3

5

b. Giải lại dùng tâm vận tốc tức thời trong chuyển

động tương đối giữa các khâu (1 đ).

z

1

z'

1

z

3

F

A

z

5

B

C

G

z

6

D

H

z

4

z

2

z'

2

E

Hình 2

Hình 3

Người ra đề thi

Trưởng Bộ môn

Phạm Huy Hoàng

Bùi Trọng Hiếu

Đáp án Nguyên lý máy – HK2 năm 2014 – 2015

1. Bài 1:

a.

Họa đồ vector:

 CE

 AB ()



v

 v



;v

 v



B

C

2

1

2

3

?  CE  a

AB  a

3

1

0,5 đ



 CE ()



C



v

 v







C

3

2

a

v

 v



v

1

C

B

C B



2

2 2



 CE



 BC







?

a

?  BC

 

v

1

2

3

C

a

a



3

1

0,5 đ

 

1





CE

 FD

 CE ()

ED  2a



v



;v

 v

D



D

4

3

5

?  FD  2a 2

3

1

5

0,5 đ





 FD (

)



v

 v





D

5

4

v



v

 v

2 2a

1

D

D D





4

3

4 3

 FD



// ED 



?  2a 2

2a

?

  v

5

1

5

D

2 2a

1

2a 2



5

0,5 đ



 

1





FD

p

 CE

c  c

d

2

3

4

3

D

 BC

5

C

// ED

M

2

5

3

b  b

1

2

 FD



1

M

3

F

A

B

E

1

1 đ

d  d

4

5

b. Tâm vận tốc tức thời:

Xác định tâm vận tốc tức thời trong chuyển động tương đối giữa

các khâu xác định trên hình vẽ {01, 12, 03, 34, 45, 05, 35}.

4

D

34,35



45



v

 v

 AB ()



D

5

4

13  B  v

 v



B

3

B

1

5

C

AB  a

1

23

2

3



1

0,5 đ

F

12,13

A

    

E

02,03

v

4

3

B

3

01

 

1

B

05,04

EB



v

 v

B

0,5 đ

1

3

35  ( ED)     

5

3



1

c. Moment cân bằng:

M .  M .  M .  0  M .  (M . )  (M . )  0

cb 1 3 3 5 5 cb 1 3 3 5 5

 M .  M .  M .  M.  2M.  3M.  0

cb 1

3 3

5 5

1

0,5 đ

cung chieu 

3M

 M



cb

d. Moment thay thế:

M .

3 3

M .

5 5

 M .

3 3

 M .

5 5

M









 M  2M  3M  0

tt



1

nguoc chieu 

1

0,5 đ

 M



tt

3M

2. Bài 2:

Nếu ai không vẽ sơ đồ thì cho 0,5 đ, 0,5 đ, 1 đ và 1 đ

Nếu ai có vẽ sơ đồ thì cho 1 đ. Phần tính còn lại là 0,5 đ, 0,5 đ, 0,5 đ và 0,5 đ

n

1 đ

2

z

1

z '

1

n

4

1

z

3

z

5

n

c

Chọn chiều quay trục 1 là chiều dương

c

n

z

80

40

z

0,5

1

2

1

6

TF1:i

12



 

 2

0,5 đ

n

2

z

4

n

1

0,5 đ

z

 n    180 v/ ph

2

z z

n

50

5

2

5 6

1

TF2:i

16



 (1)



z '

2

n

z' z

20

6

1 5

2

0,5 đ

 n  n  n 144 v/ ph

c

6

1

5

n  n

4

z z

1

3 4

z' z

2 3

90

3

c

24

2

c

1 đ

0,5 đ

VSF :i



 (1)

 

150

5

(180) 144

3



   n  684 v/ ph

4

1 đ

0,5 đ

n 144

5

4

Chiều quay trục 4 cùng chiều quay trục 1

3. Bài 3:

Chọn lựa 2:

n  7; p 1{B};

4

1 đ

p  9{ban le (A,C, D, F,G, H, E04, E05) va

5

tinh tien G loai 5 giua 2 khau 6,7};

r  r  0;w 1{xoay quanh C cua con lan 2}

tr th th

1 đ

W  3n  (p  2p )  w  3.7  (1 2.9) 1 1

th

4

5

1

F

A

7

B

C

6

G

2

3

D

H

5

4

E

Chọn lựa 1:

Theo điều kiện ăn khớp khít thì bề dày răng trên vòng chia của bánh răng sẽ bằng bề rộng rãnh răng trên đường chia



2

1 đ

của thanh răng sinh: S W  m (  2 tan )

t

n

N

voøng

cô sôû

ñöôøng

P

chia

  m

ñöôøng

trung bình

n

1 đ

.