Bài tập lớn: Sơ đồ hóa

BÀI TẬP LỚN (sơ đồ 7- số liệu 9) PHẦN 1: SƠ ĐỒ HOÁ 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. + Mặt phẳng nằm ngang xoz. + Mặt phẳng xoy. II. Xác định giá trị các lực Tại vị trí bánh đai: - Mô men gây xoắn: = Lực căng đai: 3t = Tại vị trí bánh răng trụ răng thẳng z1: Mô men gây xoắn: Bỏ qua tổn thất do ma sát, ta có: Lực tiếp tuyến: Lực hướng kính: Tại vị trí bánh răng nón z2: Mô men gây xoắn: Bỏ qua tổn thất do ma sát, ta có: - Lực tiếp tuyến: - Lực hướng kính: Lực dọc trục: Mô men do lực dọc trục gây nên: C A B M1 T1 A B C M2 A B C PHẦN 2: VẼ BIỂU ĐỒ MÔ MEN CHO DẦM SIÊU TĨNH I-VẼ BIỂU ĐỒ MÔ MEN MXST: Cắt bỏ mút thừa và chuyển lực về gối lân cận, được 1 lực và 1 mô men: Ta được dầm liên tục có bậc siêu tĩnh n = 1 1. 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. Phương trình 3 mô men: Trong đó: l1 = 4a ; l2 =2a M0 = 0 ; Thay vào phương trình 3 mô men và giải ra ta được: 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 a 2a 2a a a M1 M0 HCB,HTDTD MP 1039,89(Nm) M1(Nm) 496,29(Nm) 141,945(Nm) M2(Nm) 496,29(Nm) 141,945(Nm) 791,745(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 Ta được dầm liên tục có bậc siêu tĩnh n = 1 1. 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. Phương trình 3 mô men: Trong đó: l1 = 4a ; l2 = 2a M0 = 0 ; M2 = 389,958(Nm) Thay vào phương trình 3 mô men và giải ra ta được: 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 A B C T2 HCB,HTDTD M0 t A MP M1 M2 Myst II-VẼ BIỂU ĐỒ MÔ MEN MZST: Dựa vào sơ đồ lực, ta vẽ được biểu đồ Mz trên hình vẽ: MD M1 C B A a a 2a 2a a M2 PHẦN 3: XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG KÍNH TRỤC SIÊU TĨNH: Dựa các vào biểu đồ mô men trên hình vẽ, ta có: C B A a a 2a 2a a D E F Mxst Myst Mz 1.Xác định mặt cắt nguy hiểm: Theo thuyết bền thế năng biến đổi hình dáng cực đại, ta có: áp dụng công thức ta có: Tại A: - Tại D: - Tại B: - Tại E: - Tại C: - Tại F: 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 : 2. Xác định đường kính: Theo điều kiện bền, ta có: cho nên: PHẦN IV: XÁC ĐỊNH CHUYỂN VỊ TẠI ĐIỂM LẮP BÁNH RĂNG Z2 Tính chuyển vị theo phương thẳng đứng fy: Theo phép nhân biểu đồ Veresaghin, ta có: 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: với F E D A C B Mxst a 2a 2a a a MK Ta tính: Tính chuyển vị theo phương ngang fx: Theo phép nhân biểu đồ Veresaghin, ta có: 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: với Myst F B E D A C a 2a 2a a a A C B MK Ta tính: Tính chuyển vị toàn phần: