ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ
ΣΧΟΛΗ ΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧ/ΓΩΝ ΜΗΧ/ΚΩΝ
Τομέας Ναυτικής Μηχανολογίας
Μάθημα : Στοιχεία Μηχανών
Εξέταση: Σεπτεμβρίου 2021
Ασκήσεις (1/2)
Ονοματεπώνυμο: ___________________________________________________
Κωδικός:
___________________________________________________
●
Διάρκεια εξέτασης: 1.0 ώρα.
●
Επιτρέπεται η χρήση βιβλίων, παρουσιάσεων του μαθήματος, λυμένων ασκήσεων και λοιπού εκπαιδευτικού υλικού.
●
Δεν επιτρέπεται η συνεργασία μεταξύ φοιτητών.
●
Για όλες τις τιμές που λαμβάνονται από Πίνακες και Διαγράμματα, πρέπει να δίνονται οι αντίστοιχες παραπομπές. Όλα τα
φυσικά μεγέθη πρέπει να συνοδεύονται από τις αντίστοιχες μονάδες.
●
Στο τέλος της εξέτασης, θα σκαναριστούν όλες οι σελίδες του γραπτού και θα δημιουργηθεί ένα (1) αρχείο pdf με όλες
τις σελίδες. Το αρχείο pdf θα υποβληθεί μέσω της ιστοσελίδας MyCourses. Προσθέστε ονοματεπώνυμο και κωδικό σε
κάθε σελίδα, καθώς και αρίθμηση σελίδων.
Μεταβλητές προβλημάτων:
Χ=
Υ=
Η θέση στο αλφάβητο του πρώτου
γράμματος του επωνύμου
π.χ. Δαφέρμος Γεώργιος, nm18025:
Η θέση στο αλφάβητο του πρώτου
γράμματος του ονόματος
X=4,
Υ=3,
Ζ=
To άθροισμα των τελευταίων δύο
αριθμών του κωδικού φοιτητή
Ζ=2+5=7
ΘΕΜΑ 1 ο (4 μονάδες)
Κατά τη σχεδίαση τριβάθμιου μειωτήρα στροφών με κανονικούς
μετωπικούς οδοντωτούς τροχούς δι’ εξειλιγμένης (γωνία εξειλιγμένης
α0=20ο) και ευθεία οδόντωση, είναι γνωστά τα ακόλουθα:
- Ισχύς μειωτήρα, P=40+(Χ+Υ-Ζ) kW
- Στροφές εισόδου μειωτήρα, n1=4000 RPM
- Στροφές εξόδου μειωτήρα, n4=50+Χ+Υ RPM
- Αριθμός οδόντων πινιόν πρώτης, δεύτερης και τρίτης βαθμίδας,
Ζ1=Ζ3=Ζ5=18
- Υλικό τροχών πρώτης, δεύτερης και τρίτης βαθμίδας, St60.
- Απώλειες λόγω τριβών αμελητέες. Κρουστικά φορτία αμελητέα.
- Διάταξη αξόνων, όπως στο σχήμα. Οι άξονες εδράζονται σε δύο
ένσφαιρα ρουλεμάν.
Ζητούνται:
1. Ο υπολογισμός κατάλληλης σχέσης μετάδοσης για κάθε βαθμίδα, ο
υπολογισμός μελέτης των τριών βαθμίδων, ο υπολογισμός των βασικών
γεωμετρικών χαρακτηριστικών των οδοντωτών τροχών (διάμετροι
αρχικών και βασικών κύκλων τροχών, διάμετροι κύκλου κεφαλής και κύκλου ποδός, μήκη διακέντρων), και ο υπολογισμός της
πραγματικά επιτευχθείσας ολικής σχέσης μετάδοσης. (1.5 μονάδες).
2. Ο υπολογισμός ελέγχου
X < 12: της πρώτης βαθμίδας.
X>=12: της δεύτερης βαθμίδας
Δίνονται επιπλέον: Μέτρο ελαστικότητας χάλυβα St60 E=205000 N/mm2, λιπαντικό μειωτήρα με κινηματικό ιξώδες στους 40οC
v40=100 cSt. (1.0 μονάδα).
3. Τα διαγράμματα διατμητικών δυνάμεων και ροπών κάμψης-στρέψης των ατράκτων 2 και 3 (με ταχύτητα περιστροφής n2 και
n3, όπως φαίνεται στο σχήμα), και οι δυνάμεις τις οποίες παραλαμβάνουν τα έδρανά τους. (1.0 μονάδα)
4. Ο κατά προσέγγιση υπολογισμός του μήκους L των τριών αξόνων, καθώς και του συνολικού βάρους του κινηματικού
μηχανισμού (άξονες, οδοντωτοί τροχοί). (0.5 μονάδες)
Να αιτιολογήσετε τις απαντήσεις σας.
ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ !