Chào các em, cô sẽ hướng dẫn các em giải bài tập này một cách chi tiết để chúng ta không chỉ chọn được đáp án đúng mà còn hiểu sâu sắc bản chất vấn đề, đúng theo tinh thần của sách giáo khoa Công nghệ lớp 12 nhé.

Bước 1: Phân tích chức năng và yêu cầu của chi tiết
Trước hết, chúng ta cần hiểu rõ “thân và nắp hộp giảm tốc” là gì và nó có vai trò như thế nào.
– Chức năng: Đây là bộ phận vỏ bên ngoài, có nhiệm vụ bao bọc, bảo vệ và định vị các chi tiết quay bên trong như bánh răng, trục. Nó cũng là nơi chứa dầu bôi trơn.
– Yêu cầu kỹ thuật đối với vật liệu:
1. Hình dạng phức tạp: Thân và nắp hộp giảm tốc thường có hình dạng phức tạp để chứa các bộ phận bên trong. Do đó, vật liệu làm ra nó phải có tính đúc tốt, tức là dễ điền đầy vào khuôn đúc.
2. Chịu tải trọng tĩnh và va đập nhẹ: Vỏ hộp chủ yếu chịu tải trọng tĩnh (trọng lượng của các chi tiết bên trong) và rung động khi máy hoạt động, không phải là chi tiết chịu lực kéo hay uốn lớn như trục hay bánh răng.
3. Khả năng giảm chấn (dập tắt rung động): Khi các bánh răng ăn khớp và quay với tốc độ cao, chúng sẽ tạo ra rung động và tiếng ồn. Vật liệu làm vỏ cần có khả năng hấp thụ tốt các rung động này để máy chạy êm hơn.
4. Giá thành hợp lý: Vỏ hộp là một chi tiết có kích thước lớn, vì vậy yếu tố chi phí sản xuất rất quan trọng.

Bước 2: Đánh giá các lựa chọn dựa trên kiến thức đã học
Bây giờ, chúng ta sẽ xem xét từng loại vật liệu được đưa ra trong các đáp án và đối chiếu với các yêu cầu ở trên. Phần kiến thức này nằm trong bài “Vật liệu cơ khí” mà chúng ta đã học.

– a. Thép hợp kim: Đây là loại vật liệu có độ bền, độ cứng và khả năng chịu mài mòn rất cao. Tuy nhiên, thép có tính đúc kém hơn gang và giá thành cao. Nó thường được dùng để chế tạo các chi tiết chịu tải trọng lớn, chịu mài mòn khắc nghiệt như bánh răng, trục vít. Dùng thép hợp kim để đúc vỏ hộp là không kinh tế và không cần thiết. Vì vậy, đáp án a không phù hợp.

– c. Gang cầu và d. Gang dẻo: Hai loại gang này có độ bền và độ dẻo dai cao hơn gang xám, gần với thép. Chúng được dùng cho các chi tiết vừa cần tính đúc tốt, vừa cần khả năng chịu lực kéo và va đập tốt hơn gang xám (ví dụ: trục khuỷu, một số loại vỏ máy chịu áp lực cao). Tuy nhiên, chúng có giá thành cao hơn gang xám và khả năng giảm chấn lại kém hơn. Đối với vỏ hộp giảm tốc thông thường, các đặc tính này là không cần thiết và gây tốn kém. Vì vậy, đáp án c và d cũng không phải là lựa chọn tối ưu.

– b. Gang xám: Các em hãy nhớ lại đặc tính của gang xám trong sách giáo khoa nhé:
+ Tính đúc rất tốt: Gang xám ở trạng thái lỏng có độ chảy loãng cao, dễ điền đầy các khuôn đúc có hình dạng phức tạp.
+ Khả năng chịu nén tốt.
+ Khả năng giảm chấn tốt nhất trong các loại gang: Graphit trong gang xám tồn tại ở dạng tấm, có tác dụng hấp thụ và dập tắt các rung động một cách hiệu quả.
+ Giá thành rẻ, dễ gia công cắt gọt.
Tất cả những đặc tính này của gang xám hoàn toàn trùng khớp với các yêu cầu kỹ thuật của thân và nắp hộp giảm tốc đã phân tích ở Bước 1. Đây là vật liệu phổ biến nhất dùng để chế tạo vỏ máy, thân máy.

Bước 3: Kết luận
Dựa trên sự phân tích chi tiết về chức năng của chi tiết và đặc tính của từng loại vật liệu, chúng ta có thể khẳng định rằng gang xám là vật liệu phù hợp nhất để đúc thân và nắp hộp giảm tốc nhờ có tính đúc tốt, khả năng giảm chấn hiệu quả và giá thành rẻ.

Vậy, đáp án chính xác là: b. Gang xám

Hy vọng với cách giải thích từng bước này, các em đã nắm vững kiến thức và có thể tự tin áp dụng cho các bài tập tương tự. Chúc các em học tốt