Chủ đề: Cơ cấu máy xọc có thanh truyền

Häc viÖn kü thuËt qu©n sù Khoa C¬ KhÝ - Bé M«N C¬ Häc M¸Y ---oOo--- ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc nguyªn lý m¸y Gi¸o viªn h­íng dÈn : Ts. NguyÔn §øc ChÊn Häc viªn thùc hiÖn : Phan Nguyªn NhuÖ Líp : KTQ–K38 §Ò bµi : C¬ cÊu m¸y xäc Ph­¬ng ¸n : I-A STT Th«ng sè Ký hiÖu Gi¸ tri §¬n vÞ 1 M« ®un b¸nh r¨ng 1 mI 3 mm 2 M« ®un b¸nh r¨ng 2 mII 9 mm 3 Sè b¸nh r¨ng 1 Z4 23 4 Sè b¸nh r¨ng 2 Z5 46 5 HÖ sè t¨ng tèc k 2 6 Hµnh tr×nh ®Çu xäc H 100 mm 7 ChiÒu dµi gi¸ 02 vµ 03 lO203 150 mm 8 Kho¶ng c¸ch gi÷a 03 vµ S3 l03S3 125 mm 9 a 50 mm 10 Khèi l­îng kh©u 3 16 kg 11 Js3 0,14 Kg.m 12 Tû lÖ kho¶ng c¸ch 1 13 Tû lÖ kho¶ng c¸ch 0.5 14 Khèi l­îng kh©u 4 2 kg 15 Khèi l­îng kh©u 5 32 kg 16 b 50 mm 17 c 120 mm 18 HÖ sè chuyÓn ®éng kh«ng ®Òu 1/25 19 Hµnh tr×nh cña cÇn l¾c 15 §é 20 Gãc truyÒn ®éng cùc tiÓu 45 §é 21 Gãc ®i xa 60 §é 22 Gãc ®øng xa 0 §é 23 Gãc vÒ gÇn 60 §é 24 ChiÒu dµi cÇn l¾c 125 mm Néi dung cÇn hoµn thµnh: PhÇn I : Tæng hîp c¬ cÊu thanh toµn khíp thÊp. PhÇn II : Ph©n tÝch ®éng häc c¬ cÊu thanh toµn khíp thÊp t¹i 14 vi trÝ. PhÇn III : Ph©n tÝch lùc häc c¬ cÊu t¹i c¸c vÞ trÝ ®· cho. PhÇn IV : Ph©n tÝch ®éng lùc häc c¬ cÊu t¹i c¸c vÞ trÝ ®· cho. PhÇn V : Tæng hîp c¬ cÊu cam ph¼ng. PhÇn VI : Nghiªn cøu hÖ b¸nh r¨ng dÉn ®éng PhÇn I : Tæng hîp c¬ cÊu toµn khíp thÊp CÊu tróc c¬ cÊu: C¸c kh©u: Sè luîng kh©u n =5, ta quy ­íc nh­ sau: Kh©u 0: gi¸. Kh©u 1: tay quay OA. Kh©u 2: con tr­ît A. Kh©u 3: Culit ACB. Kh©u 4: Thanh truyÒn BC Kh©u 5: Dao xäc CD. C¸c khíp ®éng: Khíp 1 : khíp quay gi÷a gi¸ víi tay quay O2A. Khíp 2 : khíp quay gi÷a tay quay O2A víi con tr­ît A. Khíp 3 : khíp tr­ît gi÷a con tr­ît A víi culit A O3B. Khíp 4 : khíp quay gi÷a culit A O3B víi gi¸. Khíp 5 : khíp quay gi÷a culit A O3B víi thanh truyÒn BC. Khíp 6 : khíp quay gi÷a thanh truyÒn BC víi dao xäc D. Khíp 7 : khíp tr­ît gi÷a dao xäc víi gi¸. BËc tù do: C¬ cÊu cã : sè khíp thÊp p5 =7; sè khíp cao p4 =0 VËy bËc tù do cña c¬ cÊu lµ: W = 3n - 2p5 - p4 = 3.5 - 2.7 = 1 XÕp h¹ng c¬ cÊu: C¬ cÇu gåm c¸c nhãm axua : Nhãm 2 tay (kh©u 4, kh©u 5, khíp 5, khíp 6, khíp 7): h¹ng 2. Nhãm 2 tay (kh©u 2, kh©u 3, khíp 2, khíp 3, khíp 4): h¹ng 2. VËy c¬ cÊu m¸y xäc lµ c¬ cÊu h¹ng 2. Ho¹t ®éng cña m¸y vµ l­îc ®å c¬ cÊu: DÈn ®éng tõ ®éng c¬ vµo b¸nh r¨ng z4 cña hÖ vi sai, lµm b¸nh r¨ng z5 quay, con tr­ît A ®­îc l¾p vµo b¸nh r¨ng z5 b»ng khíp lo¹i 5. ChuyÓn ®éng quay cña b¸nh r¨ng z5 g©y chuyÓn ®éng l¾c cho thanh l¾c AO3B qua kh©u BC lµm ®Çu xäc chuyÓn ®éng lªn xuèng.( Cam O2 t¹o chuyÓn ®éng l¾c cho hÖ thèng c¸c thanh CO4 O4D vµ DE vµ b¸nh cãc. Do ®ã sau mét hµnh tr×nh cña ®Çu bµo, cã mét chuyÓn ®éng ®­a ph«i P vµo vÞ trÝ c¾t. Theo d÷ kiÖn ®Çu bµi, quy luËt cña lùc c¾t t¸c dông lªn ®Çu bµo (lùc c¶n) ®­îc coi lµ h»ng sè vµ quy luËt biÕn thiªn gia tèc gãc cña cÇn l¾c CO4 lµ quy luËt h×nh sin. Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc sÏ xuÊt hiÖn lùc qu¸n tÝnh ë c¸c kh©u, ®Æc biÖt lµ ë ®Çu bµo. C¸c khíp quay còng chÞu ¸p lùc ®éng nªn kh©u dÉn kh«ng cßn quay ®Òu nh­ gi¶ thuyÕt n÷a.) Tæng hîp h×nh häc : Tãm t¾c yªu cÇu: C¸c sè liÖu ®· biÕt: Hµnh tr×nh ®Çu dao xäc: H = 100(mm) TØ sè chiÒu dµi l == 1 TØ sè chiÒu dµi lP == 0,5. CÇn x¸c ®Þnh : ChiÒu dµi culit ®o¹n O3B ( lO3B). ChiÒu dµi tay quay O3A ( lO2A). ChiÒu dµi cña gi¸ BC (lBC) . Kho¶ng c¸ch tõ C ®Õn ph­¬ng tr­ît xx cña dao xäc ( lO2D= h) Thùc hiÖn: Ph­¬ng tr­ît xx cña con tr­ît F ®­îc ®Æt ë gi÷a ®o¹n biÓu thÞ ®é vâng NQ cña cung quay cña B, v× khi ®ã gi¸ tr­ît chÞu ¸p lùc ph¸p tuyÕn nhá nhÊt. Khi cÇn l¾c ë vÞ trÝ biªn th× ®Çu xäc còng ë vÞ trÝ biªn t­¬ng øng. VËy ta cã thÓ tÝnh ®­îc nh­ sau: HÖ sè kh©u k=2 Hµnh tr×nh cña kh©u 5 lµ H=100mm mm mm Kho¶ng c¸ch tõ ®Õn lµ a= 50 m Trong ®ã lµ khèi t©m cña kh©u 3 TÝnh hÖ sè n¨ng suÊt : K= Ta cã: =75mm mm =100 mm d = 0.05H = 5 mm Kho¶ng c¸ch tõ 03 ®Õn ph­¬ng tr­ît cña kh©u 5: h= = = 93,3(mm) KÕt qu¶ ta thu ®­îc b¶ng sau: Th«ng sè lO2A (mm) lO3B (mm) lBC (mm) d(mm) h(mm) (®é) Gi¸ trÞ 75 100 100 5 93,3 60 Chän m l = 0.00125 (m/mm) ta ®­îc : Kho¶ng c¸ch lO2A (mm) lO3B (mm) lBC (mm) d (mm) h (mm) lO2O3 (mm) Gi¸ trÞ 60 80 80 4 74,64 120 Bµi to¸n vÞ trÝ: Ta xÐt 12 vÞ trÝ cña c¬ cÊu. 2 vÞ trÝ biªn lµ 2 vÞ trÝ øng víi lóc xuÊt hiÖn vµ kÕt thóc lùc c«ng nghÖ. (T­¬ng øng vÞ trÝ 9 vµ 1) Khi ®Çu xäc chuyÓn ®éng xuèng c¸ch vÞ trÝ biªn trªn mét ®o¹n b»ng 0.05H (vÞ trÝ 10) th× xuÊt hiÖn lùc c¾t vµ c¸ch biªn d­íi mét ®o¹n 0.05H (vÞ trÝ 2 ) th× kÕt thóc lùc c¾t. C¸c vÞ trÝ kh¸c chän sao cho con tr­ît A ph©n bè t­¬ng ®èi ®Òu trªn quü ®¹o cña nã. Cã thÓ vÏ c¬ cÊu øng víi vÞ trÝ bÊt kú cña tay quay O2A nh­ sau: Chän t©m 02 phï hîp víi b¶n vÏ .Tõ 02 dùng ®­êng trßn t©m 02 , b¸n kÝnh 02A= 75 mm Dùng 0203 theo ph­¬ng ngang cã chiÒu dµi 100 mm Tõ 03 dùng tiÕp tuyÕn víi ®­êng trßn (02; 02A) lÇn l­ît c¸c tiÕp ®iÓm lµ A1 vµ A9 Tõ 03 dùng ®­êng trßn b¸n kÝnh 80 mm .Nã sÏ c¾t A103 t¹i B1 vµ c¾t A903 t¹i B9 Dùng ®­êng th¼ng ®øng yy c¸ch 03 mét kho¶ng 80mm vÒ phÝa ®iÓm B. Tõ B1 vµ B9 vÏ c¸c ®­êng trßn b¸n kÝnh 74,64 mm c¾t yy t¹i c¸c ®iÓm C1 vµ C9. B1 lµ vÞ trÝ thÊp nhÊt cña B. C1 lµ vÞ trÝ thÊp nhÊt cña C. . B9 lµ vÞ trÝ cao nhÊt cña B. C9 lµ vÞ trÝ cao nhÊt cña C. VËy C1C9 lµ hµnh tr×nh cña kh©u 5 Trªn C1C9 lÊy C1C2= d =4 mm.§­êng C203 c¾t ®­êng trßn (02;02A) t¹i A2 Trªn C9C1 lÊy C9C8=d=4 mm.§­êng C9C8 c¾t ®­êng trßn (02;02A) t¹i A8 0203 c¾t ®­êng trßn (02;02A) t¹i 2 diÓm lµ A5 vµ A11 Ta t×m ®­îc C5 trïng víi C11 Chia cung A1A11 thµnh 2cung b»ng nhau bëi ®iÓm 12. Chia cung A9 A11 thµnh 2 cung b»ng nhau bëi ®iÓm 10. Chia cung A2A5 thµnh 3 cung b»ng nhau bëi ®iÓm 3; 4. Chia cung A5A8 thµnh 3 cung b»ng nhau bëi ®iÓm 6; 7. Tõ c¸c ®iÓm 3; 4; 6; 7; 10 vµ 12 ta t×m ®­îc c¸c ®iÓm C t­¬ng øng. VËy ta cã 12 vÞ trÝ cña C t­¬ng ®­¬ng víi 12 vÞ trÝ cña A B¶n vÏ häa ®å 12 vÞ trÝ cña m¸y xäc ®­îc x¸c lËp. Gi¶ sö vÏ vÞ trÝ 1 cña c¬ cÊu khi, ®ã OA hîp víi ph­¬ng ngang gãc a = °60 : H×nh vÏ: VÞ trÝ 1 cña c¬ cÊu phÇn II: Ph©n tÝch ®éng häc c¬ cÊu thanh toµn khíp thÊp C¸c sè liÖu ®· biÕt: VËn tèc gãc tay quay O2A: w1 =/3 (m.s-1) CÇn x¸c ®Þnh: VËn tèc c¸c ®iÓm trªn c¬ cÊu. Gia tèc c¸c ®iÓm trªn c¬ cÊu. Ph­¬ng ph¸p: sö dông ph­¬ng ph¸p vÐct¬ häa ®å. Thùc hiÖn: Chän kh©u dÉn lµ tay quay OA. ChiÒu quay cña tay quay OA ®­îc chän sao cho trong qu¸ tr×nh thanh truyÒn BC chÞu lùc kÐo, qu¸ tr×nh ®­îc tiÕn hµnh tõ tr¸i sang ph¶i vËy chän tay quay OA quay ng­îc chiÒu kim ®ång hå. Ta dùng ho¹ ®å vËn tèc vµ häa ®å gia tèc cho vÞ trÝ 3, c¸c vÞ trÝ kh¸c cã thÓ lµm t­¬ng tù. VËn tèc: XÐt c¬ cÊu ë vÞ trÝ 2. 03A = = 0,16665 (mm). Ta cã: (m/s) = + (1.1) Vu«ng gãc víi 03A Vu«ng gãc víi 02A Song song víi 03A Theo chiÒu quay . (? ) 0,785 (m/s) ( ?) Chän tû lÖ xÝch 0,0262 ( ms-1 /mm) LÊy ®iÓm p bÊt kú .Dùng pa202A. VÐc t¬ biÓu diÔn vËn tèc pa2 = 30 (mm) tõ a2 dùng a2x // 03A tõ p dùng pt 03A a2x pt = a3 biÓu diÔn VÏ häa ®å vËn tèc vÞ trÝ 2: Trªn ho¹ ®å ®o ®­îc a2a3 = 27(mm) pa3 = 13,08 (mm) VËy = 13,08. 0,0262 = 0,3427 ( m/s) = = 27 . 0,0263 = 0,71 ( m/s) MÆt kh¸c = Do ®ã = + (1.2) Th¼ng ®øng X¸c ®Þnh b»ng Vu«ng gãc BC (?) ®ång d¹ng thuËn ( ?) Dùng pb4 = 7,85 (mm ) theo ph­¬ng vu«ng gãc víi 03B . biÓu diÔn Dùng xx’ qua b4 vu«ng gãc víi BC Qua p dùng yy’ theo ph­¬ng th¼ng ®øng x’x’y’y’ = c biÓu diÔn VÏ häa ®å vËn tèc cña ph­¬ng tr×nh 1 Theo ho¹ ®å ta ®o ®­îc = 6,86(mm); = 3,54 (mm) VËy = 6,86 . 0,0263 = 0,18 (m/ s) = T©m S3 cña kh©u 3 cã 03S3 = 0,125( m) Suy ra = 03S3 . = 0,125 . 2,056 = 0,257 ( m/s). Bµi to¸n gia tèc: + = + + (1.3) ChiÒu tõ A ®Õn 03 Vu«ng gãc Tõ A ®Õn 02 ChiÒu quay Song song víi A03 theo chiÒu 2  theo chiÒu víi A03 ( m/) 0,7m/) (?) 8,22(m/) 2,89(m/ ) (?) Chän tØ xÝch gia tèc = 0,274 ( m/ / mm) Ta vÏ ho¹ ®å theo (1.3) Chän diÓm p phï hîp trªn b¶n vÏ.Tõ p dùng p a2 = 30 mm h­íng tõ A vµo 02 Tõ a2 dùng a2c theo chiÒu VA3A2 quay 900 ®é theo víi a2c = 10,65 mm Qua c dùng cc’ // 03A Tõ p dùng pan3 = 2,55 mm theo chiÒu tõ A tíi 03 Qua n3 dùng ®­êng nn’ vu«ng gãc víi 03A Giao ®iÓm cc’ víi nn’ lµ a3 VÐc t¬ biÓu diÔn Tõ ho¹ ®å ta cã ®­îc = 16,35mm VËy 16,35 . 0,274 = 4,48 (m/ ) Do ®ã (1/) MÆt kh¸c ta l¹i cã = + + (1.4) Th¼ng ®øng X¸c ®Þnh b»ng Tõ C tíi B Vu«ng gãc CB ®ång d¹ng thuËn (?) (?) 0,086( m/) VÏ ho¹ ®å theo (1.4) Dùng pb = 9,93 (mm) .X¸c ®Þnh theo ®ång d¹ng thuËn , chiÒu tõ B tíi 03 V× rÊt nhá nªn ta cã thÓ bá qua thµnh phÇn nµy khi biÓu diÔn nã trªn häc ®å Qua b dùng nn’ vu«ng gãc víi CB Tõ p dung p c’ theo ph­¬ng th¼ng ®øng Giao ®iÓm cña nn’ vµ p c’ lµ c5 VÐc t¬ biÓu diÔn Tõ ho¹ ®å ta cã = 9,32 (mm) vËysuy ra 9,32. 0,274 = 2,55(m/) Gia tèc cña ®iÓm S3 x¸c ®Þnh b»ng ®ång d¹ng thuËn _biÓu diÔn trªn häc ®å §o ®­îc trªn häc ®å =12,38. VËy (m/) Lµm t­¬ng tù ®èi víi 12 vÞ trÝ cßn l¹i cña c¬ cÊu. Ta cã b¶ng tæng hîp vËn tèc vµ gia tèc 12 vÞ trÝ Gi¸ TrÞ Stt 1 0 0 0 0 0 63.3156 -31.7265 7.9142 5.6013 5.2641 2 2.0546 -0.9256 0.2568 0.1874 0.1797 27.0972 -8.4897 3.4259 2.6657 2.6571 3 2.9788 -0.9845 0.3724 0.2859 0.2821 11.7969 4.4868 1.8444 1.4237 1.4039 4 3.3784 -0.5896 0.4222 0.3366 0.3368 4.7055 10.6567 1.5401 0.8360 0.6180 5 3.4906 0 0.4360 0.3490 0.3490 0 12.1985 1.5231 0.6099 -0.0796 6 3.3784 0.5873 0.4222 0.3324 0.3297 -4.7307 10.4431 1.5729 0.8650 -0.7163 7 2.9788 0.9845 0.3724 0.2850 0.2803 -11.7969 4.4866 1.8477 1.4277 -1.4120 8 2.0546 0.9256 0.2568 0.1911 0.1874 -27.0372 -8.4322 3.4338 2.6458 -2.6297 9 0 0 0 0 0 -63.3156 -31.7265 7.9142 5.8109 -5.7003 10 -4.9935 -1.9956 0.6239 0.4653 -0.4565 -138.6039 -33.6327 17.5899 13.6022 -13.3317 11 -10.4720 0 1.3090 1.0472 -1.0472 0 110.1989 13.7352 5.5099 -0.7188 12 -4.9935 2.0051 0.6239 0.4636 -0.45O7 138.6039 -33.6327 17.5809 14.1320 14.0001 PhÇn iii. Ph©n tÝch lùc Lùc c¶n kü thuËt Pc = 2500 N m3 = 16 kg =0,14 Kg m2 m4 = 2 kg =0,002 Kgm2 m5 = 40 kg T¸ch c¬ cÊu thµnh c¸c nhãm A xua Nhãm 1: Kh©u 5 vµ kh©u 4 Nhãm2: Kh©u 3 vµ kh©u 2 Nhãm 3:Kh©u 1 1.XÐt c¬ cÊu ë vÞ trÝ thø 11 = 0 (1/s2) a5 = 0,69 (m/s2 ); H­íng lªn as3 = 13,73 (m/s2) Lóc nµy c¬ cÊu kh«ng chÞu t¸c dông cña lùc c«ng nghÖ Ta xÐt c©n b»ng cña tõng nhãm a.víi nhãm 5-4 C¸c lùc t¸c dông bao gåm: : ¸p lùc cña kh©u 5 lªn gi¸. : Träng lùc cña kh©u 4 : Träng lùc cña kh©u 5. : ¸p lùc cña kh©u 3 lªn kh©u 4. : Lùc qu¸n tÝnh cña kh©u 5. : Lùc qu¸n tÝnh cña kh©u 4. : M« men qu¸n tÝnh cña kh©u 4 Trong ®ã ta cã nh­ sau: + , ph­¬ng th¼ng ®øng T­ëng t­îng t¸ch khíp quay 4, xuÊt hiÖn XÐt c©n b»ng cña kh©u 4 :§­îc ph©n tÝch thµnh 2 thµnh phÇn :Theo ph­¬ng BC :Theo ph­¬ng vu«ng gãc víi BC = - Ta cã: LÊy M«men ®èi víi ®iÓm C ta cã: Theo häa ®å ta cã: LBC = 0,1 m ; LG4 = 0,05.cos86,260 = 0,003261 (m); LQT4 = 0,05.cos82,520 = 0,04957 (m) Ta l¹i cã G4=19,62 (N); G5=392,4 (N); Fqt4 = m4.aS4= 2.5,5099 = 11,0198 (N); Mqt4 = Js4.4 = 0,002.110,1989 =0,2204 (Nm) T­ ®ã ta suy ra: Rt34 = = 111,7262 (N) XÐt c©n b»ng cña c¶ nhãm 4-5 tacã: Fqt5 = m5.a5 = 40.0,7188 = 28,752 (N) + + + + + + = 0 (1) VÏ ho¹ ®å cho ph­¬ng tr×nh (1) Chän = 10 ( N/mm) Tõ ho¹ ®å ta cã ®o¹n ga biÓu diÔn ,®o¹n fg biÓu diÔn Theo häa ®å ta ®o ®­îc fe=44,97357 ;fa=129,8882 Rn34 =449,7357 N ; NO5= 129,8882 N Tõ ®ã ta cã R34===463,4058 (N) XÐt sù c©n b»ng trªn kh©u 5 Ta cã: + ++ = 0 (2) VÏ häa ®å cho ph­¬ng tr×nh (2) chọn = 10 ( N/mm) Ta cã ®o¹n da trªn ho¹ ®å biÓu diÔn Trªn ho¹ ®å ta ®o ®­îc da= 44,07266 mm. Do ®ã ®é lín cña lùc lµ: R45 = 44,07266.10 = 440,7266 (N) b. Víi nhãm3-2 C¸c lùc t¸c dông: :¸p lùc cña kh©u 4 lªn kh©u 3 :¸p lùc cña gi¸ lªn kh©u 3 : ¸p lùc cña kh©u 2 lªn kh©u 3. : ¸p lùc cña kh©u 3 lªn kh©u 2. :Träng lùc cña kh©u 3. :M« men qu¸n tÝnh cña kh©u 3 : Lùc qu¸n tÝnh cña kh©u 3. :¸p lùc cña kh©u 1 lªn kh©u 2. 03A =0,075 (m) 03B = 0,1 (m) LO3S3= 0,125 (m) =10,27340 . Ta cã: ph©n tÝch thµnh 2 thanh phÇn Rn43=R43. sin= 10,2866 (N) Rt43 =R43.cos = 56,7194 (N) Fqt3 = Fnqt3 =13,7078 N ;V× Fnqt3 = L03S3 =10,4722.0,125 = 13,7078( N) ; Ftqt3 = . l03S3 = 0 (N) vµ = 0 (Nm) v× = 0 G3 = m3.9,81 = 16.9,81 = 156,96 (N). XÐt riªng kh©u 2: Kh©u 2 chØ cã 2 lùc tÊc dông lµ: vµ Mµ lùc vu«ng gãc víi O3A nªn còng vu«ng gãc víi O3A vµ ngù¬c h­íng víi = - XÐt c©n b»ng cña c¶ nhãm Suy ra ta cã: -Rt43. + R12. - G3. = 0 R 12 =337,2259(N) H­íng lªn nh­ h×nh vÏ. Ph­¬ng tr×nh c©n b»ng lùc. + + + + = 0 (3) Chän =10 ( N/mm) VÏ ho¹ ®å cho ph­¬ng tr×nh (3) Ta cã ®­îc R03 =64,55802 (mm) . = 645,5802(N) c.XÐt kh©u dÉn 1 : ¸p lùc cña kh©u 2 lªn kh©u 1 : ¸p lùc cña gi¸ lªn kh©u 1 Mcb : M« men c©n b»ng ®Æt lªn kh©u 1. Ta cã: + = 0 =- = R01 = R21 = R 12 =337,2259(N) cã h­íng nh­ h×nh vÏ Do ®ã: M cb + = 0 Mcb = - 337,2259 .0,075 = -25,2919(Nm) H­íng cïng chiÒu kim ®ång hå. Dïng nguyªn l‎y kh¶ dÜ ®Ó kiÓm tra l¹i kÕt qu¶. Ta cã: Mcb = 26,167 (Nm) Sai sè: = 3,34% 2.XÐt c¬ cÊu ë vÞ trÝ thø 6 = -4,7307 1/s2 a5 = - 0,7163 m/s2 as3 = 1,5729 m/s2 Lóc nµy c¬ cÊu chÞu t¸c dông cña lùc c«ng nghÖ PCN = 2500 (N) Ta xÐt c©n b»ng cña tõng nhãm a.víi nhãm 5-4 C¸c lùc t¸c dông bao gåm: :¸p lùc cña kh©u 5 lªn gi¸. :Träng lùc cña kh©u 4 :träng lùc cña kh©u 5. :¸p lùc cña kh©u 3 lªn kh©u 4. :Lùc qu¸n tÝnh cña kh©u 5. :Lùc qu¸n tÝnh cña kh©u 4. :m« men qu¸n tÝnh cña kh©u 4 :Lùc c«ng nghÖ. Trong ®ã ta cã nh­ sau: + , ph­¬ng th¼ng ®øng T­ëng t­îng t¸ch khíp quay 4,xuÊt hiÖn xÐt c©n b»ng cña kh©u 4 :§­îc ph©n tÝch thµnh 2 thµnh phÇn :Theo ph­¬ng BC :Theo ph­¬ng vu«ng gãc víi BC Ta cã: LÊy M«men ®èi víi ®iÓm C ta cã: Theo häa ®å ta cã: LBC=0,1 m ; LG4=0,05.sin2,86740 =0,002501 m; Lqt4=0,05.sin34,20860 =0,02811m Ta l¹i cã: G4 = 19,62 N F4 qt = m4.aS4 = 2.0,8650 = 1,73 N M 4qt = JS4. = 0,002.10,4431 = 0,0209 Nm T­ ®ã ta suy ra: =0,2064 N H­íng ®óng theo chiÒu h×nh vÏ XÐt c©n b»ng cña c¶ nhãm 4-5 tacã: G5 = 392,4 N = m5.a5= 40.0,0796 = 3,184 N (2) VÏ ho¹ ®å cho ph­¬ng tr×nh (2) Chän = 10 ( N/mm) Do nhá nªn ta kh«ng biÓu diÔn trªn ho¹ ®å. Tõ ho¹ ®å ta cã ®o¹n de biÓu diÔn , ®o¹n ea biÓu diÔn Theo häa ®å ta ®o ®­îc de=209,23995 ; ea=10,057143  =2092,3995 N ; = 105,7143 N Tõ ®ã ta cã R34= =2092,3995 N XÐt sù c©n b»ng trªn kh©u 5 Ta cã: (1) ®­îc ph©n tÝch thµnh 2 thµnh phÇn : Theo ph­¬ng th¼ng ®øng : Theo ph­¬ng ngang VÏ häa ®å cho ph­¬ng tr×nh 1 = 10 ( N/mm) ta cã =2104,416 N ( chiÕu theo ph­¬ng th¼ng ®øng ta cã = =2104,416 N) Theo ph­¬ng ngang ta cã =105,7143 N =2107,0696 N b. Víi nhãm3-2: C¸c lùc t¸c dông: :¸p lùc cña kh©u 4 lªn kh©u 3 :¸p lùc cña gi¸ lªn kh©u 3 :¸p lùc cña kh©u 2 lªn kh©u 3. :¸p lùc cña kh©u 3 lªn kh©u 2. :Träng lùc cña kh©u 3. :Lùc qu¸n tÝnh cña kh©u 3. :M« men qu¸n tÝnh cña kh©u 3 :¸p lùc cña kh©u 1 lªn kh©u 2. 03A =0,21805(m) 03B = 0,1 (m) = 77,130 Ta cã ph©n tÝch thµnh 2 thanh phÇn =R43. sin= 466,059 (N) =R43.cos = 2039,834 (N) = 25,1664 N gåm : = m3.l03S3 =16.3,37842.0,125 = 23,3963 ( N) ; . l03S3 = 16.4,7307.0,125 = 9,4275 (N) =JS3. =0,14.4,7307=0,6623 (Nm) ; =16.9,81 = 156,96 N XÐt riªng kh©u 2 Kh©u 2 chØ cã 2 lùc tÊc dông lµ: vµ Mµ lùc vu«ng gãc víi O3A nªn còng vu«ng gãc víi O3A vµ ngù¬c h­íng víi = - XÐt c©n b»ng cña c¶ nhãm: Suy ra ta cã -.+ + .+ .- . = 0 R 12 =1016,7935 (N) Ph­¬ng tr×nh c©n b»ng lùc. + + + + = 0 (3) Chän =20 ( N/mm) VÏ ho¹ ®å cho ph­¬ng tr×nh (3) Ta cã ®­îc R03 =147,774095 (mm) . = 2955,4819 (N) c.XÐt kh©u dÉn 1 : ¸p lùc cña kh©u 2 lªn kh©u 1 : ¸p lùc cña gi¸ lªn kh©u 1 Mcb: M« men c©n b»ng ®Æt lªn kh©u 1. Ta cã + = 0 =- R01 = R21 = 1016,7935 (N) Ph©n tÝch thµnh hai thµnh phÇn Ta thÊy ngay =R12sin69,67257= 953,4704( N) Do ®ã: M cb - = 0 Mcb =953,4704.0,075 = 71,5103 (Nm) Dïng nguyªn l‎y kh¶ dÜ ®Ó kiÓm tra l¹i kÕt qu¶. Ta cã: Mcb = 69,9873(Nm) Sai sè: = 2,13% PhÇn VI: ®éng lùc häc c¬ cÊu Cho m3 = 25 (kg) Js3 = 0,4 (kgm2) m4 = 2 (kg ) Js4 = 0,002(kgm2) m5 = 40 (kg) hÖ sè kh«ng ®Òu cho phÐp cña kh©u dÉn =1/25 lùc c¶n c«ng nghÖ Pc =2500(N) vËn tèc kh«i t©m c¸c kh©u = = 10,472 (1/s) T×m . TÝnh vµ vÏ ®å thÞ Mc M« men dÆt vµo kh©u dÉn Mc = Ta cã c¸c kÕt qu¶: VÞ trÝ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Mc (Nm) 0 42,9002 67,3464 80,4051 83,3176 78,7101 66,9167 44,7385 0 0 0 0 Chän = 4( Nm / mm) = 0,093 (rad / mm) Víi kÕt qu¶ ®· tÝnh ë phÝa trªn ta vÏ ®å thÞ theo gãc quay cña kh©u dÉn TÝnh vµ vÏ ®å thÞ E TÝch ph©n Mc ®Ó t×m ra Ac Víi 0H = 20 mm Ta cã =0H . . = 3,72 (N / mm) V× m¸y chuyÓn ®éng b×nh æn nªn ph­¬ng tr×nh chuyÓn ®éng d­íi d¹ng c«ng trong mét chu kú cã thÓ viÕt A® + Ac = 0 T×m ra E = A® - Ac Ta dùng ®å thÞ E = E() Víi ==3,72 (N / mm) 3. TÝnh vµ vÏ ®å thÞ () M« men qu¸n tÝnh thu gän vÒ kh©u d·n cña c¬ cÊu = TÝnh gi¸ trÞ t¹i 12 vÞ trÝ ta thu ®­îc Vi trÝ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 kgm2 0 0,025 0,056 0,076 0,081 0,074 0,056 0,026 0 0,153 0,730 0,220 Chän = 0,008 (kgm2/ mm) = 0,093 (rad / mm) Ta v· ®å thÞ =() Khö tõ ®å thÞ E =E() vµ =() ta ®­îc E(J) 4.TÝnh , Tõ vµ tÝnh ra =. => =10,6814 (1/S) = => = 10,2626 (1/S) Ta cã: tg =( 1 + ) == 0,1226 tg = ( 1 - ) ==0,1132 KÎ tiÕp tuyÕn trªn vµ d­íi víi ®­êng cong E(J) taä víi trôc hoµnh gãc . Hai tiÕp tuyÕn c¾t trôc E t¹i a vµ b Ta ®o ®­îc ab = 29,8425 (mm) = = (kgm2) Do ®ã ta cã: =25,3979 kgm2 PhÇn vii Tæng hîp c¬ cÊu b¸nh r¨ng x¸C ®Þnh C¸C KÝCH TH¦íc cña cÆp b¸ng r¨ng C¸c kÝch th­íc cña tõng b¸nh r¨ng còng nh­ c¸c kÝch th­íc chung cña cÆp b¸nh r¨ng, phô thuéc vµo sè r¨ng z4 vµ z5 cña c¸c b¸nh r¨ng, m«®un ¨n khíp m ( tÝnh theo søc bÒn cña r¨ng) chung cña c¶ hai b¸nh vµ ph­¬ng ph¸p chÕ t¹o c¸c b¸nh r¨ng ®ã. C¸c th«ng sè ®· biÕt: M«®un: m = 9 mm; Sè r¨ng: z4= 23 z5 = 46 zc = z4+z5 =23 + 46 =69 BiÕt thªm ®©y lµ b¸nh r¨ng tiªu chuÈn, kh«ng dÞch dao Gãc ¨n khíp : ; ; Ta x¸c ®Þnh ®­îc c¸c kÝch th­íc cña cÆo b¸nh r¨ng theo c«ng thøc vµ ta thu ®­îc b¶n kÕt qu¶ sau: B­íc r¨ng trªn vßng chia t = m. = 9.3,14159= 28,27433 mm B¸n kÝnh vßng chia mm mm B¸n kÝnh vßng c¬ së mm mm ChiÒu dµy r¨ng trªn vßng chia mm B¸n kÝnh vßng ch©n r¨ng mm mm Kho¶ng c¸ch t©m mm B¸n kÝnh vßng l¨n mm mm ChiÒu cao lý thuyÕt cña r¨ng mm ChiÒu cao r¨ng mm B¸n kÝnh vßng ®Ønh r¨ng mm mm HÖ sè trïng khíp: HÖ sè tr­ît t­¬ng ®èi ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: e= N1N2 = 106,1973 Lµ chiÒu dµi cña ®o¹n ¨n khíp lý thuyÕt; x lµ kho¶ng c¸ch tõ tiÕp ®iÓm N1 (gi÷a ®­êng ¨n khíp lý thuyÕt víi vßng c¬ së cña b¸nh r¨ng thø nhÊt) ®Õn ®iÓm ¨n khíp. Theo c«ng thøc trªn ta tÝnh ®­îc trÞ sè ,vµ lËp thµnh b¶n sau: §o chiÒu dµi e trªn h×nh, thay vµo c«ng thøc trªn vµ mçi lÇn thay ®æi x mét kho¶ng trong giíi h¹n tõ O ®Õn e, ta thu ®­îc , t­¬ng øng. x 2 0,5 0 1 2 0,5 10 -3,80987 0,792094 2 0,5 20 -1,15493 0,535948 2 0,5 30 -0,26996 0,212571 2 0,5 35,3992 0 0 2 0,5 40 0,172534 -0,20851 2 0,5 50 0,438027 -0,77944 2 0,5 60 0,615023 -1,59755 2 0,5 70 0,741448 -2,86769 2 0,5 80 0,836267 -5,1075 2 0,5 90 0,910015 -10,113 2 0,5 100 0,969014 -31,2721 2 0,5 106,1973 1 HÖ sè ¸p lùc riªng:HÖ sè nµy cã ý nghÜa trong khi tÝnh søc bÒn cña r¨ng, ®­îc xac ®Þnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: lµ nh÷ng b¸n kÝnh cong cña c¹nh r¨ng t¹i ®iÓm ¨n khíp k. Ta cã: Suy ra kÕt qu¶ cuèi cïng: Víi tõng gi¸ trÞ cña ta thu ®­î kÕt qu¶ theo b¶n sau: HÖ sè ¸p lùc riªng 0 10 0,993558 20 0,554412 30 0,418114 35,3992 0,381365 40 0,360957 50 0,34015 60 0,344817 70 0,377209 80 0,456047 90 0,655648 100 1,542245 106,1973 HÖ sè t¹i t©m ¨n khíp cã ý nghÜa quan träng khi tÝnh søc bÒn cña b¸nh r¨ng: gi¸ trÞ cña nã ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: = PhÇn v. tæng hîp c¬ cÊu cam Cho: C¬ cÊu cam cÇn l¾c,®¸y con l¨n. D¹ng quy luËt chuyÓn ®éng cña cÇn l¾c theo ph­¬ng ¸n A. Ta ®· cã ®å thÞ gia tèc cña cÇn O4D ChiÒu quay cña cam:Theo chiÒu kim ®ång hå Gãc l¾c cùc ®¹i:15o Gãc truÒn ®éng cùc tiÓn: 50o ChiÒu dµi cÇn: lcÇn = lO4D = 125 (mm) 600 = 0 = 60o T×m c¬ cÊu cam ®Ó khi cam quay cÇn thùc hiÖn thao qui luËt ®· cho vµ Chän = (rad / mm ) Trªn h×nh vÏ 5.1 ®­êng cong trong kho¶ng cã trôc ®èi xøng // víi trôc tung vµ chia ®«i kho¶ng ®ã. Nh­ vËy ta biÕt ®å thÞ . Víi ’’Max = 30 mm 1. TÝch ph©n ®å thÞ ’’(). §å thÞ dÔ dµng tÝnh ph©n v× c¸c ®o¹n ab, cd, de, fg lµ nh÷ng ®o¹n th¼ng. Chän OH = 30 mm. Dùng 1 trôc to¹ ®é míi víi trôc tung biÓu diÔn , trôc hoµnh biÓu diÔn . -Ta tÝch ph©n ®o¹n ®å thÞ ab. Nèi tõ ®iÓm a ®Õn H,tõ ®iÓm O cña hÖ trôc vÏ ®­êng th¼ng song song víi aH ë ®å thÞ , ta nhËn ®ù¬c ®o¹n th¼ng Ob’ lµ ®o¹n tÝch ph©n tõ ®o¹n ®å thÞ ab Lµm t­¬ng tù ta thu ®­îc ®å thÞ nh­ h×nh vÏ. ’ Max = 30 mm 2.TÝch ph©n t­¬ng tù ta ®­îc : 0H2 = 20 (mm) VÏ tung ®é øng víi trung ®iÓm cña c¸c kho¶ng 01, 12,...vµ ®Æt trªn trôc tung c¸c ®o¹n Ob’=ab, Od’=cd,... Nèi c¸c ®iÓm b’,d’,... víi ®iÓn H2 ®· chän ë trªn ( chän tuú ý trªn ®­êng kÐo dµi cña trôc hoµnh) Tõ ®iÓm O2 cña kho¶ng O11 kÎ ®o¹n O1b’’ song song víi tia H2b’ .Trong kho¶ng 12: kÎ ®o¹n b’’d’’ song song víi tai H2d’ v.v... §­êng gÊp khóc võa vÏ biÓu diÔn d­íi d¹ng ®å thÞ tich ph©n thø hai cña hµm sè Ta ®o ®­îc Max= 43,7500(mm) Do ®ã: = (rad/mm) Mµ == 0,01714( ) Vµ ==0,03274 ( ) I. Ta x¸c ®Þnh r Min Chän = 1 (mm /mm ) Chän mét ®iÓm Bo tuú ‎y lµm t©m quay cña cÇn l¾c LÊy Bo CI = l/ = 125(mm) lµm b¸n kÝnh vÏ cung trßn CIC0 chøa gãc t©m CIB0C0 b»ng 15o 2.Chia gãc ®ã b»ng c¸c ®iÓm 2,3,4,5,7,8,9,10 Tõ C0 ®Æt c¸c cung C02 C03 C04 C05 C07 C08 C09 C010 2,17220 5,59330 9,86890 13,28960 13,28960 9,86890 5,59330 2,17220 3.Qua c¸c ®iÓm C0, 2, 3 … kÎ c¸c tia B0C0, B0C2 … 4. Tõ c¸c ®iÓm C0, 2, 3 … ®Æt c¸c ®o¹n 0 , 2b2, 3b3 , 4b4, 5b5 ,6b6 trªn ®­êng kÐo dµi c¸c tia nãi trªn khi cÇn ®i xa, ®Æt c¸c ®o¹n 10b10, 11b11, 12b12, 13b13,14b14 còng trªn c¸c tia ®ã nh­ng theo chiÒu ng­îc l¹i ( tøc lµ vÒ h­íng t©m B) khi cÇn vÒ gÇn.§é dµi cña c¸c ®o¹n ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Ta thu ®ù¬c kÕt qu¶ sau: 2b2 3b3 4b4 5b5 10b7 11b8 12b9 13b10 42,85 64,275 42,85 21,425 21,425 42,85 64,275 42,85 5. Qua bi ta kÎ c¸c ®­êng th¼ng lµm víi c¸c c¹nh B0bi mét gãc 50o - Víi c¸c ®iÓm n»m ngoµi h×nh qu¹t th× kÎ tõ trªn xuèng sang ph¶i - Víi c¸c ®iÓm trong h×nh qu¹t th× kÎ tõ trªn xuèng sang tr¸i 6. LÊy miÒn g¹ch bëi c¸c ®­êng th¼ng kÎ trªn BÊt cø ®iÓm 0 nµo n»m trong hoÆc trªn niÒm g¹ch ®ã víi kho¶ng c¸ch B00 = ®Òu cã thÓ lµm t©m cam.V× ta lu«n cã Chän mét ®iÓm 0 §o 0C0 = 75 (mm) 0B0 = 150( mm) Do ®ã r Min = 0C0 . r Min = 75 (mm) c = 150( mm) II. T×m biªn d¹ng lý thuyÕt cña cam VÏ tam gi¸c 0B0C0 trong ®ã 0C0 = 75(mm) 0B0 = 150 (mm) l = 125( mm) LÊy 0 lµm t©m, vÏ vßng trßn b¸n kÝnh 0B0 –lµ quü ®¹o cña ®iÓm B khi ®ëi chuyÓn ®éng LÊy 0B0 lµm gèc lÇn l­ît ®Æt c¸c gãc = 600 = 00 = 600 = 2300 Theo thø tù ng­îc chiÒu quay cña cam. Chia , thµnh 16 phÇn b»ng nhau bëi c¸c ®iÓm chia B1…B16 4.LÊy B0 lµm t©m vµ B0 C0 lµm b¸n kÝnh,vÏ cung trßn C0C8 chøa gãc t©m 15o 5.Chia C0C8 thµnh 8 phÇn tØ lÖ thuËn víi … 0,440 1,320 3,960 7,480 110 13,20 14,520 150 §iÓm C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 vµ 8 phÇn tØ lÖ thuËn víi … 14,520 13,20 110 7,480 3,960 1,320 0,440 00 §iÓm C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15 C16 6.LÊy c¸c ®iÓm chia B1…B16 lµm t©m vÏ c¸c cung trßn b¸n kÝnh B0C0 LÊy 0 lµm t©m vÏ c¸c cung trßn b¸n kÝnh 0Ci Dao ®iÓm gi÷a c¸c cung 0Ci vµ Bi Ci x¸c ®Þnh c¸c ®iÓm t­¬ng øng i’ cña d¹ng cam khi ®æi chuyÓn ®éng. 7. LÇn l­ît nèi c¸c giao ®iÓm trªn b»ng mét ®­êng cong tr¬n ta ®­îc d¹ng cam l‎y thuyÕt III . Chän b¸n kÝnh con l¨n Ta x¸c ®Þnh b¸n kÝnh chç cong nhÊt cña biªn d¹ng cam l‎y thuyÕt §o ®­îc 9 (mm) B¸n kÝnh con l¨n lµ r do = 0,7 .=6 (mm) B¸n kÝnh thùc cña con l¨n lµ r = 6 .1,5 = 9 (mm) IV. VÏ biªn d¹ng thùc cña cam. vÏ c¸c ®­êng trßn b¸n kÝnh r do cã t©m n»m trªn biªn d¹ng ly thuyÕt cña cam võa x¸c ®Þnh trªn. Nèi ®­êng tr¬n c¸c ®iÓm ta ®­îc biªn d¹ng cña cam cÇn t×m.