Nghiên cứu thiết kế cơ cấu dẫn động băng tải lắc

Lêi nãi ®Çu T rong thêi ®µi ngµy nay nÒn khoa häc tiªn tiÕn ®ang ph¸t triÓn m¹nh mÏ trªn toµn thÕ giíi trong ®ã ngµnh c«ng nghiÖp ®ãng mét vai trß rÊt quan träng, c¸c hÖ thèng m¸y mãc ngµy cµng trë nªn phæ biÕn vµ tõng b­íc thay thÕ søc ng­êi, ®Ó t¹o ra ®­îc nh÷ng m¸y mãc ngµy cµng hoµn thiÖn vµ hiÖn ®¹i h¬n th× bé m«n Nguyªn lý m¸y ®ãng vai trß rÊt quan träng. Víi mét nÒn c«ng nghiÖp ho¸ vµ hiÖn ®¹i ho¸ th× chóng ta ph¶i chÕ t¹o ®­îc ra c¸c thiÕt bÞ m¸y mãc, c«ng cô ®Ó ®¸p øng cho mäi ngµnh s¶n xuÊt. ViÖc thiÕt kÕ ®å ¸n hoÆc hoµn thµnh bµi tËp lín lµ mét kh©u rÊt quan träng trong qu¸ tr×nh häc tËp vµ nghiªn cøu m«n häc Nguyªn lý m¸y, nã gióp cho ng­êi sinh viªn hiÓu s©u vµ ®óc ®­îc nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n cña m«n häc. Qua thêi gian häc tËp, nghiªn cøu lý thuyÕt vµ thùc tÕ em ®· ®­îc giao ®Ò tµi thiÕt kÕ “C¬ cÊu dÉn ®éng b¨ng t¶i l¾c”. Víi ®Ò tµi nµy qua mét thêi gian t×m hiÓu vµ nghiªn cøu tµi liÖu kÕt hîp víi sù h­íng dÉn tËn t×nh cña thÇy gi¸o Vò Quý §¹c vµ c¸c thÇy c« trong tæ m«n ®Õn nay vÒ c¬ b¶n ®å ¸n cña em ®· hoµn thµnh. MÆc dï trong thêi gian kh¸ dµi em ®· nghiªn cøu kü nh­ng do kiÕn thøc cßn h¹n chÕ nªn ®å ¸n cña em kh«ng tr¸nh khái nh÷ng sai sãt. VËy em rÊt mong ®­îc sù chØ b¶o vµ gióp ®ì cña c¸c thÇy c« ®Ó cho ®Ò tµi còng nh­ m«n häc cña em ®­îc hoµn chØnh h¬n. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n!. Th¸i Nguyªn, ngµy . . . th¸ng . . . n¨m 2002 Sinh viªn NguyÔn Thanh S¬n C¬ cÊu dÉn ®éng b¨ng t¶i l¾c : Ph©n tÝch l­îc ®å c¬ cÊu chÝnh. C¬ cÊu gåm 5 kh©u,c¬ cÊu chÝnh cña hai tay quay con tr­ît lµ c¬ cÊu tæng hîp tõ c¬ cÊu 4 kh©u b¶n lÒ vµ c¬ cÊu tay quay con tr­ît. C«ng dông cña c¬ cÊu 2 tay quay con tr­ît lµ biÕn chuyÓn cña bé phËn dÉn ®éng thµnh bé phËn tÞnh tiÕn cña bé phËn c«ng t¸c. §Æc ®iÓm cña chuyÓn ®éng vµ ta ph¶i thiÕt kÕ quay toµn vßng ®Òu víi vËn tèc gãc , truyÒn chuyÓn ®éng cho kh©u 4 (thanh truyÒn). vµ biÕn chuyÓn ®éng quay toµn vßng thµnh chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn cña kh©u 5. L­îc ®å c¬ cÊu chÝnh: TÝnh bËc tù do cña c¬ cÊu : w=3n-(2P5+P4)+R-S n:sè kh©u ®éng ; S:sè bËc tù do thõa; P4:sè khíp cao lo¹i 4; R:sè rµng buéc thô ®éng; P5:sè khíp lo¹i 5; c¬ Êu cã mét bËc tù do. T¸ch nhãm Axua: Tæng hîp c¬ cÊu chÝnh vµ vÏ ho¹ ®å vÞ trÝ. a = 26mm; b = 30mm; j = 260; n1 = 75(vg/phót); w3min = 3rad/s; §Ó x¸c ®Þnh kÝch th­íc c¸c c¬ cÊu ta dùa vµo d÷ liÖu ®Çu bµi: AB = l2: kÝch th­íc kh©u 2 BO2 = l3: kÝch th­íc kh©u 3 l0 = o1o2 = = 39,7mm . X¸c ®Þnh l2 , l3 ta dùa theo ®iÒu kiÖn quay toµn vßng cña c¬ cÊu 4 kh©u b¶n lÒ : O1AO2B. §iÒu kiÖn quay toµn vßng cña kh©u 1 l0 +l1 l2 +l3 §iÒu kiÖn quay toµn vßng cña kh©u 3 l0 +l3 l1 +l2 Tõ hai ®iÒu kiÖn ®ã ta t×m ®­îc: l2 = 56mm, l3 = 80mm, l = = = 7 l4 = 7l3 = 560 mm VÏ ho¹ ®å : chän tû lÖ sÝch: l = = = 0,00225m/mm §o¹n biÓu diÔn c¸c kh©u trªn ho¹ ®å: AB = =64mm; O2B = 60mm; A = 18mm; B = 22m; BC = 6,5O2B =390mm; Ho¹ ®å vËn tèc: BiÕt : w1 = = 7.85 rad/s. LËp ph­¬ng tr×nh: =+ (1) Trong ®ã: vu«ng gãc víi O2B biÕt ph­¬ng ch­a biÕt gi¸ trÞ; ph­¬ng vu«ng gãc víi O1A, chiÒu w1 ,cã gi¸ trÞ VA1= VA2= w1 l01A=0,51m/s cã ph­¬ng vu«ng gãc víi B2A2,gi¸ trÞ ch­a biÕt =+ (2) Trong ®ã: = = ®· biÕt theo ph­¬ng tr×nh (1) ph­¬ng vu«ng gãc víi C4B4,ch­a biÕt gi¸ trÞ. Chän tØ lÖ xÝch: mv = w1. l =0,0073m/mms C¸ch vÏ : Gäi p lµ t©m vËn tèc tøc thêi. Tõ t©m p kÎ pa1=70mm ph­¬ng vu«ng gãc O1A, chiÒu w1, tõ ®Çu mót a1kÎ ®o¹n th¼ng m cã ph­¬ng vu«ng gãc víi AB. Tõ p kÎ ®o¹n th¼ng n ph­¬ng vu«ng gãc O2B ,chiÒu w3 khi ®ã giao cña m vµ n t¹i ®iÓm ®ã chÝnh lµ ®iÓm b1 º b2. Víi ®iÓm c : tõ t©m ph­¬ng vu«ng gãc ta kÎ ®­êng th¼ng l theo ph­¬ng ngang biÓu diÔm , Tõ mót b1 kÎ ®­êng th¼ng kcã ph­¬ng vu«ng gãc víi CB biÓu diÔn . Giao cña l vµ k lµ c4 º c5,theo c¸ch t­¬ng tù ta vÏ ho¹ ®å cho c¸c vÞ chÝ cßn l¹i . KÝch th­íc c¸c ®o¹n biÓu diÔn trªn ho¹ ®å ®em nh©n víi mv. VËn tèc c¸c kh©u : VB = mv.pb; VC = mv.pc; VBA = mv.ba; VCB = mv.cb; VËn tèc gãc c¸c kh©u: w2 = ; w3 = ; w4 = ; LËp b¶ng trÞ sè c¸c ®o¹ biÓu diÔn vËn tèc vµ vËn tèc gãc: vÞ trÝ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 pa12 70 70 70 70 70 70 70 70 70 pb234 287.7 91.2 47.3 44.5 56 57.8 68.5 77.8 81.8 pc45 0 90 34.5 19.4 3.3 0 28.9 67.4 81.4 bc 287.7 6.6 28.7 38.7 55.8 57.8 61.1 31 25.2 ab 231.9 106.7 69.6 52 34.1 31.9 20 32 13.8 VA 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 VB 2.1 0.666 0.345 0.325 0.409 0.422 0.5 0.568 0.594 VC 0 0.657 0.252 0.142 0.024 0 0.211 0.492 0.594 VAB 1.693 0.779 0.508 0.38 0.249 0.5477 0.233 0.234 0.101 VCB 2.1 0.048 0.21 0.283 0.407 0.422 0.446 0.226 0.184 w2(rad) 30.232 13.911 9.071 6.786 4.446 9.786 4.161 4.179 1.804 w 3(rad) 26.25 8.325 4.313 4.063 5.113 5.275 6.25 7.1 7.425 w 4(rad) 3.75 0.086 0.375 0.505 0.727 0.754 0.796 0.404 0.329 III) VÏ ho¹ ®å gia tèc : T¹i c¸c vÞ trÝ kh¸c nhau ph­¬ng tr×nh vÐc t¬ hoµn toµn gièng nhau nªn ta vÏ ho¹ ®å gia tèc cho hai vÞ trÝ lµ vÞ trÝ 4 vµ 8. 1) TÝnh to¸n cho vÞ trÝ 4. LËp ph­¬ng tr×nh gia tèc : =+= (3) Trong ®ã cã ph­¬ng AO1 ,chiÒu tõ A®O1,v× kh©u quay ®Òu w1 = const ® = 0 ;®cã gi¸ trÞ w12.lO1A =61,6225.0,065=4.005 m\ = + + (4) = + = = Trong ®ã cã ph­¬ng chiÒu tõ B®A Gi¸ trÞ ®­îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc = w22.lAB = (6.786)2.0,056=2,579 m\; cã ph­¬ng vu«ng gãc víi AB vµ gi¸ trÞ ch­a x¸c ®Þnh = x2.lAB cã ph­¬ng vu«ng gãc víi O2B cã chiÒu phô thuéc chiÒu w3 gi¸ trÞ x¸c ®Þnh = w32.lO2B= (4.063)2.0,08 = 1,321 m\ ; = = (5) Trong ®ã: cã ph­¬ng ngang lµ ph­¬ng con tr­ît,cã ph­¬ng chiÒu B®C vµ cã gi¸ trÞ: = w42. lBC= (0,505)2.0,56 = 0,143 m\ ; cã ph­¬ng vu«ng gãc víi BC vµ cã chiÒu phô phuéc chiÒu e4 gi¸ trÞ ch­a biÕt = .e4 Chän tû lÖ xÝch: ma=w12.ml=(7.85)2.0,00093=0,0573 §o¹n biÓu diÔn thùc trªn b¶n vÏ: nB=== 23 mm, nBA=== 45 mm, nCB===2.5 (mm) TÞnh to¸n cho vÞ trÝ 8. =w22.lAB=(4,179)2.0,056=0.978 m\ = w32.lO2B=(7,1)2.0,08=4,033 m\ = w42. lBC= (0,404)2.0,56 = 0,0914 m\ §o¹n biÓu diÔn thùc trªn b¶n vÏ: nB=== 70,4 mm nBA=== 17,1 mm, nBC=== 1.6 mm §o¹n biÓu diÔn gia tèc c¸c ®iÓm trªn c¸c kh©u t¹i hai vÞ trÝ sè 4 vµ sè 8 VÞ TRÝ pa’1-2 pb’3-4-5 pc’4-5 a2’b2’ b’4c’4 ps’2 ps’3 ps’4 4 70 24,4 14,8 50 18,4 46,1 12,2 17,9 8 70 85,6 76,9 151,9 45,7 18,6 42,8 78,1 VÞ TRÝ aA1-2 aB2-3-4 aC4-5 aAB aBC aS’2 aS’3 aS’4 4 4,01 1,4 0,85 2,87 1,05 2,64 0,7 1,03 8 4,01 4,9 4,4 8,7 2,62 1,07 2,45 4,47 Ho¹ ®å lùc. Nh÷ng ph¶n lùc cÇn x¸c ®Þnh lµ :ph¶n lùc R05 t¹I khíp tr­ît o; ph¶n lùc R45 (hoÆc R54) t¹I chèt pist«ng (c) ,R234 t¹I B ,R12 (R21) t¹I khíp quay A,ph¶n lùc R51 t¹I khíp quoay O . C¬ cÊu ®ang xÐt cã 1 bËc tù do vµ gåm 2 nhãm lo¹i 2:lµ ( 4-5) , (2-3) , kh©u dÉn 1. PC = 950 N ; G1 = q.L1 = 350000.0,09 = 27750 N G2 = q.L2 = 350000 .0,056 = 19600 N; G3 = q.L3 = 350000 .0,08 = 28000 N; G4 = q.L4 = 350000.0,56 = 196000 N; G5 = 4G4 = 4.196000 = 784000 N; m2 = = 1960 (kg); m3 = = 2800 (kg); m4 = =19600 (kg); m5 = =78400 (kg). a) Ph©n tÝch lùc t¹i vÞ trÝ sè 4: §Æt lùc : Lùc c¶n kü thuËt ®Æt t¹I kh©u 5 . Träng l­îng c¸c kh©u G3 , G2 , G4 , G5 ®Æt t¹I träng t©m c¸c kh©u, Khèi l­îng c¸c kh©u : m2 ;m3 ;m4 ;m5 Lùc qu¸n tÝnh : Lùc qu¸n tÝnh cña thanh truyÒn BC (do chuyÓn ®éng song ph¼ng):Pq4 cã trÞ sè Pq4=m4 . as’4 =19600.1,03=20188(N) §Æt t¹i T lµ giao ®IÓm gi÷a ®­êng th¼ng kÎ qua K vµ song song víi vÐc t¬ ps’2 trªn ho¹ ®å gia tèc vµ ®­êng th¼ng kÎ qua s2 song song víi vÐc t¬ pa’ ( ) C¸ch x¸c ®Þnh t©m va ®Ëp K: Chän ®IÓm B lµm cùc BK4 = BS4 + = = =602,2/6 = 100,4 mm X¸c ®Þnh ¸p lùc khíp ®éng : T¸ch nhãm Axua 4-5 , ®Æt c¸c lùc Pc ,G5, Pq5,G4, Pq4,kÎ ph­¬ng R05 ,¸p lùc khíp ®éng R234 t¹I B ®­îc ph©n ra lµm hai thµnh phÇn Rt234 vµ Rn234.®Ó tÝnh Rt234 ta t¸ch riªng kh©u 4 vµ lÊy m« men víi ®iÓm C . Rt234== =111558,7 N VËy ph­¬ng tr×nh lùc cña nhãm 4-5 lµ : =++++ ++ + VÏ ho¹ ®å lùc vµ ta x¸c ®Þnh ®­îc R05 ,Rn234 , R234 , §Ó x¸c ®Þnh R54 ta dùa vµo ph­¬ng tr×nh c©n b»ng lùc riªng cña kh©u 4. = 0 Víi tû lÖ xÝch:mp=1900 N/mm TiÕp tôc t¸ch nhãm Axua 2-3 ;T¹i B cã =-, ®Æt c¸c lùc G3, Pq3 t¹i A cã R12 vµ t¹i O2 cã R03 ph­¬ng tr×nh c©n b»ng lùc cña nhãm axua lµ : =++++= 0 vµ ch­a biÕt c¶ trÞ sè vµ ph­¬ng nªn Ph­¬ng tr×nh lùc cßn 4 Èn .ta khö Èn sè b»ng c¸ch t¸ch con tr­ît 2 ra , con tr­ît 2 chÞu t¸c dông cña lùc R12 ®I qua A ta ph©n ra lµm 2 thµnh phÇn Rt12 vµ Rn12x¸c ®Þnh Rt12 b»ng c¸ch lÊy m« men víi ®iÓm B. Rt12== =5705,035 T­¬ng tù t¸ch kh©u BO2 ta x¸c ®Þnh ®­îc Rt03 Rt03===13554,6 N VÏ ®a gi¸c lùc ta suy ®­îc Rn03 ,Rn12 R12 Cuèi cïng cßn l¹i kh©u dÉn o1A chÞu t¸c dông cña lùc R21=-R12 ®Æt t¹i A vµ mét m« men c©n b»ng . LÊy tæng m« men ®èi víi ®iÓm o1 ta cã: MCB=(R21.h1-G1.h2)mL= (108,3.19-31500 .4,88) .0,00225 =-441,24 Nm TÝnh m« men c©n b»ng trªn kh©u dÉn b»ng ph­¬ng ph¸p ®ßn jucopki: C¸ch lµm xoay ho¹ ®å vËn tèc ®i 1 gãc 900 ®Æt c¸c lùc vµo c¸c ®iÓm t­¬ng øng trªn ho¹ ®å vËn tèc lÊy m« men víi gèc p . nh÷ng lùc nµo chèng l¹i chiÒu xoay ho¹ ®å vËn tèc sÏ mang dÊu d­¬ng . sau ®ã nh©n víi -mv/w1 ta ®­îc m« men c©n b»ng . MCB=- =-mL .(G1.h6 –G2.h3 –(G3 + G4). h5 + (Pq5–Pc ). p4c4- Pq2 .h4 - Pq3 .h2 +Pq4 .h1 ) =-0,00225.(31500.4,8-50400.8-(47250+307125). 12,88+ (58746,6-1000).6,34-15624.10,8-4016,25.3,5+44330,9.2,3) =-448,03 Nm Ph©n tÝch lùc t¹I vÞ trÝ sè 8: Ta còng tiÕn hµnh nh­ ë vÞ trÝ sè 4. Rt234 = = =-63821,565mm Rt12 == =3279mm Rt03 = = = 3239,707mm MCB=(R21.h1-G1.h2)mL = (327,0094.36,1182+31500 .4,88) .0,00225 =372,5 Nm TÝnh m« men c©n b»ng trªn kh©u dÉn b»ng ph­¬ng ph¸p ®ßn jucopki: MCB= -mL .(G1.h6 –G2.h3 –(G3 + G4). h5 + (Pq5–Pc ). p4c4- Pq2 .h4 - Pq3 .h2 +Pq4 .h1 ) =379,813 Nm NhËn xÐt : tÝnh m« men c©n b»ng theo hai ph­¬ng ph¸p th× kh«ng chªnh lÖch nhau nhiÒu l¾m VÞ trÝ 4 sai lÖch lµ 1,5690/0 VÞ trÝ 8 sai lÖch lµ 6,290/0 LËp b¶ng: VÞ trÝ R05 R234 Rn234 Rn03 Rn12 R12 Rt12 R03t R234t 4 23950,86 22805.38 160427.8 609,8 129,4 103,2 184,8 107,7 108,3 11.975 11.40269 80.2139 8 3297 3,240 63821.56 694 176 173,3 251,4 326,4 327 1.6485 1.619854 31.91078 b¸nh ®µ. 1)TÝnh m« men c¶n thay thÕ a)vÏ biÓu ®å m« men thay thÕ TÝnh m« men c¶n thay thÕ theo ph­¬ng ph¸p ®ßn jucopky ta xoay 9 vÞ trÝ ho¹ ®å vËn tèc cña c¬ cÊu theo chiÒu w1 1 gãc 90,sau ®ã ®Æt träng lùc cña c¸c kh©u G1, G2, G3, G4,G5 vµo träng t©m c¸c ®o¹n trªn ho¹ ®å vËn tèc ,®Æt lùc c¶n kü thuËt Pc t¹I C sau ®ã lÊy m« men v¬I gèc ho¹ ®å P ta ®­îc : MCtt = ml [Pc .( ) G1( ) G2.( ) G3.( )G4.( )] Ta cã b¶ng trÞ sè m« men c¶n thay thÕ: VÞ trÝ 1 2 3 4 5 6 Pc 0 80 16 6 3 19 Pd 10.3 20 17 4.8 10.3 19.2 Pe 84 6.4 4.9 8 26 36.3 Pf 73.8 13 12.3 13 15.7 17 Mctt (Nm) -69099.5 8402.2 8082.8 10946 16203.5 19074.8 VÞ trÝ 7 8 9 pc 41 61 0 pd 17 4.8 18.76 pe 27.4 2.87 18.76 pf 10 7.7 0 Mctt (Nm) 12377.7 -5987.6 -3457 Nh÷ng lùc nµo g©y ra m« men chèng l¹i chiÒu xoay ho¹ ®å vËn tèc ta lÊy dÊu (+) ,lùc nµo g©y ra m«men cïng chiÒu xoay vËn tèc ta lÊy dÊu (-) . VÏ ®å thÞ Mctt ,tõ c¸c gi¸ trÞ ta t×m ®­îc Trôc tung biÓu thÞ Mctt víi tû lÖ xÝch mM = 294,4 VÞ trÝ 1 2 3 4 5 6 ®o¹n vÏ(MCtt) -234.71 28.54 27.45 37.18071 55.03906 64.79212 VÞ trÝ 7 8 9 ®o¹n vÏ(MCtt) 42.04382 -20.3383 -11.7425 Trôc hoµnh biÓu thÞ gãc quay víi tû lÖ xÝch mj = 0,0314 VÞ trÝ 1 2 3 4 9 5 Gãc(j) 00 450 900 1350 169.2910 1800 ®o¹n vÏ(j) 0 25 50 75 94 100 VÞ trÝ 6 7 8 1 Gãc(j) 2250 2700 3150 00 ®o¹n vÏ(j) 125 150 175 200 b)vÏ ®å thÞ c«ng Ac ,A® vµ m« men ph¸t ®éng M® TÝch ph©n ®å thÞ Mctt ta ®­îc ®å thÞ c«ng c¶n , chän cùc tÝch ph©n H=70 mm mA = mM . mj . H = 294,4. 0,0314.70=646.212 Ph­¬ng ph¸p tÝch ph©n : Trªn trôc hoµnh cña ®å thÞ Mctt chia lµm 9 ®o¹n b»ng nhau . t¹I c¸c trung ®IÓm cña c¸c ®o¹n dãng song song víi trôc tung c¾t ®­êng cong t¹I c¸c ®IÓm a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9, trªn ®­êng cong Mctt ,lÊy mét ®IÓm H trªn trôc oj c¸ch o mét kho¶ng 60 mm gäi lµ cùc tÝch ph©n ,tõ c¸c ®iÓm a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9 ta dãng song song trôc hoµnh c¾t trôc tung t¹I c¸c vÞ trÝ t­¬ng øng b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7,b8,b9 ,nèi c¸c vÞ trÝ t­¬ng øng nµy víi ®Çu mót H ta ®­îc c¸c ®­êng th¼ng cã ®é nghiªng kh¸c nhau . Trªn biÓu ®å vÏ Ac còng chia trôc hoµnh nh­ biÓu ®å Mctt. Tõ diÓm gèc 1 vµ trong ph¹m vi kho¶ng chia ®Çu tiªn ta vÏ mét ®o¹n 1C1 song song Hb1 c¾t ®­êng th¼ng song song víi trôc tung kÎ tõ 2 t¹I C1. sau ®ã tõ C1 l¹I lÆp l¹I cho hÕt 9 kho¶ng chia cuèi cïng ta vÏ ®­îc Ac . Nèi ®IÓm ®Çu vµ ®IÓm cuèi cña ®å thÞ c«ng c¶n Ac=f(j) ta ®­îc ®å thÞ c«ng ph¸t ®éng A® =f(j) v× r»ng m« men ®éng thay thÕ lµ h»ng sè :M®=const (ch­a biÕt trÞ sè m« men ®éng ). Nh­ng c«ng cña m« men kh«ng ®æi b»ng A® = M®.j NghÜa lµ c«ng cña lùc ph¸t ®éng A® tû lÖ víi gãc j vµ trªn trôc to¹ ®é A® - gãc j ph¶i ®­îc biÓu thÞ b»ng ®­êng th¼ng . ngoµi ra , sau toµn bé chu kú lµm viÖccña m¸y , c«ng ®éng b»ng c«ng c¶n: A®=Ac V× vËy ®­êng th¼ng A® =f(j) sÏ nèi ®iÓm ®Çu vµ ®iÓm cuèi ®­êng cong Ac=f(j) (ë ®Çu vµ ë cuèi chu kú A®=Ac). TrÞ sè cña m« men ph¸t ®éng x¸c ®iÞng b»ng c¸ch vi ph©n ®å thÞ. A®=f(j). Muèn thÕ ,tõ ®iÓm p cña ®å thÞ M=f(j) ta kÎ tia song song víi ®­êng th¼ng A®= f(j) tíi c¾t trôc M . Tung ®é sÏ biÓu thÞ m« men ph¸t ®éng M® víi tû lÖ xÝch mM . c)X©y dùng ®å thÞ ®å thÞ DE = f(j): DE = DA = A® - Ac . B»ng c¸ch trõ c¸c ®å thÞ chó ý r»ng nÕu A® >Ac th× DE d­¬ng vµ nÕu A® <Ac th× DE ©m . X©y dùng ®å thÞ DE = f(j) víi tû lÖ xÝch mE = mA = 646,212 2) VÏ biÓu ®å m« men qu¸n tÝnh thay thÕ :Jtt a)VÏ ®å thÞ Jtt X¸c ®Þnh ®é lín cña m« men qu¸n tÝnh thay thÕ ®èi voÐi tÊt c¶ c¸c vÞ trÝ cña nã Theo c«ng thøc : Jtt =( m5.vs52 + m4.vs42 +m3.vs32+ m2.vs22 +Js2w22 +Js3w32 +Js4w42) BiÕn ®æi w == mv ta ®­îc : Jtt =( m5.pc2 + m4.ps42 +m3.ps32 + m2.ps22 +Js2 +Js1 + Js3 +Js4) C¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®èi víi c¸c thµnh phÇn cña c«ng thøc vµ toµn bé, nªu trong b¶ng . dùa vµo b¶ng sè liÖu x©y dùng ®å thÞ Jtt= Jtt (j) LËp hÖ trôc to¹ ®é víi tû lÖ xÝch mJ = 35,63 kg.m2/mm mj = 0,0314 rad/mm VÞ trÝ 1 2 3 4 5 Pc 0 80 16 6 3 Ps1 20 20 20 20 20 Ps2 85.85 37.8 20.1 25 30.4 Ps3 73.79 44.1 15.3 13.4 15.8 Ps4 73.79 83.2 21.2 15 16 w1 7.854 7.85 7.85 7.85 7.85 w2 16.2 14 7.2 5.8 4.8 w3 19.4 12 4.1 3.5 4.2 w4 3 0.52 0.5 0.52 0.62 Jctt 3151.49 7126 2232 2064 2061 Jctt(vÏ) 89.1259 201.5 63.11 58.38 58.3 VÞ trÝ 6 7 8 9 Pc 19 41 61 0 Ps1 20 20 20 20 Ps2 36.9 42.1 48.6 29 Ps3 20.1 24 30.1 15 Ps4 26.2 42.3 59.9 15 w1 7.85 7.85 7.85 7.85 w2 3.8 3.3 3.9 5 w3 5.2 6.3 7.9 3.93 w4 0.68 0.42 0.32 0.6 Jctt 2362 3369 4941 2048 Jctt (vÏ) 66.81 95.28 139.7 57.93 b) X©y dùng ®å thÞ khèi n¨ng DE = f(JH) b»ng c¸ch khö j cña c¸c ®å thÞ DE = f(j) vµ Jtt = f(j) .Sau ®ã khi x¸c ®Þnh c¸c ®IÓm øng víi c¸c vÞ trÝ ,ta nèi c¸c ®IÓm ®ã b»ng ®­êng cong tr¬n .tû lÖ xÝch mE vµ mJ cña ®­êng cong khèi n¨ng DE = f(Jtt) còng lµ tû lÖ xÝch mE cña ®­êng cong DE = f(j) vµ mJ cña ®å thÞ Jtt = f(j). c)X¸c ®Þnh m« men qu¸n tÝnh b¸nh ®µ. [] =1/30 Ta tÝnh vËn tèc gãc cho phÐp lín nhÊt vµ nhá nhÊt cña kh©u mét w1max = w1[ 1+]=2,5.p[1+1/(30.2)]=7.87 rad w1min = w1[ 1-]=2,5.p[1-1/(30.2)]=7.723 rad TÝnh c¸c gãc nghiªng ymax vµ ymin hîp víi tiÕp tuyÕn cña ®å thÞ . DE = f(Jtt) víi trôc Jtt. tg( ymax) = wtb2.(1+[]) =(2,5.4,14)2.(1+1/35)=1.749 ymax=60,240 tg( ymin) = wtb2.(1-[]) =(2,5.4,14)2.(1-1/35)=1,6519 58,820 Dùa vµo c¸c gãc ®ã , ta kÎ c¸c tiÕp tuyÕn t­¬ng øng víi ®­êng cong DE = f(Jtt) tíi c¾t trôc DEvµ ®o ®o¹n giíi h¹n bëi hai giao ®IÓm cña 2 tiÕp tuyÕn víi trôc tung (DE):= mm Cuèi cïng ta tÝnh ®­îc m«men qu¸n tÝnh cña v« l¨ng : Jv= = = 81084 (kg.m2) Chän ®­êng kÝnh b¸nh ®µ lµ D = 0,7 (m) khèi l­îng cña b¸nh ®µ lµ: M= = =661910 (kg) VI) ThiÕt kÕ b¸nh r¨ng : a) tÝnh to¸n ®Ó vÏ b¸nh r¨ngvµ vÏ ®­êng cong tr­ît: ThiÕt kÕ cÆp b¸nh r¨ng h×nh trô ,r¨ng th¼ng ,®­îc c¾t víi chÕ ®é dÞch chØnh ®Òu b»ng dao thanh r¨ng cã gãc aL=a0=200 , ,l=g=0 .BiÕt m« ®un m=5 mm vµ sè r¨ng Z1=14 , Z2=40. Tra b¶ng øng víi Z1 vµ Z2 cã x=x1=-x2=0,395 > 0 ThiÕt kÕ ph¶i tho¶ m·n : -M« ®un chän theo tiªu chuÈn -Tû xÝch cña b¶n vÏ ph¶i sao cho chiÒu cao r¨ng lín h¬n 50mm -mçi b¸nh r¨ng vÏ Ýt nhÊt lµ 3 r¨ng ®ang trong giai ®o¹n ¨n khíp ,biªn dang r¨ng ph¶i b¶o ®¶m ®óng ®­êng th©n khai . -tÝnh to¸n vµ vÏ lªn b¶n vÏ cÆp b¸nh r¨ng ®ang ¨n khíp: +chiÒu dµi ®­êng ¨n khíp lý thuyÕt +chiÒu dµi ®­êng ¨n khíp thùc +ChiÒu dµi cung ¨n khíp +HÖ sè trïng khíp +ChiÒu dµy r¨ng trªn c¸c vßng +BiÓu ®å hÖ sè tr­îi biªn d¹ng r¨ngm1 , m2 Kho¶ng c¸ch trôc: A0 =A=(Z1+Z2)=123 mm TÝnh kÝch th­íc cña hai b¸nh r¨ng: -B­íc r¨ng trªn vßng chia t=m.p15,7mm -B¸n kÝnh vong chia(l¨n) R1=RL =m.Z1/2=35mm R2=RL=m.Z2/2=100mm -B¸n kÝnh vßng c¬ së R01 = R1.cosa0 = 35.0,9396 =32,89mm R02 = R2.cosa0 =1 00.0,9396 = 93,969 mm ChiÒu dµy trªn vßng chia (l¨n): S1=SL1=+2x1.m.tga0=9,291664mm S2=SL2=+2x2.m.tga0=6,4163mm B¸n kÝnh vßng ch©n: Ri1 = R1 – m . (f”-x1) =35-5(1,25-0,395) = 30,725 mm Ri2 = R2 – m .(f”-x2)=100-5(1,25-(-0,395))= 91,775 mm ChiÒu cao r¨ng: ChiÒu cao ®Ønh r¨ng : h’=(f’+x).m=6,975 mm ChiÒu cao ch©n r¨ng : h”=(f”-x).m=4,275 mm ChiÒu cao toµn bé r¨ng: h=h’+h”=11,25mm B¸n kÝnh vßng ®Ønh Re1 = Ri1 + h = 30,725 +11,25 = 41,975 mm Re2= Ri2 + h = 91,775 + 11,25 = 103,025 mm §Ó kiÓm tra viÖc thiÕt kÕ ta tÝnh c¸c th«ng sè sau : ChiÒu dµy trªn vßng l¨n: SL = S ChiÒu dµy r¨ng trªn vßng ®Ønh: cosae1===0,78356ae1=38,4120 invae1=tgae1 -ae1=0,122515 Se1 = 2.Re1.(+inva - invae1) = 2.41,975(+0,0149-0,122515)= 1,91mm cosae2 = = = 0,9114 ae1=24,2960 nvae2 = tgae2 - ae2 = 0,02739 Se2=2.Re2.( + inva - invae2) =2.103,025(+0,0149-0,02735)= 4,05 mm ChiÒu dµy trªn vßng c¬ së: S01=2.R01(+inva0 ) =2. 32,89(9,29/(2.35)+0,0149)=9,7201mm S02=2.R02(+inva0 ) =2. 93,969(6,4163/(2.100)+0,0149)=8,8532mm HÖ sè trïng khíp: x= ==1,455 Víi x=1,455 vµ Se1=1,91=0,382.m tho¶ m·n x1,1vµ Se10,3m lµ ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o sù lµm viÖc tèt cña bé truyÒn. b)HÖ sè tr­ît m: v× phÇn lµm viÖc cña c¸c c¹nh r¨ng l¨n vµ tr­ît víi nhau sù tr­ît t­¬ng ®èi dÉn ®Õn mµi mßn c¹nh r¨ng .§Ó ®Æc tr­ng sù tr­ît ng­êi ta dïng hÖ sè tr­ît m .cô thÓ m ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: m1=1-i21 ; m2=1-i12 ; c) HÖ sè ¸p lùc riªng : HÖ sè nµy cã ý nghÜa trong khi tÝnh søc bÒn cña r¨ng nã ®­îc x¸c ®inh theo c«ng thøc: g=m/víi =:lµ b¸n kÝnh cong cña c¹nh r¨ng t¹i ®iÓm ¨n khíp K g=m.( 1+2)/ 1.2=m.N1N2/1(N1N2-2)øng víi ®iÓm ¨n khíp K kh¸c nhau ta cã g kh¸c nhau .HÖ sè g cã gi¸ trÞ cùc tiÓu t¹i trung ®iÓm ®­êng ¨n khíp lý thuyÕt N1N2 tµi liÖu tham kh¶o : Bµi tËp nguyªn lý m¸y (T¹ Ngäc H¶i xuÊt b¶n 1965 ) Nguyªn lý m¸y(gi¸o tr×nh cña §HBK xuÊt b¶n 1971) H­íng dÉn thiÕt kÕ ®å ¸n nguyªn lý m¸y (Tr­êng §HKTCN) Vµ mét sè gi¸o tr×nh nguyªn lý m¸y kh¸c. Môc lôc Trang Lêi nãi ®Çu ..................................................................1 Ch­¬ng I............. C¬ cÊu dÉn ®éng b¨ng t¶i l¾c.......... 2 Ch­¬ngII..............VÏ ho¹ ®å vËn tèc ...........................4 Ch­¬ngIII.............VÏ ho¹ ®å gia tèc.............................6 Ch­¬ngIV ...........Ph©n tÝch lùc c¬ cÊu........................ 9 Ch­¬ng V ............ThiÕt kÕ b¸nh ®µ.............................13 Ch­¬ngVI ............ThiÕt kÕ b¸nh r¨ng..........................20