Nghiên cứu thiết kế động cơ đốt trong đối xứng

Lêi nãi ®Çu Trong thêi k× c«ng nghiÖp ho¸, hiÖn ®¹i ho¸ ®Êt n­íc hiÖn nay th× ngµnh c«ng nghiÖp ®ãng mét vai trß quan träng. Cïng víi sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña nÒn khoa häc kü thuËt th× sinh viªn nãi chung vµ sinh viªn ngµnh kü thuËt nãi riªng ph¶i trang bÞ cho m×nh mét kiÕn thøc ®Ó tiÕp cËn kÞp thêi víi sù ph¸t triÓn khoa häc cña thÕ giíi. V× vËy trong thêi gian häc tËp ë tr­êng mäi sinh viªn ph¶i n¾m v÷ng ®­îc c¸c m«n häc c¬ së. M«n häc nguyªn lý m¸y lµ mét trong c¸c m«n c¬ së ®ã. Trong qu¸ tr×nh häc tËp m«n häc nµy em ®­îc bé m«n giao ®Ò tµi thiÕt kÕ “ §éng c¬ ®èt trong ®èi xøng ”. Cïng víi nh÷ng tiÕp thu ®­îc trong qu¸ tr×nh häc tËp vµ sù tËn t×nh cña cña thÇy gi¸o Phan Quang ThÕ vµ c¸c thÇy c« trong tæ bé m«n, nay vÒ c¬ b¶n em ®· hoµn thµnh ®å ¸n m«n häc. MÆc dï cßn nhiÒu thiÕu sãt rÊt mong thÇy c« gióp ®ì em ®Ó em hoµn thµnh tèt h¬n. VËy em xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy gi¸o Phan Quang ThÕ vµ c¸c thÇy c« gi¸o ®· gióp ®ì em hoµn thµnh ®å ¸n m«n häc. Mét lÇn n÷a em xin ch©n thµnh c¶m ¬n ! Sinh viªn Hoµng Ngäc Quang Ph©n tÝch cÊu tróc c¬ cÊu. 1. Ph©n tÝch chuyÓn ®éng : C¬ cÊu chÝnh cña ®éng c¬ ®èt trong ®èi xøng lµ c¬ cÊu tay quay con tr­ît gåm 5 kh©u kh¸c nhau vµ 2 Pistong ®èi xøng nhau. Dïng c¬ cÊu nµy trong ®éng c¬ ®Ó biÕn chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn qua l¹i cña pistong thµnh chuyÓn ®éng quay trßn cña trôc khuûu (Kh©u dÉn). §Ó tõ ®ã dÉn ®éng tíi c¸c m¸y c«ng t¸c kh¸c. Trong c¬ cÊu cña ®éng c¬ ®èt trong ®èi xøng cã 5 kh©u ®­îc nèi víi nhau b»ng 5 khíp b¶n lÒ vµ 2 khíp tr­ît. Kh©u 1 chuyÓn ®éng quay: Ta gi¶ thiÕt quay ®Òu víi sè vßng ®· cho. Kh©u 3 vµ kh©u 5 (Pistong )chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn , thanh truyÒn 2 vµ 4 chuyÓn ®éng song ph¼ng. Khi c¶ kh©u3 vµ kh©u 5 cïng n»m trªn ®­êng tr­ît víi OD = OB = L+R th× 2 Pistong 3 vµ 5 sÏ n»m ë ®iÓm chÕt trªn khi OD = OB = L - R th× 2 Pistong n»m ë ®iÓm chÕt d­íi. Trong ®éng c¬ ®èt trong Pistong lµ kh©u ph¸t ®éng nã truyÒn ®éng chuyÓn cho thanh truyÒn 2 vµ qua thanh truyÒn 2 truyÒn tiÕp chuyÓn ®éng cho trôc khuûu 1 2. TÝnh bËc tù do vµ sÕp lo¹i c¬ cÊu : C¬ cÊu chÝnh cña ®éng c¬ ®èt trong ®èi xøng gåm 5 kh©u ®éng vµ 7 khíp lo¹i 5 Kh©u 1 nèi víi kh©u 2 b»ng khíp b¶n lÒ Kh©u 2 nèi víi kh©u 3 b»ng khíp b¶n lÒ Kh©u 1 nèi víi kh©u 4 b»ng khíp b¶n lÒ Kh©u 4 nèi víi kh©u 5 b»ng khíp b¶n lÒ C¸c khíp b¶n lÒ nµy cã trôc ^ víi mÆt ph¼ng b¶n vÏ tÝnh theo c«ng thøc tÝnh bËc tù do ta cã : W = 3n – (2P5 + P4) +Rs – S. Ta thÊy ®©y lµ c¬ cÊu ph¼ng toµn khíp thÊp vµ kh«ng cã rµng buéc thô ®éng nªn. RS = 0 ; S = 0. Do ®ã ta cã : W = 3x5 - 2x7 = 1 Sè bËc tù do cña c¬ cÊu ph¼ng = 1 XÕp lo¹i c¬ cÊu ta t¸ch nhãm Axua 4 4 4 5 4 1 4 2 4 3 T¸ch kh©u 2 nhãm Axua lo¹i 2 } Þ §éng c¬ ®èt trong ®èi xøng lµ c¬ cÊu lo¹i 2. b. Tæng hîp c¬ cÊu chÝnh vµ vÏ ho¹ ®å vÞ trÝ. - Theo c¸ch dùng cña bµi to¸n tæng hîp c¬ cÊu tay quay con tr­ît cña Pistong 3 vµ 5 lµ trôc xx. T©m quay n»m trªn trôc xx vµ quü tÝch A vµ C lµ®­êng trßn t©m O b¸n kÝnh khi R = OA = OC. Gäi B1 lµ ®iÓm chÕt trªn Gäi B5 lµ ®iÓm chÕt d­íi. Ta cã : B1B5 = H v× ®éng c¬ lµ ®èi xøng nªn D1D5 = H. Hµnh tr×nh Pistong: H = 2R. Theo ®Çu bµi : 2R = 68 ® R = 34 (mm). ® ® L = 130,9 (mm). VËy: LAB = LC D = L = 130,9(mm). Theo gi¶ thiÕt cho: LAS2 = LCS4 = L = 130,9 (mm). §Ó phï hîp víi b¶n vÏ vµ khu«n giÊy ta biÓu diÔn R = OA = OC = 50 (mm) Chän tØ lÖ xÝch chiÒu dµi: VËy c¸c ®o¹n biÒu diÔn trªn b¶n vÏ lµ : . vµ C¸ch dùng ho¹ ®å vÞ trÝ : - Dùng ®­êng th¼ng xx trïng víi ph­¬ng tr­îtcña 2 Pistong. - Chän t©m O thuéc xx (V× lµ ®éng c¬ ®èt trong ®èi xøng nªn chän t©m lµ trung ®iÓm ®o¹n xx, vÏ ®­êng trßn t©m O b¸n kÝnh R = 50 mm ). - Chia vßng trßn thµnh 8 phÇn b»ng nhau khi chia ta xuÊt ph¸t tõ ®iÓm b¾t ®Çu lµm viÖc ta chän ®iÓm xuÊt ph¸t lµ ®iÓm chÕt trªn cña 2 Pistong sau ®ã ta ®¸nh sè thø tù tõ ®iÓm A1 ,… A8 vµ C1 ,… C8, theo chiÒu quay cña t©m vËn tèc . - LÊy c¸c ®iÓm A1,… A8 lµm t©m quay c¸c ®­êng trßn b¸n kÝnh R = L = 212,5(mm) c¸c ®­êng trßn nµy c¾t trôc xx t¹i c¸c ®iÓm t­¬ng øng B1, B2 ,...,B8 lÊy c¸c ®iÓm C1, C2 ...,C8 lµm t©m quay c¸c ®­êng trßn b¸n kÝnh R = 212,5(mm) ta còng ®­îc c¸c ®iÓm D1, D2,...,D8. LÇn l­ît nèi c¸c ®iÓm cña tõng vÞ trÝ víi nhau ta ®­îc ®å ho¹ ®å vÞ trÝ cña c¬ cÊu. PhÇn II. Ph©n tÝch ®éng häc c¬ cÊu. 1. Ph­¬ng tr×nh vµ c¸ch dùng ho¹ ®å vËn tèc . Ta lÇn l­ît vÏ ho¹ ®å vËn tèc cho 16 vÞ trÝ nh­ng v× c¬ cÊu ®èi xøng nªn ta chØ vÏ 8 vÞ trÝ : A1 º C5 A5 º C1 A2 º C6 A6 º C2 A3 º C7 A7 º C3 A4 º C8 A8 º C4 Do ®ã ta chØ cÇn vÏ ho¹ ®å cho 8 vÞ trÝ sau ®ã lÊy ®èi xøng qua t©m vËn tèc vµ cã chiÒu ng­îc l¹i. C¸c ph­¬ng tr×nh vËn tèc cña c¬ cÊu lµ: - Cã Ph­¬ng ^ OA , chiÒu theo chiÒu quay - §é lín =.= Trong ®ã: MÆt kh¸c : (Khíp quay). ® = = 13,174 ( m/s). Ta biÕt 2 ®iÓm A , B cïng thuéc kh©u 2 nªn ta cã ph­¬ng tr×nh. Mµ : = (Kh©u 2 vµ kh©u 3 nèi nhau b»ng khíp quay). §· biÕt ph­¬ng chiÒu ®é lín Cã ph­¬ng song song víi ph­¬ng tr­ît, chiÒu vµ trÞ sè ch­a biÕt Cã ph­¬ng vu«ng gãc víi AB, chiÒu vµ trÞ sè ch­a biÕt Chän P lµm gèc ho¹ ®å vËn tèc vµ tØ lÖ xÝch vËn tèc lµ : 13,174/ 50 =0,263 () Khi ®ã ®o¹n biÓu diÔn ®iÓm A ®óng b»ng ®o¹n OA : = OA = 50 (mm) Tõ P ta dùng vect¬ - Cã ph­¬ng ^ OA , chiÒu thuËn chiÒu - §é lín : = OA = 50 (mm) BiÓu diÔn vect¬ vËn tèc Tõ mót a1 º a2 kÎ ph­¬ng cña vect¬ vËn tèc . Tõ gèc P ta kÎ tiÕp ph­¬ng cña vect¬ vËn tèc = ( Ph­¬ng ngang ) ; 2 ®­êng th¼ng nµy c¾t nhau t¹i ®©u th× ®ã lµ vÞ trÝ cña ®iÓm b2 º b3. Nèi P víi b2 º b3 ta ®­îc vect¬ biÓu diÔn vect¬ vËn tèc = V× c¬ cÊu ®èi xøng nªn c¸c vect¬ vËn tèc : l©y ®èi xøng qua P VÐc t¬ - Cã ph­¬ng trïng víi ph­¬ng - ChiÒu ng­îc chiÒu - Cã ph­¬ng trïng víi ph­¬ng - ChiÒu ng­îc chiÒu - Cã ph­¬ng song song víi , chiÒu ng­îcchiÒu - §é lín : ½½ = ½.Sau khi vÏ song ho¹ ®å vËn tèc ta x¸c ®Þnh vËn tèc thùc cña c¸c ®iÓm trªn c¸c kh©u b»ng c¸ch lÊy ®o¹n biÓu diÔn nh©n víi tØ lÖ xÝch vËn tèc = = . = = . = . = . VËn tèc gãc cña kh©u 2 ta x¸c ®Þnh b»n c«ng thøc : Vµ vËn tèc gãc cña kh©u 4 : w4 = w2 B¶ng trÞ sè c¸c ®o¹n biÓu diÔn vËn tèc : VÞ trÝ VËn tèc (mm) 1 2 3 4 5 6 7 8 Pa1,2 = Pc1,4 50 50 50 50 50 50 50 50 Pb2,3 = Pd4,5 0 41,9612 50 28,7495 0 28,7495 50 41,9612 Ps2 = Ps4 0 41,9612 50 28,7495 0 28,7495 50 41,9612 a2b2= c4d4 50 35,9672 0 35,9672 50 35,9672 0 35,9672 2. Ph­¬ng tr×nh vµ c¸ch dùng ho¹ ®å gia tèc. Ta gi¶i b»ng ph­¬ng ph¸p ho¹ ®å T¹i c¸c vÞ trÝ kh¸c nhau, ph­¬ng tr×nh vÐct¬ gia tèc hoµn toµn gièng nhau vµ c¸ch vÏ còng gièng nhau v× vËy ta xÐt ®Æc tr­ng t¹i vÞ trÝ sè 3 vµ sè 8 cßn l¹i c¸c vÞ trÝ kh¸c t­¬ng tù. a. XÐt vÞ trÝ sè 3: - Cã ph­¬ng trïng víi ph­¬ng OA . - ChiÒu h­íng tõ A® O. - §é lín : = V× 2 ®iÓm A vµ B cïng thuéc 1 kh©u (2) nªn ta cã Mµ (khíp quay). Vµ cã thÓ ph©n tÝch thµnh 2 thµnh phÇn - Cã ph­¬ng // víi ph­¬ng tr­ît trong chuyÓn ®éng (ph­¬ng ngang) - ChiÒu vµ trÞ sè ch­a biÕt. - Lµ gia tèc ph¸p tuyÕn trong chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi B quay quanh A . - Cã ph­¬ng song song víi AB ; ChiÒu h­íng tõ B ® A - §é lín : = - Lµ gia tèc tiÕp tuyÕn trong chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi B quay quanh A. Cã ph­¬ng vu«ng gãc AB cã chiÒu vµ trÞ sè ch­a biÕt. ® B»ng ph­¬ng ph¸p vÏ ta x¸c ®Þnh ®­îc gia tèc cña c¸c vÞ trÝ . Ta chän tØ lÖ xÝch gia tèc : Chän ®iÓm P lµm gèc ho¹ ®å, dùng c¸c vÐct¬ pa’1 = pa’2 = OA = 50 (mm) biÓu diÔn vÐct¬ gia tèc tõ mót ta dùng vÐct¬ : - Cã ph­¬ng º AB. - ChiÒu B ®Õn A - Gi¸ trÞ biÓu diÔn : = = 0 ( do vB2A2= 0 = vC4D4) biÓu diÔn vÐct¬ råi vÏ nèi tiÕp ph­¬ng cña vÐc t¬ gia tèc lµ ph­¬ng vu«ng gãc víi thanh truyÒn AB . TiÕp theo, tõ gèc p ta kÎ ph­¬ng cña vÐct¬ gia tèc ( Ph­¬ng ngang). Hai ®­êng th¼ng chØ ph­¬ng c¾t nhau ë ®©u th× ®iÓm ®ã lµ ®iÓm b2’ º b3’ , tõ p ta dùng vÐct¬ pb2’ º pb3’ biÓu diÔn vÐct¬ gia tèc = . Ta dùng c¸c vÐct¬ biÓu diÔn cho c¸c vÐct¬ gia tèc : ; ; vµ . B»ng c¸ch lÊy ®èi xøng qua gèc p c¸c vÐct¬ p p; pp; vµ X¸c ®Þnh gia tèc gãc cña kh©u 2 vµ kh©u 4 b»ng c«ng thøc : b. T¹i vÞ trÝ sè 8 - Cã ph­¬ng º OA ; Cã chiªï h­íng tõ A ® O. - §é lín : = Hai ®iÓm A,B cïng thuéc kh©u 2 nªn ta cã ph­¬ng tr×nh : + (Khíp quay). = + = + + . - Ph­¬ng º AB. - ChiÒu tõ B ®Õn A. - TrÞ sè : = = - Ph­¬ng vu«ng gãc AB - ChiÒu, trÞ sè ch­a biÕt. Víi : Chän p lµm gèc ho¹ ®å. Dùng vÐct¬ pa’1 = pa’2 tõ mót a’1 º a’2 ta dùng vÐct¬ : - Cã ph­¬ng º AB. - ChiÒu B ®Õn A - Gi¸ trÞ biÓu diÔn : = =683,573/102,087=6,7 (mm) biÓu diÔn vÐct¬ . Råi vÏ nèi tiÕp ph­¬ng cña vÐc t¬ gia tèc . TiÕp theo, tõ gèc p kÓ ph­¬ng cña vÐct¬ gia tèc , hai ®­êng th¼ng chØ ph­¬ng c¾t nhau t¹i ®©u th× ®ã lµ ®iÓm b’2 º b’3 . VÐct¬ = biÓu diÔn vÐct¬ = T­¬ng tù lÊy ®èi xøng c¸c vÐct¬ nµy qua gèc p nh­ ®èi víi vÞ trÝ 2 ta ®­îc c¸c vÐct¬ : = ; = ; vµ biÓu diÔn cho c¸c vÐc t¬ gia tèc ; ; vµ . Khi ®ã ta ®­îc ho¹ ®å gia tèc cña vÞ trÝ 8 . Sau khi vÏ song ho¹ ®å gia tèc ta ®i x¸c ®Þnh gia tèc thùc cña c¸c ®iÓm trªn c¸c kh©u b»ng c¸ch lÊy ®o¹n biÓu diÔn cña chóng ®o ®­îc tõ ho¹ ®å nh©n víi tØ lÖ xÝch gia tèc. aB2 = aB3 = pb’2 . = . aD4 = aD5 = aB2 Gia tèc gãc cña kh©u 2 vµ kh©u 4. T¹i vÞ trÝ sè 2 : = 51,7771.102,087 = 5285,769(m/) T¹i vÞ trÝ sè 8 : = 35,356.102,087= 3609,388(m/) B¶ng c¸c gi¸ trÞ biÓu diÔn gia tèc dµi vµ gia tèc t¹i vÞ trÝ sè 3 vµ sè 8(mm). VÞ trÝ VÞ trÝ sè 3 VÞ trÝ sè 8 aA1,2 = aC1,4 50 50 a’1,2nBA = c’1,4nDC 0 6,7 a’1,2b2’ = c’1,4d4’ 51,7771 35,356 aB2,3 = a 13,4486 35,5654 == aB2,3 13,4486 35,5654 PhÇn IIi . Ph©n tÝch lùc 1. Ph­¬ng ph¸p chung ®Ó gi¶i bµi to¸n lùc : D 5 4 C O 1 2 B 3 Ta xÐt c¬ cÊu ®éng c¬ ®èt trong ®èi xøng ë vÞ trÝ nh­ h×nh vÏ. Trong ®ã chÞu t¸c dông cña c¸c lùc P3, P5 (lùc t¸c dông vµo ®Çu Pistong); , , lµ lùc qu¸n tÝnh cña c¸c kh©u vµ G3, G5, G2, G4 lµ träng l­îng cña c¸c kh©u. a) T¸ch nhãm Axua (2-3) vµ ®Æt lùc ta cã : ( ; ; ; ; ; ; ) 0 . Ph­¬ng tr×nh c©n b»ng: + + + + + + 0; Trong ®ã : * P3 tÝnh ®­îc trªn ®å thÞ ¸p suÊt. * - Cã ph­¬ng ngang , chiÒu ng­îc chiÒu - §é lín : ½½ = m3.aS3 * ; ®· biÕt ph­¬ng chiÒu ®é lín. * - Cã ph­¬ng th¼ng ®øng , chiÒu ch­a biÕt. * Ch­a biÕt Khö Èn ph­¬ng tr×nh b»ng c¸ch t¸ch kh©u 2 lÊy vµ thay vµo ph­¬ng tr×nh trªn ® gi¶i ®­îc ho¹ ®å lùc. T¸ch nhãm Axua (4-5) v× ®©y lµ ®éng c¬ ®èt trong ®èi xøng lªn ho¹ ®å lùc cña nhãm Axua (4-5) gièng ho¹ ®å lùc nhãm Axua (2-3), nh­ng c¸c vÐct¬ cã chiÒu ng­îc l¹i nªn ta vÏ ®­îc ho¹ ®å lùc (4-5) dùa vµo ho¹ ®å lùc nhãm (2-3). Sau khi vÏ ®­îc ta tÝnh c¸c gi¸ trÞ ; b»ng c¸ch ®o trªn ho¹ ®å. b. X¸c ®Þnh ®iÓm ®Æt T¸ch kh©u 3 ta ®Æt lùc vµ lÊy m«men ®èi víi ®iÓm B. VËy cã R03 cã ®iÓm ®Æt t¹i B. c. X¸c ®Þnh m«men c©n b»ng trªn kh©u dÉn : - B»ng ph­¬ng ph¸p th«ng th­êng MCB = R21. h - B»ng ph­¬ng ph¸p Ducopski. MCB = mv (P3 h3 +Pq3hq3+Pq2hq2+ G2 h2+ P5 h5 +Pq5h5+ G3 h3 +Pq4hq4 ). 2. Ph©n tÝch lùc ë vÞ trÝ sè 3 vµ sè 8. a. X¸c ®Þnh trÞ sè c¸c lùc ®· biÕt : - Lùc t¸c ®éng lªn Pistong ta ph¶i dùa vµo biÓu ®å lùc vµ hµnh tr×nh lµm viÖc cña ®éng c¬. Ta biÕt r»ng sau2 vßng quay cña trôc khuûu ®éng c¬ hoµn thµnh mét chu k× sinh c«ng. Mét chu k× sinh c«ng s¶y ra ë 4 giai ®o¹n s¶y ra ë bªn trong Xilanh. Giai ®o¹n 1 : Lµ hµnh tr×nh hót (øng víi ®­êng hót) Pistong ®i tõ ®iÓm chÕt trªn B1 ®iÓm chÕt d­íi B5. Giai ®o¹n 2 : Lµ hµnh tr×nh nÐn (øng víi ®­êng nÐn) Pistong ®i tõ ®iÓm B5 ®Õn ®iÓm B9. Giai ®o¹n 3 : Lµ hµnh tr×nh næ ( øng víi ®­êng næ ) Pistong ®i tõ ®iÓm B9 ®Õn ®iÓm B13. Giai ®o¹n 4 : Lµ hµnh tr×nh x¶ ( øng víi ®­êng x¶ ) Pistong ®i tõ ®iÓm B13 ®Õn ®iÓm B17. Dùa vµo ®é lín thùc cña ¸p xuÊt vµ gi¸ trÞ biÓu diÔn cña nã trªn ®å thÞ P - S Ta cã : . ¸p lùc thùc tÕ t¸c ®éng lªn Pistong : P = piS. Trong ®ã S lµ tiÕt diÖn ngang cña Pistong : Pi lµ ¸p suÊt thùc t¸c dông lªn Pistong ë vÞ trÝ thø i : Pi = pi.mP. Pi lµ tung ®é cña vÞ trÝ i trªn ®å thÞ ¸p suÊt. 40 30 20 10 0 Næ NÐn X¶ Hót 5 4 3 2 1 5’ 6 7 8 9 13 12 11 10 9’ 13’ 14 15 16 17 S P ( N/cm) §å thÞ ¸p suÊt vµ c¸c hµnh tr×nh t­¬ng øng TrÞ sè tÝnh to¸n cña P ®­îc ghi ë b¶ng sau: VÞ trÝ 3I 8I 3II 8II Qu¸ tr×nh Hót NÐn Næ X¶ Pi (mm) -3 12,5953 28,0345 3 P (N) -90,792 381,184 846,436 90,792 - X¸c ®Þnh lùc qu¸n tÝnh cña con tr­ît vµ thanh truyÒn P3qt = P5qt = m3.aS3 = m5aS5 ; P2qt = P4qt = m2.aS2 = m4aS4 + m3 , m5 lµ khèi l­îng cña Pistong vµ cã trÞ sè : + m2 , m4 lµ khèi l­îng cña kh©u 2 vµ kh©u 4 vµ cã trÞ sè : + aS3 , aS5 lµ gia tèc träng t©m kh©u 3 vµ kh©u 5. + aS4 , aS2 lµ gia tèc träng t©m kh©u 2 vµ kh©u 4. + pS’3 , pS’5 lÇn l­ît lµ ®o¹n biÓu diÔn cña gia tèc trängt©m kh©u 3 vµ kh©u 5. + pS’2 , pS’4 lÇn l­ît lµ ®o¹n biÓu diÔn cña gia tèc trängt©m kh©u 2 vµ kh©u 4. V× träng t©m S º S3 º B vµ Sº S5 = D nªn pS’2 = pS’3 = pS’4 = pS’5 = pb’3 = pd’5 B¶ng trÞ sè lùc qu¸n tÝnh cña Pistong vµ thanh truyÒn VÞ trÝ Gi¸ trÞ thùc Sè 3 Sè 8 aS2 = aS4(m/s2) 1372,927 3630,765 aS3 = aS5(m/s2) 1372,927 3630,765 P3qt = P5qt( N) 2801,892 7409,724 P4qt = P2qt 3502,365 9262,156 b. X¸c ®Þnh ph¶n lùc t¹i c¸c khíp ®éng Träng t©m S2 vµ S4 cña kh©u 2 vµ kh©u 4 cã kho¶ng c¸ch lµ : LAS2 = LCS4 = LAB = 192,5 ( mm ) M«men tÜnh cña kh©u 2 vµ kh©u 4 lµ : Js2 = Js4 = m2LA2S22 . X¸c ®Þnh t©m va ®Ëp kh©u 2 vµ kh©u 4. T¸ch nhãm Axua (2-3) ; (4-5). V× lµ ®éng c¬ ®èt trong ®èi xøng nªn ta chØ cÇn ph©n biÖt 1 bªn cßn bªn kia t­¬ng tù. * Ho¹ ®å lùc vÞ tri sè 3 : XÐt nhãm Axua (2-3) ta cã : + + + + + + + = 0 Trong ®ã : + G2 , G3 Cã gi¸ trÞ x¸c ®Þnh vµ cã ph­¬ng th¼ng ®øng , chiÒu tõ trªn xuèng d­íi. + - Ph­¬ng º ph­¬ng tr­ît ( Ph­¬ng ngang ) - ChiÒu h­íng tõ ph¶i qua tr¸i ( Ng­îc chiÒu ) - Gi¸ trÞ : P3qt =2801,892 (N) + - Ph­¬ng º ph­¬ng aS2 ; Cã chiÒu ng­îc l¹i - Gi¸ trÞ : P2qt =3502,365 (N) + - Ph­¬ng º ph­¬ng chuyÓn ®éng cña pistong ( ph­¬ng ngang ) - ChiÒu ng­îc chiÒu chuyÓn ®éng cña pistong ( Tõ T® P ) - Gi¸ trÞ : ½½ = 90,792 (N) Ta thÊy ph­¬ng tr×nh cßn 3 Èn nªn ch­a gi¶i ®­îc. TiÕp tôc t¸ch kh©u 2 vµ ®Æt lùc : Ta cã ph­¬ng tr×nh c©n b»ng : + + + = 0 Ta cã : = + = .AB + P2qt. h = 0. ® Ph­¬ng tr×nh cßn l¹i 2 Èn ta gi¶i ®­îcb»ng ho¹ ®å lùc. + + + + + + + = 0. Chän mP = 40 (N/mm) . Ta tÝnh ®­îc c¸c gi¸ trÞ biÓudiÔn nh­ sau : = 87,55913 (mm) = 70,0473 (mm) = 28,09193(mm) = 0,625 (mm) = 0,5 (mm) P3=2,2698 (mm) B»ng c¸ch t­¬ng tù ta vÏ ho¹ ®å lùc cña nhãm Axua (4-5) vµ ho¹ ®å nµy ng­îc víi ho¹ ®å lùc cña nhãm Axua (2-3). Nh­ng P5 cã gi¸ trÞ thùc lµ P5=848,436 (N) => Gi¸ trÞ biÓu diÔn = =21,2109 (mm) ChiÒu tõ tr¸i sang ph¶i. * Ho¹ ®å lùa vÞ trÝ sè 8 : T¸ch nhãm Axua(2-3). §Æt lùc : ( , , , , , ) ~ 0 Ta cã ph­¬ng tr×nh c©n b»ng : + + + + + = 0 Trong ®ã : + G2 , G3 lµ gi¸ trÞ x¸c ®Þnh vµ cã ph­¬ng th¼ng ®øng chiÒu tõ trªn xuèng d­íi. + - Ph­¬ng º ph­¬ng tr­ît. - Cã chiÒu h­íng tõ tr¸i qua ph¶i ( Ng­îc chiÒu ) - Gi¸ trÞ : P3qt =7409,724 ( N ). + - Ph­¬ng º ph­¬ng vµ cã chiÒu ng­îc l¹i chiÒu cña. - TrÞ sè P2qt = 9262,156 (N). + - Ch­a biÕt chiÒu vµ trÞ sè + - Ph­¬ng th¼ng ®øng - Ch­a biÕt chiÒu vµ trÞ sè. + - Ph­¬ng º ph­¬ng chuyÓn ®éng cña pistong ( ph­¬ng ngang ) - ChiÒu ng­îc chiÒu chuyÓn ®éng cña pistong ( Tõ P® T ) - Gi¸ trÞ : ½½ = 381,184 (N) Nh­ vËy ph­¬ng tr×nh cßn 3 Èn ch­a gi¶i ®­îc b©y giê ta khö Èn b»ng c¸ch t¸ch riªng kh©u 2 vµ ®Æt lùc : Khi ®ã ta cã ph­¬ng c©n b»ng : + + + = 0. TÝnh ph¶n lùc : = + . Ta cã : ® = = = 753,401 (N) ® ph­¬ng tr×nh cßn l¹i 2 Èn ta gi¶i ®­îc b»ng ph­¬ng ph¸p ho¹ ®å lùc + + + + + + + = 0 Chän mP = 40 (N/mm). Ta cã c¸c gi¸ trÞ biÓu diÔn : = 231,5539 (mm) ; = 185,2431 (mm) ; =9,5296 (mm) = 18,835 (mm) ; = 0,625 (mm) ; = 0,5 (mm) T­¬ng tù ta gi¶i cho nhãm Axua(4-5) vµ ho¹ ®å cña nã ng­îc víi nhãm Axua(2-3). X¸c ®Þnh ®iÓm ®Æt . T¸ch kh©u (3) ®Æt lùc vµ viÕt ph­¬ng tr×nh c©n b»ng m«men ®èi cíi ®iÓm B. = . x = 0 ® x =0. VËy cã ®iÓm ®Æt t¹i B. TÝnh m«men c©n b»ng t¹i vÞ trÝ sè 3 : Ta cã : Mcb- mL (R21.h23 + R41.h43) =0 => Mcb= (6829,61.45,4503 + 7790,611.45,8793).0,00068 =454,128 (N.m) Ta còng cã thÓ x¸c ®Þnh b»ng ph­¬ng ph¸p Jucopki. B»ng c¸ch xoay ho¹ ®å vËn tèc ®i 900 theo chiÒu kim ®ång hå ®Æt c¸c lùc vµ lÊy m«men t¹i gèc P3. So s¸nh 2 c¸ch tÝnh Momen c©n b»ng ta cã sai sè lµ : %. VÞ trÝ sè 8 lµm t­¬ng tù ta cã: ; Mcb- mL (R21.h28 + R41.h48) =0 => Mcb= Ta còng cã thÓ x¸c ®Þnh b»ng ph­¬ng ph¸p Jucopki. B»ng c¸ch xoay ho¹ ®å vËn tèc ®i 900 theo chiÒu kim ®ång hå ®Æt c¸c lùc vµ lÊy m«men t¹i gèc P8. So s¸nh 2 c¸ch tÝnh Momen c©n b»ng ta cã sai sè lµ : %. B¶ng gi¸ trÞ c¸c lùc VÞ trÝ C¸c lùc Sè 3 Sè 8 BD(mm) GTT(N) BD(mm) GTT(N) G2 = G4 0,625 25 0,625 25 G3 = G5 0,5 20 0,5 20 P3qt = P5qt 70,0473 2801,892 185,2431 7409,724 P2qt = P4qt 87,5913 3502,365 231,5539 9262,156 P3 2,2698 90,792 9,5296 381,184 Rt12 28,0919 1123,677 18,835 753,401 Rn12 168,4134 6736,536 430,1831 17207,324 R03 71,9965 2879,86 61,6089 2464,356 P5 21,2109 848,436 2,2698 90,792 Rt14 28,0919 1123,677 18,835 753,401 Rn14 192,7287 7709,148 422,7997 16911,988 R05 76,0622 3042,488 57,9737 2318,948 PhÇn Iv. ThiÕt kÕ b¸nh ®µ §Æt vÊn ®Ò : Khi lµm viÖc d­íi t¸c ®éng cña c¸c lùc m¸y sÏ ho¹t ®éng víi nh÷ng vËn tèc gãc cña trôc khuûu kh¸c nhau. ë phÇn trªn ta gi¶ thiÕt vËn tèc gãc 1= const. Song trong thùc tÕ nã vÉn thay ®æi theo tõng chu k× lµm viÖc cña m¸y. XuÊt ph¸t tõ ph­¬ng tr×nh chuyÓn ®éng thùc cña m¸y ta x¸c ®Þnh ®­îc vËn tèc gãc thùc ®ã. V× ë ®éng c¬ ®èt trong ®èi xøng ta xem nh­ m«men c¶n kh«ng thay ®æi cßn m«men ®éng lµ m«men thay thÕ. Ph­¬ng tr×nh chuyÓn ®éng A® = 0 , lµ vÞ trÝ kh©u dÉn ë thêi gian t x¸c ®Þnh m«men ®éng thay thÕ. Trong ®ã : - pk lµ lùc ph¸t ®éng vµ träng l­îng c¸c kh©u - Mk lµ m«men ph¸t ®éng cña kh©u - Vk lµ vËn tèc cña ®iÓm ®Æt lùc pk - w lµvËn tèc gãc cña kh©u thø k Víi c¬ cÊu ®éng c¬ ®èt trong ®èi xøng Mk= 0 nªn : Ta biÕt : vk=hk.v = hk.1.L Þ M®tt =pk.hk.L (1) Ta x¸c ®Þnh m«men ®éng thay thÕ b»ng ph­¬ng ph¸p c¸nh tay ®ßn Ruc«pski ta xoay ho¹ ®å vËn tèc 900 vµ ®Æt c¸c ngo¹i lùc vµ c¸c ®iÓm t­¬ng øng lóc nµy c«ng thøc (1) ®­îc viÕt nh­ sau : M®tt = = ( ±P3.H3 ±G3.h3 ± G2.h2 ± P5 .H5 ± G5 .h5 ± G4.h4).mL (*) Trong ®ã : h2 , h3 , h4 , h5 lµ kho¶ng c¸ch c¸nh tay ®ßn cña c¸c lùc G2 , G3 , G4 , G5. H3 , H5 lµ kho¶ng c¸ch c¸nh tay ®ßn c¸c lùc P3 , P5 . G2 = G4 Träng l­îng kh©u 2 vµ kh©u 4 G3 = G5 Träng l­îng kh©u 3 vµ kh©u 5 P3 vµ P5 lµ lùc t¸c dông vµo ®Çu pit«ng (3) vµ (5) , cã trÞ sè ®­îc x¸c ®Þnh b»ng ¸p suÊt trong xilanh nh©n víi diÖn tÝch tiÕt diÖn ngang cña xilanh ( c¸ch tÝnh nh­ phÇn x¸c ®Þnh ¸p lùc t¹i khíp quay ) . B©y giê ta tiÕn hµnh tÝnh lùc P3 vµ P5 cho 17 vÞ trÝ Tõ ho¹ ®å vÞ trÝ ta x¸c ®Þnh ®­îc vÞ trÝ cña 2 pitong sau ®ã ta chiÕu lªn ®å thÞ biÓu diÔn lùc 4 hµnh tr×nh Hót - NÐn - Næ - X¶ víi tØ lÖ xÝch : p = () B¶ng gi¸ trÞ lùc ph¸t ®éng p vÞ trÝ 1 2 3 4 5 5’ 6 7 8 9 Pi3(N/cm2) 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 0,7 4,3706 10,4961 13,3333 P3 (N) -90,792 -90,792 -90,792 -90,792 -90,792 -90,792 -25,4127 158,7256 381,184 484,224 hót nÐn Pi5(N/cm2) 13,3333 40 23,3621 7,9663 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 P5 (n) 484,224 1451,672 848,436 289,3118 90,792 90,792 90,792 90,792 90,792 90,792 Næ X¶ vÞ trÝ 9’ 10 11 12 13 13’ 14 15 16 17 Pi3(N/cm2) 13,3333 40 23,3621 7,9663 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 P3 (N) 484,224 1451,672 848,436 289,3118 90,792 90,792 90,792 90,792 90,792 90,792 Næ X¶ Pi5(N/cm2) 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 0,7 4,3706 10,4961 13,3333 P5 (n) -90,792 -90,792 -90,792 -90,792 -90,792 -90,792 -25,4127 158,7256 381,184 484,224 hót nÐn V× víi ®éng c¬ ®èt trong ®èi xøng G2 = G4 , G3= G5 . MÆt kh¸c, ë ph­¬ng ¸n nµy th× G2 º G3 , G4 º G5 mµ G3 vµ G5 ®Òu cã c¸nh tay ®ßn = 0 nªn tõ c«ng thøc (*) ta cã thÓ thu gän thµnh c«ng thøc : M®tt = ML( ± P3h 3 ± P5h5) LÇn l­ît thay c¸c gi¸ trÞ vµo biÓu thøc trªn víi qui ­íc : - C¸c lùc g©y m«men chèng l¹i chiÒu xoay cña ho¹ ®å vËn tèc lÊy dÊu (+) - C¸c lùc g©y ra m«men cïng chiÒu xoay cña ho¹ ®å vËn tèc lÊy dÊu (-) Ta lËp ®­îc b¶ng : TrÞ sè cña m«men ®éng thay thÕ vÞ trÝ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 M®tt (Nm) 0 38,8594 25,7599 3,881 0 2,272 8,4836 13,4672 0 Sau khi cã ®­îc gi¸ trÞ M®tt t¹i c¸c vÞ trÝ ta vÏ ®­îc biÓu ®å m« men ®éng thay thÕ trªn hÖ trôc vu«ng gãc víi : mM = 0,25 ( Nm/ mm ) vµ mj = = 0,0524 ( rad/ mm ) . Ta tÝnh ®­îc c¸c gi¸ trÞ biÓu diÔn Mtt lµ: M = 0 ; M = 155,4376(mm) M =103,0396 (mm) ; M =15,524 (mm) M = 0 ; M = 9,088 (mm) M = 33,9344 (mm) ; M = 55,8688 (mm) ; M = 0 (mm) C¸ch vÏ ®å thÞ m«men ®éng M®tt : øng víi tõng gi¸ trÞ cña c¬ cÊu ta x¸c ®Þnh ®­îc to¹ ®é cña M®tt nèi tÊt c¶ c¸c ®iÓm M®tt nµy víi nhau ta ®­îc ®å thÞ cña M®tt ®ã lµ mét ®­êng cong thÓ hiÖn sù thay ®æi cña M® trong tõng hµnh tr×nh . VÏ ®å thÞ A® vµ Ac A = E = H .j. M = 60.0,0524. 0,25 = 0,786 () Dïng ph­¬ng ph¸p tÝch ph©n ®å thÞ M®tt = M®tt() Ta ®­îc ®å thÞ c«ng A® =A®() Víi cùc tÝch ph©n h = 60 (mm) ( Kho¶ng c¸ch tõ H 0 ) ë ®éng c¬ ®èt trong ®èi xøng th× Mctt lµ mét h»ng sè nªn c«ng c¶n sÏ lµ ®­êng bËc 1. §Ó x¸c ®Þnh ®­êng A® th× ta dãng c¸c gi¸ trÞ cña M®tt t­¬ng øng víi kÎ c¸c ®­êng song song trôc c¾t trôc M®tt ë ®©u th× nèi ®iÓm ®ã víi cùc H. Tõ gèc O cña hÖ trôc A® O ta kÎ c¸c ®­êng song song víi c¸c ®­êng t­¬mg øng nèi tõ cùc H. Nèi tÊt c¶ c¸c ®iÓm nµy l¹i ta ®­îc ®å thÞ MÆt kh¸c trong giai ®o¹n m¸y chuyªn ®éng b×nh æn sau 1 chu kú ta cã A® = Ac nªn ta nèi ®iÓm ®Çu vµ ®iÓm cuèi cña ®å thÞ A® (s) víi cùc tÝch ph©n H =60 ( mm) ta ®­îc Ac(s). 3. VÏ ®å thÞ DE(s) : Thùc hiÖn céng ®¹i sè 2 biÓu®å A® (s) víi Ac(s) ta ®­îc ®å thÞ DE(s) Víi mA = mE = 0,786 () 4. VÏ ®å thÞ Jtt(s) : Tõ biÓu thøc: Jtt = Trong ®ã: + mK: Lµ khèi l­îng kh©u thø k + JSK : Lµ m«men qu¸n tÝnh ®èi víi trôc ®i qua träng t©m cña kh©u thø k. + VSK : Lµ vËn tèc t¹i träng t©m kh©u thø k. + wK : Lµ vËn tèc kh©u thø k Víi ®éng c¬ ®èt trong ®èi xøng ta ®ang xÐt th× : Jtt = Víi ®éng c¬ ®èt trong ®ang xÐt th× Jtt = Trong ®ã : + Js2 = Js4 = m2.l . + ps2 : BiÓu diÔn vËn tèc träng t©m S2 thuéc kh©u 2. ps= pb + Pa : BiÓu diÔn vËn tèc t­¬ng ®èi cña kh©u 2 + LOA : B¸n kÝnh trôc khuûu LOA = 0,034 (m). + LAB : ChiÒu dµi kh©u 2 : LAB = 0,1309 (m) Tõ biÓu thøc m« men qu¸n tÝnh thay thÕ ta thay c¸c ®¹i l­îng t­¬ng øng vµo trong biÓu thøc vµ tÝnh Jtt c¸c vÞ trÝ ta ®­îc : KÕt qu¶ ®­îc ghi trong b¶ng VÞ trÝ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Jtt biÒu diÔn(mm) 3,5107 55 75,7143 26,8571 3,5107 26,8571 75,7143 55 3,65 Jtt thùc(kg.m2) 4,915.10-4 0,0077 0,0106 0,00376 4,915.10-4 0,00376 0,0106 0,0077 0,000365 (V× ®©y lµ ®éng c¬ ®èi xøng nªn c¸c vÞ trÝ tiÕp theo th× t­¬ng øng víi c¸c vÞ trÝ ®Çu.) §Ó vÏ biÓu ®å m« men qu¸n tÝnh thay thÕ ta lÊy tû lÖ xÝch : mJ = 0,00014( kg.m2/ mm ) . VËy ta cã gi¸ trÞ biÓu diÔn t­¬ng øng : (mm) T­¬ng tù ta cã : (mm) (mm) (mm) Tõ ®å thÞ DE =DE(j) vµ ®å thÞ Jtt = Jtt(j) ta khö th«ng sè j ta cã ®å thÞ DE( J ) ®©y lµ mét ®­êng cong kÝn ( ®­êng cong VÝt ten bao ) 6. TÝnh khèi l­îng b¸nh ®µ. Theo ®Çu bµi ta cã hÖ sè kh«ng ®Òu cho phÐp : Vµ : VËy ®Ó kiÓm tra m¸y cã cÇn b¸nh ®µ hay kh«ng th× ta ph¶i tÝnh d ( hÖ sè kh«ng ®Òu thËt cña m¸y khi ch­a l¾p b¸nh ®µ) NÕu khi tÝnh to¸n ta t×m ®­îc d > [d] th× cÇn l¾p thªm b¸nh ®µ ®Ó phÇn cè ®Þnh cña m«men qu¸n tÝnh thay thÕ t¨ng thªm. ® ®Ó gi¶m hÖ sè kh«ng ®Òu d v× J = Jtt + J® Khi ®ã hÖ sè kh«ng ®Òu d cña m¸y khi l¾p thªm b¸nh ®µ lµ : ® M¸y chuyÓn ®éng ®Òu Tõ ®iÒu kiÖn ban ®Çu ta cã : vµ (*) ® Còng tõ (*) ta t×m ®­îc : Mµ ta cã c«ng thøc: ® Þ vµ vËy ta t×m ®­îc : Þ [y] = 85,790 Þ [y] = 85,650. B©y giê tiÕn hµnh vÏ tiÕp tuyÕn trªn T1 vµ tiÕp tuyÕn d­íi T2 ®èi víi ®­êng cong øng víi [y] ; [y] tiÕp tuyÕn T1 , T2 giao nhau t¹i O’ ( O’ chÝnh lµ gèc cña ®å thÞ F(J) øng víi m¸y lóc ®· l¾p b¸nh ®µ ). TrÞ sè thu gän cña M«men qu¸n tÝnh b¸nh ®µ lµ : J® = mJ.O’P. V× y» y do [d] nhá. Do ®ã tiÕp tuyÕn T1, T2 gÇn nh­ song song Þ ®iÓm O’ ë qu¸ xa ( bªn ngoµi b¶n vÏ). Muèn t×m J® ta ®o ®o¹n ab Î DE (Víi a,b lµ giao cña 2 tiÕp tuyÕn T1, T2 víi DE ). Khi ®ã, m«men qu¸n tÝnh b¸nh ®µ sÏ lµ: J® = = = 0,313 Kg.m2 Chän ®­êng kÝnh b¸nh ®µ lµ D = 0,3 (m) vµ l¾p t¹i kh©u 1 Ta cã khèi l­îng b¸nh ®µ tÝnh theo c«ng thøc : . Thay c¸c gi¸ trÞ vµo c«ng thøc nµy ta ®­îc khèi l­îng b¸nh ®µ : VËy khèi l­îng b¸nh ®µ : 18,084(Kg). PhÇn V. ThiÕt kÕ b¸nh r¨ng. CÆp b¸nh r¨ng ®­îc thiÕt kÕ lµ cÆp b¸nh r¨ng ph¼ng ngo¹i tiÕp nh»m truyÒn chuyÓn ®éng 2 trôc song song víi nhau v× vËy viÖc thiÕt kÕ cÇn b¶o ®¶m ®iÒu kiÖn tin cËy khi chÞu t¸c dông c¸c ngo¹i lùc vµ m«men ngo¹i lùc lµm viÖc cÇn ®¶m b¶o c¸c chØ tiªu ¨n khíp, khi thiÕt kÕ dùa vµo th«ng sè cho tr­íc ta tÝnh to¸n ®­îc vµ ®Þnh ra kÝch th­íc cña b¸nh r¨ng vµ c¸c th«ng sè kÝch th­íc nh­ m«®un, kho¶ng c¸ch trôc, tØ sè truyÒn x¸c ®Þnh chÕ ®é ¨n khíp. Sau ®ã c¨n cø vµo c¸c th«ng sè nh­ tØ sè truyÒn, sè r¨ng ta tÝnh to¸n thiÕt kÕ b¸nh r¨ng vÒ mÆt h×nh hoc. NhiÖm vô cña viÖc tæng hîp h×nh häc cÆp b¸nh r¨ng lµ x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè kÝch th­íc chØ tiªu chÊt l­îng cña cÆp b¸nh r¨ng. Tr×nh tù tiÕn hµnh tæng hîp h×nh häc gåm c¸c b­íc sau : - Chän chÕ ®é dÞch dao vµ x¸c ®Þnh chÕ ®é ¨n khíp cña cÆp b¸nh r¨ng. - TÝnh to¸n c¸c th«ng sè kÝch th­íc. - VÏ cÆp b¸nh r¨ng. - VÏ ®o¹n ¨n khíp thùc. Cung ¨n khíp cïng lµm viÖc vµ ®­êng cong tr­ît. - C¸c chØ tiªu ¨n khíp. Ta tiªn hµnh thiÕt kÕ víi c¸c th«ng sècho tr­íc. Z1 = 16 ; Z2 = 24 ; m = 5,5 ; a = 200. f’ = 1 : HÖ sè chiÒu cao ®Ønh r¨ng. f’’ = 1,25 : HÖ sè chiÒu cao ch©n r¨ng. 1/ X¸c ®Þnh tØ sè truyÒn : 2/ Chän chÕ ®é ¨n khíp vµ chÕ ®é dÞch dao. : Víi Z1 = 16 vµ Z2 =24 ® i12= = 1,5 < 2 ® tra b¶ng ta cã : x1 = 0,834 ; g = 0,202 vµ x2 = 0,491 ® xC = x1 + x2 = 0,834 + 0,491 = 1,325 > 0. VËy chÕ ®é ¨n khíp lµ cÆp b¸nh r¨ng dÞch chØnh d­¬ng v× b¸nh r¨ng dÞch chØnh d­¬ng lµ b¸nh r¨ng cã xC > 0. - Kho¶ng c¸ch trôc lµ : Trong ®ã : l lµ hÖ sè ph©n ly. l = xC - g = 1,325 - 0,202= 1,123 - Gãc ¨n khíp aL x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Tra b¶ng ® aL = 27010’. 3/ TÝnh to¸n c¸c th«ng sè chÕ t¹o. - B­íc r¨ng : t = p.m =p .5,5 = 17,279 (mm). - B¸n kÝnh vßng chia: R1 = . R2 = - B¸n kÝnh vßng trßn c¬ së : RO1 = R1Cosa = 44.Cos200 = 41,3465 (mm). RO2 = R2Cosa = 66. Cos200 = 62,01975 (mm). - B¸n kÝnh vßng l¨n : - B¸n kÝnh ch©n r¨ng : Ri1 = R1 - (f” - x1).m = 44 – (1,25 – 0,834 ).5,5 = 41,712 (mm). Ri2 = R2 - (f” - x2).m = 66 – (1,25 – 0,491 ).5,5 = 61,8255 (mm). - ChiÒu cao cña r¨ng : h = (f’ + f’’ - g).m = (1 + 1,25 - 0,202).5,5 = 11,264(mm). - B¸n kÝnh vßng ®Ønh r¨ng : + = R1 + (f’ + x1 - g).m = 41,712 + 11,264 = 52,976 (mm). + = R2 + (f’ + x2 - g).m = 61,8255 + 11,264 = 73,0895 (mm) - ChiÒu dµy trªn vßng chia : - HÖ sè trïng khíp cña cÆp b¸nh r¨ng : Ta tÝnh ®­îc : e = 1,15 > 1,1. - B­íc r¨ng trªn vßng l¨n : - KiÓm tra nhän r¨ng b¸nh 1 vµ 2. ® ae1 = 38,740. ® inVae1 = 0,1261 ChiÒu dµy ë ®Ønh ë b¸nh r¨ng 1. = 2,65 > 0,3. m = 0,3.5,5 = 1,65 ® §¶m b¶o ®iÒu kiÖn kh«ng bÞ nhän r¨ng b¸nh 1. . ® ae2 = 31,90 ® invae2 = 0,0657. ChiÒu dµy ®Ønh r¨ng b¸nh 2. = 4,33 > 0,3. m = 0,3.5,5 = 1,65 Þ B¸nh 2 ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn kh«ng bÞ nhän r¨ng. 4. TiÕn hµnh vÏ Chän tØ lÖ xÝch mL = 0,22528(mm/mm). R1 = 195,3125 mm ; R2 = 292,96875 mm ; R01 = 183,534 mm R02 = 275,301 mm ; RL1 = 206,281 mm ; RL2 = 309,422 mm Ri1 = 185,15625 mm ; Ri2 = 274,4385 mm ; Re1 = 235,1563 mm Re2 = 324,4385 mm ; t = 76,7 mm ; h = 50 mm aL = 27010’ ; S1 = 53,1694 mm ; S2 = 47,0748 mm. Chän t©m ¨n khíp P vÏ 2 cung trßn RL1 ; RL2 vßng trßn c¬ së Ro1 ; Ro2. - KÎ ph¸p tuyÕn chung N1N2. - VÏ biªn d¹ng r¨ng. - Tõ ®iÓm P ( t©m ¨n khíp ta ®Æt c¸c b¸n kÝnh RL1 ; RL2 vµ vÏ 2 vßng trßn ®ã ). - VÏ c¸c ®­êng trßn c¬ së Ro1 ; Ro2 sau ®ã kÎ tuyÕt tuyÕn N1N2. Tõ N1 ®Æt 1 cung N1P’ trªn vßng trßn Ro1 cã chiÒu dµi b»ng N1P chia ®o¹n N1P lµm 4 phÇn b»ng nhau. T­¬ng øng víi N1P’ còng chia lµm 4 phÇn b»ng nhau P’1’ = 1’2’ = 2’3’ = 3’N1’ vµ ®Æt thªm c¸c ®o¹n N14 = 45 = ... N14’ = 4’5’. Qua c¸c ®iÓm 1’1’’ ; 2’2’’ ... b»ng ®o¹n 1P, 2P, 3P, ... Sau ®ã nèi c¸c ®iÓm P’ , 1’’ , 2’’ , 3’’ thµnh 1 ®­êng cong ta vÏ ®­îc ®­êng th©n khai vµ lµ biªn d¹ng r¨ng cña b¸nh Z1 . Còng t­¬ng tù ta vÏ ®­îc biªn dang r¨ng cßn l¹i cña b¸nh r¨ng Z2 . sau khi x¸c ®Þnh ®­îc biªn d¹ng cßn l¹i ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch x¸c ®Þnh chiÒu dµy ®Ønh r¨ng, chiÒu dµy r¨ng trªn vßng chia, vßng l¨n råi vÏ ®èi xøng víi biªn d¹ng cò. 5. §iÓm ®èi tiÕp cña c¹nh r¨ng : Lµ 2 ®iÓm cña hai r¨ng gÆp nhau trªn ph©n lµm viÖc cña ®­¬ng ¨n khíp. T¹i ®iÓm a cho tr­íc trªn ®­êng ¨n khíp thùc ta vÏ cung trßn O1 t­¬ng ®­¬ng b¸n kÝnh O1a cung trßn nay c¾t c¹nh r¨ng t¹i A1 t­¬ng tù ta còng x¸c ®Þnh ®­îc ®iÓm B2 cho b¸nh Z2 ® A1, B2 lµ 2 ®iÓm ®èi tiÕp cña 2 c¹nh r¨ng. 6. PhÇn lµm viÖc cña r¨ng : Lµ phÇn c¹nh r»n ¨n khíp tiÕp x¸c nhau trong qu¸ tr×nh ¨n khíp ®ã lµ c¸c cung A1B1 vµ cung A2B2 . Trªn biªn d¹ng r¨ng ®ã lµ phÇn lµm viÖc phÇn nµy ®­îc biÓu diÔn b»ng ®­êng g¹ch trªn biªn d¹ng r¨ng nh­ h×nh vÏ. 7. Cung ¨n khíp : Trªn vßng trßn l¨n c¸c cung kh«ng tr­ît víi nhau trong thêi gian ¨n khíp cña 1 ®«i r¨ng gäi lµ cung ¨n khíp ( cung ¨n khíp cña 1 ®«i r¨ng lµ b»ng nhau). Qua ®iÓm A ; B1 cña phÇn lµm viÖc cña b¸nh r¨ng Z1 ta vÏ c¸c ph¸p tuyÕn a1 ; b1 cung a1 ; b1 lµ cung ¨n khíp thùc trªn vßng trßn l¨n cña b¸nh Z1. T­¬ng tù víi b¸nh Z2 ta cã a2 ; b2 lµ c¸c cung ¨n khíp trªn vßng trßn l¨n cña b¸nh Z2. Gäi K lµ chiÒu dµi cung ¨n khíp. : ChiÒu dµi ®o¹n ¨n khíp thùc ab. 8. HÖ sè tr­ît t­¬ng ®èi ®å thÞ ®­êng cong tr­ît khi lµm viÖc 2 cÆp biªn d¹ng ®èi tiÕp võa l¨n võa tr­ît ®èi nhau trªn ®o¹n lµ viÖc cña biªn d¹ng r¨ng sù tr­ît t­¬ng ®èi nµy gäi lµ hiÖn t­îng tr­ît biªn d¹ng. §Ó ®¸nh gi¸ tõng thêi ®iÓm trªn biªn d¹ng lµm viÖc cña c¹nh r¨ng ng­êi ta ®­a ra hÖ sè tr­ît t­¬ng ®èi lµ m1 vµ m2 : Ta cã c«ng thøc : vµ Trong ®ã : vµ Þ T¹i a : = = T¹i b : = = T¹i N1 : m1 = - ¥ ; m2 = 1 T¹i N2 : m1 = 1 ; m2 = - ¥ Ta chän tØ lÖ : 1 t­¬ng øng víi 50 (mm) biÓu diÔn trªn b¶n vÏ ta cã: T¹i a : m1 = -40 ; m2 = 22,175 T¹i b : m1 = 30 ; m2 = - 74,725 T¹i N1 : m1 = - ¥ ; m2 = 50. T¹i N2 : m1 = 50 ; m2 = -¥. Tõ ®ã ta vÏ ®­îc ®­êng cong biÓu diÔn hÖ sè tr­ît m cña tõng r¨ng theo ®iÓm ¨n khíp ®­êng cong nµy lµ ®­êng cong tr­ît ( H×nh vÏ ) .