Tải bản đầy đủ

Thuyết minh đồ án máy bào

Đồ án Máy bào loại 2.
Máy

Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết

Lời nói đầu
Môn học nguyên lý máy là môn học cơ sở không thể thiếu đợc đối
với ngành cơ khí, ngành chế tạo máy nói riêng và các ngành công
nghiệp khác nói chung. Đây là môn học đầu tiên đặt nền móng
cho những kiến thức về máy, là cơ sở cần thiết cho các môn học
khác nh chi tiết máy, máy cắt...
Thiết kế đồ án môn học nguyên lý máy là một khâu rất quan
trọng nhằm mục đích giúp cho sinh viên tổng kết lại những kiến
thức đã đợc trình bày trong khi học lý thuyết, mặt khác thiết kế
đồ án giúp cho sinh viên củng cố và mở rộng thêm kiến thức về lý
thuyết và thực tiễn.
Để làm quen với công việc thiết kế em đã đợc giao đề bài thiết
kế Máy bào ngang loại 2 phơng án 3. Trong thời gian làm đồ án
em đã đợc sự giúp đỡ của các thầy giáo hớng dẫn và sự tìm tòi học
hỏi bạn bè. Em đã hoàn thành đồ án môn học nguyên lý máy.
Lần đầu làm quen với công việc thiết kế nên em còn có nhiều sai

sót, thiếu kinh nghiệm thực tiễn. Vậy nên em kính mong các thầy,
cô giáo giúp đỡ và chỉ bảo thêm để em nắm vững và hiểu một
cách thấu đáo hơn các kiến thức.
Em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hớng dẫn Phan Quang Thế trong suốt quá trình hớng dẫn đồ án
môn học này.
Sinh viên thiết kế
Nguyễn Thanh Tùng

Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-1-


Đồ án Máy bào loại 2.
Máy

Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết

Phần I
Phân tích động học cơ cấu chính
A. Giới thiệu nguyên lý làm việc:
Máy bào ngang loại 2 là một trong các loại máy cắt gọt thông dụng
nhất, đây là loại máy công tác. Cơ cấu chính gồm 5 khâu 7 khớp,
nguyên lý làm việc sơ bộ nh sau: khi khâu dẫn (1) quay đều (dẫn
động bằng động cơ điện) nhờ cơ cấu culít (3) chuyển động lắc
qua lắc lại trong phạm vi góc lắc nào đó. Qua khâu (4) chuyển
động vừa quay quanh khớp B vừa chuyển động tịnh tiến. Khâu (5)
mang đầu bào chuyển động qua lại nhờ khớp định vị C (khớp trợt)
theo phơng ngang.
Hình vẽ :

Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-2-


Đồ án Máy bào loại 2.
Máy

Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết

H


c

B

B11

D

Pc

O1

1

A

O2

B. Phân tích động học cơ cấu:
I. Tính bậc tự do của cơ cấu và xếp loại cơ cấu.
1. Tính bậc tự do của cơ cấu:
Theo công thức :

W=3n-(2p5+p4)-s-Wđ

Trong đó: n =5 : số khâu động của cơ cấu.
Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-3-


Đồ án Máy bào loại 2.
Máy
p4=0 : số khớp loại cao.
p5=7

: số khớp loại thấp.

s=0

: số ràng buộc thừa.

Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết

Wđ=0 : số bậc tự do thừa.
Vậy: W=3.5-2.7=1 => cơ cấu có một bậc tự do.
2. Xếp loại cơ cấu:
Tách nhóm axua: gồm 2 nhóm loại 2, ở đây khâu (1) đợc chọn
làm khâu dẫn.
Nhóm 1: gồm khâu (4) và khâu (5) loại 2 khâu 3 khớp, nhóm loại 2.
Nhóm 2: gồm khâu (2) và khâu (3) loại 2 khâu 3 khớp, nhóm loại 2.
Vậy cơ cấu loại 2. Các nhóm đợc biểu diễn nh hình vẽ.

5
4

2

3
1

II. Tính toán động học cơ cấu - vẽ hoạ đồ chuyển vị:
để vẽ đợc hoạ đồ chuyển vị theo các số liệu đã cho ta phải tính đợc các kích thớc cha biết.
Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-4-


§å ¸n M¸y bµo lo¹i 2.
M¸y
Tõ c«ng thøc:

Bé m«n : Nguyªn Lý - Chi TiÕt

180 0 + ψ
180 0 + 60 0
K=
=> K =
=2
0
0
180 0 -ψ
180 - 60

n1 =

v.k
65.2
=
= 81,76(v / ph)
(k + 1).H (2 + 1).0,53

ω1 =

2π.n 1 3,14.81,76
=
= 8,55(rad / s )
60
30

TÝnh chiÒu dµi tay quay LO1A ,xÐt tam gi¸c O2DB :
Trong ®ã:
DB=H/2=265 (mm).
=> O2B=DB/sin(ψ/2)=530 (mm)
O2D=O2B.cos(ψ/2)=458,99 (mm).
XÐt hai tam gi¸c vu«ng ®ång d¹ng O1O2A vµ BO2D.
Ta cã gãc: BDO2=O1AO2=900
=>
Trong ®ã:

vµ cã chung gãc:

O1O 2 O1A
=
O2B
DB
O1O2=DO2-1,2R

O2B=530
DB=265
O1A=R
=>

458,99 − 1,2 R
R
=
530
265

=>

R=

265.458,99
= 143,434(mm)
530 + 265.1,2

XÐt tam gi¸c vu«ng O1AO2:
Cã : O1O2=R/sin(ψ/2)=143,43/sin(300)=286,87 (mm)
Sinh viªn :NguyÔn Thanh Tïng – K39-MG
-5-

DO2B=ψ/2


Đồ án Máy bào loại 2.
Máy
* Vẽ hoạ đồ vị trí:

Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết

Chọn đoạn biểu diễn tay quay:
O1A=70(mm)
Vậy ta có tỷ lệ xích:

àl =

0,14343
= 0,00205(m / mm)
70

Nên ta có các đoạn biểu diễn:

O2 B =

0,53
= 258,53(mm)
0,00205

0,05H =

H=

0,0265
= 12,92(mm)
0,00205

0,53
= 258,53(mm)
0,00205

O1O2 =

0,288687
= 139.93(mm)
0,00205

O2 D =

0,45899
= 223,89(mm)
0,00205

Vậy ta có thể dựng cơ cấu trên bản vẽ Ao. Đầu tiên lấy điểm O1 bất
kỳ, lập hệ trục toạ độ O1xy với trục O1x nằm ngang, trục O1y thẳng
đứng. Lấy điểm O2 sao cho O1O2=139,93 (mm). Tại tâm O1 quay
một vòng tròn bán kính R=70 (mm), qua O2 kẻ 2 tiếp tuyến với vòng
tròn O1 bán kính R. Từ hai tiếp điểm đó ta chia đờng tròn thành 8
phần bằng nhau .Qua đó ta xác định đợc 8 vị trí ,cộng với hai vị
trí 0,05H và một vị trí biên phải .Nh vậy ta có 11 vị trí và ta vẽ hoạ
đồ cho 11 vị trí đó .ta đánh số sao cho đầu tiên là điểm xuất
phát của quá trình làm việc .Trên đờng tiếp tuyến ta lấy đoạn
Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-6-


Đồ án Máy bào loại 2.
Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết
Máy
O2B=258,53 (mm).Từ cách vẽ trên ta có cơ cấu máy bào ngang loại 2
hoàn toàn xác định với 11 vị trí .

Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-7-


§å ¸n M¸y bµo lo¹i 2.
M¸y

Bé m«n : Nguyªn Lý - Chi TiÕt

ho ¹ ®å v Þt r Ý
µl =0,00205m/mm
µp =82,85 N/mm

Pc

x

B2

B11

B3

B1

B4

B5

A4

A5

B10

B6

B7

B8

B9

Pc
A6

pb

3

pa

3

A3

φLV

ω1

O1

πn

A7

A2

A8

φck

A9

A1
A11

A10
pa

3

pa

3

πn

O2

Sinh viªn :NguyÔn Thanh Tïng – K39-MG
-8-


Đồ án Máy bào loại 2.
Máy

Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết

phần II

hoạ đồ vận tốc.
Từ hoạ đồ chuyển vị và từ các số liệu đã biết ta vẽ đợc hoạ đồ
vận tốc ứng với 11 vị trí trên hoạ đồ chuyển vị. Giả thiết của bài
toán này đã biết đợc vận tốc của các khâu tại từng thời điểm khâu
dẫn quay đều cùng chiều kim đồng hồ 1=const.
1. 1.phơng trình véc tơ vận tốc :
Với máy bào kiểu này cách vẽ ở các vị trí tơng tự nhau nên ta chỉ
nêu cách vẽ ở 1 vị trí .
Xét vận tốc tại điểm A ,ta có :


A1 A 2
Trong đó

VA1=VA2

VA1 có:

- Phơng vuông góc với O1A

- Chiều cùng chiều với w1.
- Trị số : VA1=VA2=1LO1A=8,55.70 =598,5 (mm/s).
Xác định vận tốc điểm A trên khâu (3) ,ta thấy khâu (3) trợt so với
khâu (2) do đó ta có :

VA 3 = VA 2 + VA 3 / A 2
Trong đó VA 2 có :

(1)

- Phơng vuông góc với O1A

- Chiều cùng chiều với w1
VA3 có:

- Phơng vuông góc với O2B

- Trị số cha biết .
VA 3 / A 2 có : - Phơng song song với O2B
Vậy ta có thể giải đợc phơng trình (1) bằng phơng pháp hoạ đồ .
Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-9-


Đồ án Máy bào loại 2.
Máy

Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết

Xét vận tốc tại điểm B :
Ta có: khâu (3) nối vơí khâu (4) bằng khớp trợt, khâu (4) nối với
khâu (5)
bằng khớp quay nên:
VB4 = VB5
VB4 = VB5 = VB3 + VB4 / B3

(2)

Trong đó VB4 có:
- Phơng trùng với phơng trợt của đầu bào (phơng ngang )
- Trị số cha biết .
Trên thanh O2B ta biết O2 có VO2=0 là điểm thứ 2 .Vậy để xác định
vận tốc
của điểm B ta áp dụng định lý đồng dạng thuận. Ta đợc:
VB3 L O 2 B
L
V
=
VB3 = O 2 B. A 3
VA 3 L O 2 A
L O2A
VB3



-Phơng chiều cùng với VA3

VB4 / B3 có

- Phơng song song với O2B

- Trị số cha biết
Phơng trình (2) còn 2 ẩn ta có thể giải đợc bằng phơng pháp hoạ
đồ.
2. Cách vẽ hoạ đồ :
Ta chọn một tỷ lệ xích

à v = à l .1 = 0,00205.8,55 = 0,0175275( m / mm )

Chọn một điểm P bất kỳ làm gốc hoạ đồ .Từ P vẽ các véctơ p a1, 2
biểu thị véctơ VA1, 2 .Từ a 1 kẻ một đờng thẳng 1 song song với phơng trợt O 2 B .
Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-10-


Đồ án Máy bào loại 2.
Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết
Máy
Từ P kẻ đờng thẳng 3 vuông góc với phơng trợt O 2 B .Hai đờng thẳng
đó cắt nhau tại a 3 .Khi đó Pa 3 biểu diễn vận tốc VA3 .
Kéo dài Pa 3 với quan hệ vận tốc Vb3 = Va 3 .

l O 2B
l O2A

ta đợc Pb3 biểu thị

vận tốc PB3 . Qua b 3 kẻ một đờng thẳng 2 song song với phơng trợt
O 2 B . Qua P kẻ đờng
thẳng song song với phơng tịnh tiến của đầu bàocắt đờng 2 tại
b 4 b 5 . Khi đó Pb 4 Pb5 biểu thị vận tốc Vb 4 Vb5 .

HọA Đồ VậN TốC

Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-11-


Đồ án Máy bào loại 2.
Máy

Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết

3. Tính vận tốc góc của các khâu quay
Vì khâu 2 và 3 nối với nhau bằng khớp tịnh tiến nên:

2 = 3

Măt khác khâu 3và 4 nối với nhau bằng khớp tịnh tiến nên

Do đó ta có

2 = 3 = 4 =

4 = 3

pi a3 .àv
02 A.à L

Chiều xác định bằng cách đặt pi a3 vào điểm A và so với 02
Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-12-


Đồ án Máy bào loại 2.
Máy

Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết

Bằng hoạ đồ vận tốc ta xác định đợc vận tốc của tất cả các điểm
thuộc các khâu, đồng thời ta cũng tính đợc vận tốc góc của các
khâu.
Sau khi vẽ hoạ đồ vận tốc ta xác định đợc Vận tốc các điểm trên các
khâu,chúng đợc biểu diễn trong bảng 1, 2 .
Bảng 1: Biểu diễn vận tốc các điểm trên các khâu. (mm)
VT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Pa1,2
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70

Pa3
0
27,08
43,24
65,73
68,93
52,92
27,08
16,96
0
41,35

Pb3
0
44,95
60,96
72,97
73,75
62,72
44,95
31,03
0
116,1

Pb45
0
50.66
66,3
74,07
74,03
71,12
50,66
35,48
0
1126,

b3 b4
a2 a3
0
70
23,36 64,55
26,07 55,05
12,73 24,06
5,6
12,17
22,5
45,83
23,36 64,55
17,27 67,91
0
70
51,23 56,48

70

9
61,19 189,0

98
194,9

47,32

7

Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-13-

33,09


Đồ án Máy bào loại 2.
Máy

Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết

Bảng 2 : Giá trị thật vận tốc các điểm trên các khâu: àV = 0,01752
(m/mms).
VB3

VB45

VB3B4

VA2A3

3, rad/s

1,22 0

0

0

0

1,226

0

2

6
1,22 0,47

0,79

0,9

0,41

1,13

1,53

3

6
1,22 0,76

1,07

1,16

0,46

0,96

2,14

4

6
1,22 1,15

1,28

1,3

0,22

0,42

2,75

5

6
1,22 1,21

1,29

1,3

0,1

0,21

2,82

6

6
1,22 0,93

1,18

1,25

0,39

0,8

2,44

0,97

0,9

0,41

1,13

1,53

V

VA12

T
1

6
7 1,22

VA3

0,47

6
8

1,22 0,3

0,54

0,62

0,3

1,2

1,04

9

6
1,22 0

0

0

0

1,23

0

1

6
1,22 0,72

2,04

2,22

0,9

0,99

4,17

0
1

6
1,22 1,07

3,31

3,41

0,83

0,58

7,01

1

6

Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-14-


Đồ án Máy bào loại 2.
Máy

Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết

Phần III

hoạ đồ gia tốc
Giả thiết 1= const ta vẽ hoạ đồ cho hai vị trí là vị trí 5 và vị trí
11. Trong đó ở vị trí số 5 máy đang ở chế độ làm việc và vị trí số
11 ứng với hành trình chạy không.
Để tiện tính toán và vẽ biểu đồ ta chọn tỷ lệ xích àa:
àa= 12. àL=8,552.0,00205= 0,14986m.s2)
1. Phơng trình quan hệ gia tốc trên các khâu:
- Tại điểm A ta có:



a A1 = a A1 + a nA1


a A2 = a A1 (do khâu 2 và khâu 1 nối với nhau nhờ 1 khớp quay)




a A3 = a A 2 + a kA3A 2 + a rA3A2







a A + a nA = a A 2 + a kA3A2 + a rA3A2
3

3

Trong đó:
n
2
+ a A1 = 1 .l O1A , chiều hớng từ AO1, phơng vuông góc với O1A .

+ a A1 = 0 do khâu dẫn O1A quay đều.


+ a A2 có cùng phơng, chiều và trị số với a A1

k
+ a A3A 2 có chiều là chiều của véc tơ vận tốc v A3A 2 quay đi một góc

900 thuận theo chiều 2 trị số:

a kA3A 2 = 22 .v A3A2 = 23 .v A3A 2

r
+ a A3A 2 có phơng song song O2B, trị số cha biết.

+ a A3 có phơng vuông góc O2A, trị số cha biết.
n
n
2
+ a A3 chiều từ A O2, có trị số a A3 = 3 l O2A
Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-15-


Đồ án Máy bào loại 2.
Máy

Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết


r
Vậy phơng trình (4) còn hai ẩn là trị số của a A3A 2 và a A3 nên có thể
giải đợc bằng phơng pháp hoạ đồ véc tơ.
- Tại điểm B ta có:





a B 4 = a B 5 = a B 3 + a Bk 4 B 3 + a Br 4 B 3

(5)

Trong đó :


+ a B3 Có chiều cùng chiều với a A 3
Trị số a B3 = a A 3

l O2B
l O2A


+ a B4 có phơng ngang, trị số cha biết.


+ a kB4 B3 có chiều là chiều của véc tơ vận tốc v B4B3 quay đi một góc
900 thuận theo chiều 3 .

+ a rB4 B3 có chiều song song với O2B, trị số cha biết.
Vậy phơng trình (5) còn hai ẩn ta có thể giải đợc bằng phơng pháp
hoạ đồ véc tơ.
Gia tốc trọng tâm S3 cảu các khâu 3 xác định theo định lý đồng
dạng nh khi xác định vận tốc:

lO S
a S3 = a B3 2 3
l O2B

2. Xác định các đoạn biểu diễn
Chọn tỷ xích gia tốc là àa.
àa =

a A1
a 1

=

12 .l O1A
a 1

12 .O1A.à L
=
a 1

Chọn a1 = 70 mm bằng đoạn biểu diễn O1A trên hoạ đồ vị trí.
2



2

.n
3,14.81,76
2
à a = .à L = 1 .à L =
.0,00205 0.14986(m s .mm)
30


30
2
1

Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-16-


Đồ án Máy bào loại 2.
Máy

Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết



+Tính : a A1 :

a1 = OA = 70mm

k

+ Tính : a A A :
3 2
a kA3A2 = 23 .v A3A2 =

2v A3 .v A3A 2
l O2A

=

2Pa 3 .à 2v .a 3a 2
à L .O 2 A

2Pa 3 .a 3a 2 .32 .à L 2Pa 3 .a 3a 2 .à a
=
=
O2A
O2A
k
Mặt khác : a A3A 2 = a 1 k.à a

a 1 k =

=>

2Pa 3 .a 3a 2
O2A

Vậy dựng đợc đoạn a 1 k .
Có thể dựng đoạn biểu diễn a 1 k ngay trên hoạ đồ cơ cấu theo tỉ lệ
cuả phơng trình trên chỉ ra trên họa đồ vị trí
Tính
a nA3

=


a nA 3
32 .l O2A

:
=

v 2A3
l O2 2A



a nA3 = n 3 .à a

=>

Pa
= 3
O2A

2

.l O2A

2

2 2
2
2 1 .à L
2 1 .à L
Pa 3 .à 2v
Pa .à
=
= Pa 3
= Pa 3
= 3 a
l O2A
à l .O 2 A
O2A
O2A

2

n A3

Có thể dựng đoạn biểu diễn n 3 ngay trên hoạ đồ cơ cấu theo tỉ lệ
cuả phơng
trình trên chỉ ra trên họa đồ vị trí nh trên
+Tính

b3k' :

Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-17-


Đồ án Máy bào loại 2.
Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết
Máy
2v A3 .b 3 b 4 .à v 2Pa 3 .à 2v .b 3 b 4 2Pa 3 .b 3 b 4 .12 .à L
k
a B4 B3 = 23 .v B4B3 =
=
=
l O 2A
à L .O 2 A
O2A
Mặt khác :

a Bk 4 B3 = b3' k .12 .à L
=>

2 Pa3 .12 .à L .b3b4
b . . L =
O2 A

=>

'
b3k
=

'
3k

2
1

2Pa 3 .b 3 b 4
O2A

3. Cách dựng họa đồ gia tốc
Tại các vị trí khác nhau phơng trình véctơ gia tốc hoàn toàn
giống nhau và cách vẽ cũng giống nhau. Vì vậy ta chỉ vẽ hoạ đồ gia
tốc ở một vị trí. Chọn làm gốc dựng a 1 ( a 1 a 2 ) từ mút a 1 dựng a 1 k
vuông góc với phơng trợt O 2 B . Từ gốc dựng n A 3 . Từ mút k kẻ phơng
a rA3A 2 và từ mút n 3 kẻ phơng a A3 , giao của 2 đờng này là điểm a 3 . Từ
'
'
a 3 kéo dài với quan hệ b 3 = a 3

l O2B
l O2A

biểu thị gia tốc
ta đợc
b3'

a . Từ b ' ta đặt đoạn b ' k biểu thị véc tơ ak .
B3
3
3 2
B 4 B3
Từ k 2 một đờng thẳng song song với phơng trợt O 2 B . Mặt khác, Từ
kẻ một đờng thẳng song song với phơng ngang . Khi đó hai đờng
thẳng cắt nhau tại b '4 biểu thị vận tốc a B4 a B5 .

hoạ đồ gia tốc

Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-18-


Đồ án Máy bào loại 2.
Máy

Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết

4.Gia tốc góc các khâu
Vì khâu 2 và 3 nối với nhau bằng khớp tịnh tiến nên: 2 = 3
Măt khác khâu 3và 4 nối với nhau bằng khớp tịnh tiến nên 3 = 4

Do đó ta có

i a , 3 .à a
2 = 2 = 3 = 4 =
0 2 A.àl

Chiều xác định bằng cách đặt

i a3

,

vào điểm A và so với 02

Bảng 3: Biểu diễn gia tốc các điểm trên các khâu, gia tốc
trọng tâm tại vị trí số 6 và số 11: à a = 0.14986(m/s2)
Giá trị biểu diễn (mm)

Giá trị thực(m/s2

Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-19-


Đồ án Máy bào loại 2.
Máy
Vị trí
06
a1,2
70
a3
24,46
b3
31,06
b4,5
11,86
s3
18,65
2
(rad/s

Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết

11
70
107,28
331,49
222,34
204,33

)

Vị trí
aA1,2
aA3
ab3
ab3b4
aS3
(rad/s2

06
10,49
3,66
4,65
1,77
2,97
9,65

11
10,49
16,07
49,67
33,31
30,62
105,09

)

Phần IV

Phân tích lực học cơ cấu
Nội dung của bài toán phân tích động học cơ cấu chính là đi
xác định áp lực tại các khớp động và tính mô men cân bằng trên
khâu dẫn. Cơ sở để giải là nguyên lý Đalambe. Khi ta thêm các lực
quán tính ta sẽ lập đợc các phơng trình cân bằng lực của các khâu,
của cơ cấu và của máy. Dựa vào các phơng trình cân bằng lực này,
bằng phơng pháp vẽ đa giác lực ta giải ra các lực cha biết đó là áp
lực tại các khớp động. Cuối cùng còn lại khâu dẫn ta sẽ tính đợc mô
men cân bằng.
Ta tiến hành phân tích áp lực khớp động cho cơ cấu tại 2 vị trí
làm việc đó là vị trí 6 và vị trí chạy không 11. Đồng thời xác định
mômen cân bằng đặt vào khâu dẫn. Việc tiến hành phân tích áp
lực khớp động đối với 2 vị trí tơng tự nhau nên ta chỉ tiến hành cho
một vị trí 6 ( riêng vị trí 11 không có lực cản p c ).
Lực cản có ích chỉ tác động trên khâu 5 ở các vị trí 2 ữ 6 và ở
tất cả vị trí đó đều bằng hằng số. Trị số của lực này bằng: Pci = Pc
= 2900 N.
- Đã cho: G=ql; q=30 (Kg/m); G2=G4=0; G5=4G3 ; jS =(m.L2)/12;
Trọng tâm của khâu nằm ở trung điểm kích thớc động .
Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-20-


Đồ án Máy bào loại 2.
Máy

Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết

1: Tính khối lợng và trọng lợng các khâu :
Chọn g=10 m/s

2

q=300(N/m) Trong đó :

G: Trọng lợng khâu
L: Chiều dài khâu
q: Trọng lơng phân bố theo chiều dài

G1 = q.LO1 A = 300.0,14343 = 43,029( N ) m1= 4,3029 (Kg)
m2 = m4 = 0.

m3 = q.L02 c = 300.0,583 = 174,9( N ) m3 =10 =17,49 (Kg)

m5 = 4.m3 = 4.174,9 = 699,6( N ) m5 = 69,96 (Kg)

2:Xác định lực quán tính của các khâu
* khâu 5
Do khâu 5 chuyển động tịnh tiến nên b s
,

Fqt5 co phơng ngang có chiều ngợc chiều với chiều s5 co giá trị
Fqt5

,
=m5.a =m5. s5 . à a

Vị trí số 6 : Fqt5
Vị trí số 11 : Fqt5

=69,96.11,86.0,14986 = 124,34 ( N )
=69,96.0,14986.222,34 = 2331,058 ( N )

* Khâu3
Do khâu 3chuyển động quay quanh trục cố định qua 0 nên lc quán
tính co điểm đặt tại tâm va đập k co phơng chiều ngợc chiều

s3

,

Fqt3

co giá trị
,
=m5.a =m5. s5 . à a

Vị trí số 6 : Fqt3
Vị trí số 11 : Fqt3

=17,49.0,14986.18,65 = 48,88 ( N )
=17,49.0,14986.204,33 = 535,55 ( N )

Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-21-


Đồ án Máy bào loại 2.
Máy
* Xác định trọng tâm khâu (3) :

Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết

Trọng tâm khâu 3 đặt ở trung điểm của kích thớc động của
khâu 3
* Xác định tâm va đập K:
Khoảng cách từ O2 đến K là:

l O2K3 = l O2S3 + lS3K3 = l O2S3 +
J S3 =

Với

J S3
m 3 .l O2S3

m3 .l O22c
12

Thay số vào phơng trình trên ta đợc:

lO2 K 3 = l O2 S3 +
=

(

m3 . 2lO2 S3

)

2

12.m3 .lO2 S3

=

4
2
l O2 S3 = lO2c
3
3

2.583
388,6mm 0,3886m
3

3:áp lực tại các khớp động
* Tại vị trí số 6:
Ta tách nhóm Axua (4- 5) và đặt lực vào nhóm là :
( PC , Pqt 5 , G 5 , R O5 , R 34 ) 0.
Phơng trình cân bằng lực
P45 = R O5 + PC + Pqt 5 + G 5 + R 34 = 0 (1) .
Trong phơng trình trên có : PC , G 5 , đã xác định hoàn toàn , ta có
Pqt 5 có điểm đặt tại S5 chiều ngợc b5,
R O5 c phơng vuông góc với phơng trợt R 34 cha xác định . Ta
tách riêng khâu 4: Các lực tác dụng là : ( R 34 , R 45 ) 0 . ta thấy
Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-22-


Đồ án Máy bào loại 2.
Máy

Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết

rằng R 34 , R 45 có phơng vuông góc với con trợt và ta có : R 54 +
R 34 = 0

(2)

.Vậy hệ phơng trình (1) (2) giải đợc bằng phơng pháp vẽ hoạ đồ
lực và ta sẽ xác định đợc R34 và R05 nhờ vào hoạ đồ .
Ta chọn tỷ lệ xích àP = 10 N/mm .

B11

R05

B11

Pc

Pqt5

R05

R34 Pqt5

G5
pc

R34

G5

Phân tích lực nhóm át xua 4-5
Vẽ hoạ đồ lực ta xác định đợc :
Vị trí số 6:
Vị trí số 11:

R05 = 1623,6 (N)
R05 = 116,2 (N)

* xác định điểm đặt của R05
-


Tách riêng khâu (5) đặt các lực (G5 , Pqt5 , PC , R05 , R45 )

Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-23-


Đồ án Máy bào loại 2.
Máy

Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết


Xác định các điểm đặt của R05 lấy mô men đối với điểm D ta đợc

M

x

D

=

= R05 .x G5 .h PC . y C = 0

G5 .h + PC yC
R05
Vị trí số 6: 0,406 ( m )
Vị trí số 11: 0,076 (m)

Để xác định R45 ta dựa vào phơng trình (2)

R54 +

R 34 = 0

- R54 = R 34

R45 = R 34
Tách nhóm axua (2-3) các lực đặt lên nhóm là :
( Pqt 3 , G3 , R O3 , R 43 , R 12 ) 0 .
Phơng trình cân bằng lực :
P23 = Pqt 3 + G 3 + R O3 + R 43 + R 12 = 0.
Trong phơng trình trên có :
R 43 = - R 34
G 3 đã xác định hoàn toàn
R O3 , R 12 cha xác định
Pqt 3 có điểm đặt tại K3, phơng song song với S3 , chiều ngợc
lại.
Tách riêng khâu 2, các lực đặt lên là : ( R 32 , R 12 ) 0 .
Do đó R32 , R12 tạo thành hệ lực cân bằng nên chúng phải trực đối :
R 32 = - R 12 , có phơng vuông góc với phơng trợt .
Tách riêng khâu 3 và lấy Momen với điểm O2 ,ta có :
Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-24-


Đồ án Máy bào loại 2.
Máy

Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết

MO2( FK ) = R43.O2B - Pqt3.hqt3 - G3.hG3 R12.O2A = 0
=> Tại vị trí số 6:
R12 = (R43.O2B - Pqt3.hqt3 - G3.h3)/O2A = 3656,28 (N)
Vị trí số 11:
R12=8710,9 (N)
vậy bài toán còn lại 2 ẩn bằng phơng pháp vẽ hoạ đồ lực ta xẽ xác
định đợc các thành phần còn lại .
Ta chọn tỷ lệ xích àP = 10 N/mm

Sinh viên :Nguyễn Thanh Tùng K39-MG
-25-


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×