Môn học nguyên lý máy là môn học cơ sở không thể thiếu được 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 như 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 được 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.
48 trang |
Chia sẻ: haohao89 | Lượt xem: 2495 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Máy bào loại 2, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI NÓI ĐẦU
Môn học nguyên lý máy là môn học cơ sở không thể thiếu được 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 như 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 được 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 được giao đề bài thiết kế “Máy bào ngang loại 2” phương án 2. Trong thời gian làm đồ án em đã được sự giúp đỡ của các thầy giáo hướng 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 hướng dẫn Trần Văn Lầm trong suốt quá trình hướng dẫn đồ án môn học này.
Sinh viên thiết kế
Trịnh văn vĩnh
Phần I
PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU CHÍNH
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 như 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 y 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 trượt) theo phương ngang.
Hình vẽ :
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.
p4=0 : số khớp loại cao.
p5=7 : số khớp loại thấp.
s=0 : số ràng buộc thừa.
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) được 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 được biểu diễn như hình vẽ.
1
2
3
5
4
II. Tính toán động học cơ cấu - vẽ hoạ đồ chuyển vị:
Để vẽ được hoạ đồ chuyển vị theo các số liệu đã cho ta phải tính được các kích thước chưa biết.
Từ công thức: =>
Tính chiều dài tay quay LO1A ,xét tam giác O2DB :
Trong đó:
DB=H/2=230 (mm).
=> O2B=DB/sin(y/2)=498,11 (mm)
O2D=O2B.cos(y/2)=441,83 (mm).
Xét hai tam giác vuông đồng dạng O1O2A và BO2D.
Ta có góc: BDO2=O1AO2=900 và có chung góc: DO2B=y/2
=>
Trong đó: O1O2=DO2-1,2R
O2B=498,11
DB=230
O1A=R
=>
=>
Xét tam giác vuông O1AO2:
Có : O1O2=R/sin(y/2)=131,274/sin(27,50)=284,297 (mm)
* Vẽ hoạ đồ vị trí:
Chọn đoạn biểu diễn tay quay:
O1A=70(mm)
Vậy ta có tỷ lệ xích:
Nên ta có các đoạn biểu diễn:
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=151,625 (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 đường tròn thành 8 phần bằng nhau .Qua đó ta xác định được 8 vị trí ,cộng với hai vị trí 0,05H và một vị trí biên phải .Như 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 đường tiếp tuyến ta lấy đoạn O2B=265,658 (mm).Từ cách vẽ trên ta có cơ cấu máy bào ngang loại 2 hoàn toàn xác định với 11 vị trí .
PHẦN II
HOẠ ĐỒ VẬN TỐC.
Từ hoạ đồ chuyển vị và từ các số liệu đã biết ta vẽ được hoạ đồ vận tốc ứng với 11 vị trí trên hoạ đồ chuyển vị. Giả thiết của bài toán này đã biết được vận tốc của các khâu tại từng thời điểm khâu dẫn quay đều cùng chiều kim đồng hồ w1=const.
1.phương trình véc tơ vận tốc :
Với máy bào kiểu này cách vẽ ở các vị trí tương tự nhau nên ta chỉ nêu cách vẽ ở 1 vị trí .
Xét vận tốc tại điểm A ,ta có :
A1º A2 VA1=VA2
Trong đó có: - Phương vuông góc với O1A
- Chiều cùng chiều với w1.
- Trị số : VA1=VA2=w1LO1A=13,36.70 =935,2 (mm/s).
Xác định vận tốc điểm A trên khâu (3) ,ta thấy khâu (3) trượt so với khâu (2) do đó ta có :
(1)
Trong đó có : - Phương vuông góc với O1A
- Chiều cùng chiều với w1
có: - Phương vuông góc với O2B
- Trị số chưa biết .
có : - Phương song song với O2B
Vậy ta có thể giải được phương trình (1) bằng phương pháp hoạ đồ .
Xét vận tốc tại điểm B :
Ta có: khâu (3) nối vơí khâu (4) bằng khớp trượt, khâu (4) nối với khâu (5)
bằng khớp quay nên:
VB4 = VB5
`
Trong đó có:
- Phương trùng với phương trượt của đầu bào (phương ngang )
- Trị số chưa 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 được:
có -Phương chiều cùng với
có - Phương song song với O2B
- Trị số chưa biết
Phương trình (2) còn 2 ẩn ta có thể giải được bằng phương pháp hoạ đồ.
2. Cách vẽ hoạ đồ :
Ta chọn một tỷ lệ xích
Chọn một điểm P bất kỳ làm gốc hoạ đồ .Từ P vẽ các véctơ biểu thị véctơ .Từ kẻ một đường thẳng song song với phương trượt .
Từ P kẻ đường thẳng vuông góc với phương trượt .Hai đường thẳng đó cắt nhau tại .Khi đó biểu diễn vận tốc .
Kéo dài với quan hệ vận tốc ta được biểu thị vận tốc . Qua kẻ một đường thẳng song song với phương trượt . Qua P kẻ đường
thẳng song song với phương tịnh tiến của đầu bàocắt đường tại . Khi đó biểu thị vận tốc .
HỌA ĐỒ VÂN TỐC
3. Tính vận tốc góc của các khâu quay
Vì khâu 2 và 3 nối với nhau bằng khớp tịnh tiến nên:
Măt khác khâu 3và 4 nối với nhau bằng khớp tịnh tiến nên Do đó ta có
Chiều xác định bằng cách đặt vào điểm A và so với 02
Bằng hoạ đồ vận tốc ta xác định được vận tốc của tất cả các điểm thuộc các khâu, đồng thời ta cũng tính được vận tốc góc của các khâu.
Sau khi vẽ hoạ đồ vận tốc ta xác định được Vận tốc các điểm trên các khâu,chúng được biểu diễn trong bảng 1, 2 .
Bảng 1: Biểu diễn vận tốc các điểm trên các khâu. (mm)
VT
Pa1,2
Pa3
Pb3
Pb45
b3b4
a2a3
1
70
0
0
0
0
70
2
70
27,63
43,58
48,12
20,41
64,31
3
70
43,71
59,65
63,95
22,99
54,67
4
70
66,25
73,048
73,88
11,05
23,22
5
70
68,47
73,88
74,03
5,6
14,55
6
70
50,48
64,67
68,26
21,86
48,47
7
70
27,6
43,54
48,08
20,39
64,24
8
70
11,64
21,003
23,59
10,74
69,02
9
70
0
0
0
0
70
10
70
47,43
124,83
132,71
45,06
51,09
11
70
59,72
165,712
170,74
40,78
36,51
Bảng 2 : Giá trị thật vận tốc các điểm trên các khâu: mV = 0,01752 (m/mms).
VT
VA12
VA3
VB3
VB45
VB3B4
VA2A3
w3, rad/s
1
1,226
0
0
0
0
1,226
0
2
1,226
0,47
0,79
0,9
0,41
1,13
1,53
3
1,226
0,76
1,07
1,16
0,46
0,96
2,14
4
1,226
1,15
1,28
1,3
0,22
0,42
2,75
5
1,226
1,21
1,29
1,3
0,1
0,21
2,82
6
1,226
0,93
1,18
1,25
0,39
0,8
2,44
7
1,226
0,47
0,97
0,9
0,41
1,13
1,53
8
1,226
0,3
0,54
0,62
0,3
1,2
1,04
9
1,226
0
0
0
0
1,23
0
10
1,226
0,72
2,04
2,22
0,9
0,99
4,17
11
1,226
1,07
3,31
3,41
0,83
0,58
7,01
PHẦN III
HOẠ ĐỒ GIA TỐC
Giả thiết w1= const ta vẽ hoạ đồ cho hai vị trí là vị trí 6 và vị trí 11. Trong đó ở vị trí số 6 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 ma:
ma= w12. mL=13,362.0,00284= 0,5069(m.s2)
Phương trình quan hệ gia tốc trên các khâu:
- Tại điểm A ta có:
(do khâu 2 và khâu 1 nối với nhau nhờ 1 khớp quay)
Û
Trong đó:
+ , chiều hướng từ A®O1, phương vuông góc với O1A .
+ do khâu dẫn O1A quay đều.
+ có cùng phương, chiều và trị số với
+ có chiều là chiều của véc tơ vận tốc quay đi một góc 900 thuận theo chiều w2 trị số:
+ có phương song song O2B, trị số chưa biết.
+ có phương vuông góc O2A, trị số chưa biết.
+ chiều từ A ® O2, có trị số
Vậy phương trình (4) còn hai ẩn là trị số của và nên có thể giải được bằng phương pháp hoạ đồ véc tơ.
- Tại điểm B ta có:
(5)
Trong đó :
+ Có chiều cùng chiều với
Trị số
+ có phương ngang, trị số chưa biết.
+ có chiều là chiều của véc tơ vận tốc quay đi một góc 900 thuận theo chiều w3 .
+ có chiều song song với O2B, trị số chưa biết.
Vậy phương trình (5) còn hai ẩn ta có thể giải được bằng phương pháp hoạ đồ véc tơ.
Gia tốc trọng tâm S3 cảu các khâu 3 xác định theo định lý đồng dạng như khi xác định vận tốc:
2. Xác định các đoạn biểu diễn
Chọn tỷ xích gia tốc là ma.
Chọn bằng đoạn biểu diễn trên hoạ đồ vị trí.
Þ
+Tính : :
+ Tính ::
Mặt khác :
=>
Vậy dựng được đoạn .
Có thể dựng đoạn biểu diễn ngay trên hoạ đồ cơ cấu theo tỉ lệ cuả phương trình trên chỉ ra trên họa đồ vị trí
Tính :
Mà
=>
Có thể dựng đoạn biểu diễn 3 ngay trên hoạ đồ cơ cấu theo tỉ lệ cuả phương
trình trên chỉ ra trên họa đồ vị trí như trên
+Tính :
Mặt khác :
=>
=> =
3. Cách dựng họa đồ gia tốc
Tại các vị trí khác nhau phương 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 p làm gốc dựng () từ mút dựng vuông góc với phương trượt . Từ gốc p dựng . Từ mút k kẻ phương và từ mút kẻ phương , giao của 2 đường này là điểm . Từ kéo dài với quan hệ ta được biểu thị gia tốc . Từ ta đặt đoạn biểu thị véc tơ .
Từ một đường thẳng song song với phương trượt . Mặt khác, Từ kẻ một đường thẳng song song với phương ngang . Khi đó hai đường thẳng cắt nhau tại biểu thị vận tốc .
HOẠ ĐỒ GIA TỐC
4.Gia tốc góc các khâu
Vì khâu 2 và 3 nối với nhau bằng khớp tịnh tiến nên:
Măt khác khâu 3và 4 nối với nhau bằng khớp tịnh tiến nên
Do đó ta có
Chiều xác định bằng cách đặt 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: ma = 0.14986(m/s2)
Giá trị biểu diễn (mm)
Giá trị thực(m/s2
Vị trí
06
11
Vị trí
06
11
pa’1,2
100
100
aA1,2
10,49
10,49
pa’3
24,46
107,28
aA3
3,66
16,07
pb’3
31,06
331,49
ab3
4,65
49,67
pb’4,5
11,86
222,34
ab3b4
1,77
33,31
ps’3
18,65
204,33
aS3
2,97
30,62
e(rad/s2)
e(rad/s2)
9,65
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 được các phương trình cân bằng lực của các khâu, của cơ cấu và của máy. Dựa vào các phương trình cân bằng lực này, bằng phương pháp vẽ đa giác lực ta giải ra các lực chưa biết đó là áp lực tại các khớp động. Cuối cùng còn lại khâu dẫn ta sẽ tính được 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 tương tự nhau nên ta chỉ tiến hành cho một vị trí 6 ( riêng vị trí 11 không có lực cản pc ).
Lực cản có ích chỉ tác động trên khâu 5 ở các vị trí 2 ¸ 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 thước động .
1: Tính khối lượng và trọng lượng các khâu :
Chọn g=10 m/s 2 q=300(N/m) Trong đó :
G: Trọng lượng khâu
L: Chiều dài khâu
q: Trọng lương phân bố theo chiều dài
Þ m1= 4,3029 (Kg)
m2 = m4 = 0.
Þ m3 =10 =17,49 (Kg)
Þ m5 = 69,96 (Kg)
2:Xác định lực quán tính của các khâu
* khâu 5
Do khâu 5 chuyển động tịnh tiến nên bs
Þ Fqt5 co phương ngang có chiều ngược chiều với chiều co giá trị
Fqt5 =m5.a =m5. .a
Vị trí số 6 : Fqt5 =69,96.11,86.0,14986 = 124,34 ( N )
Vị trí số 11 : Fqt5 =69,96.0,14986.222,34 = 2331,058 ( N )
* Khâu3
Do khâu 3chuyển động quay quanh trục cố định qua 0 nên lưc quán tính co điểm đặt tại tâm va đập k co phương chiều ngược chiều co giá trị
Fqt3 =m5.a =m5. .a
Vị trí số 6 : Fqt3 =17,49.0,14986.18,65 = 48,88 ( N )
Vị trí số 11 : Fqt3 =17,49.0,14986.204,33 = 535,55 ( N )
* Xác định trọng tâm khâu (3) :
Trọng tâm khâu 3 đặt ở trung điểm của kích thước động của khâu 3
* Xác định tâm va đập K:
Khoảng cách từ O2 đến K là:
Với
Thay số vào phương trình trên ta được:
3:Áp lực tại các khớp động
* Tại vị trí số 6:
Ta tách nhóm Axua (4- 5) và đặt lực vào nhóm là :
( ,,,) ~ 0.
Phương trình cân bằng lực
S=+ + + + = 0 (1) .
Trong phương trình trên có : , đã xác định hoàn toàn , ta có có điểm đặt tại S5 chiều ngược p
c phương vuông góc với phương trượt chưa xác định . Ta tách riêng khâu 4: Các lực tác dụng là : (,) ~ 0 . ta thấy rằng , có phương vuông góc với con trượt và ta có : + = 0 (2)
.Vậy hệ phương trình (1) (2) giải được bằng phương pháp vẽ hoạ đồ lực và ta sẽ xác định được R34 và R05 nhờ vào hoạ đồ .
Ta chọn tỷ lệ xích mP = 10 N/mm .
Phân tích lực nhóm át xua 4-5
Vẽ hoạ đồ lực ta xác định được :
Vị trí số 6: R05 = 1623,6 (N)
Vị trí số 11: R05 = 116,2 (N)
* xác định điểm đặt của R05
- Tách riêng khâu (5) đặt các lực
Xác định các điểm đặt của lấy mô men đối với điểm D ta được
Þ
Vị trí số 6: 0,406 ( m )
Vị trí số 11: 0,076 (m)
Để xác định R45 ta dựa vào phương trình (2)
+ = 0 Þ - =
Þ =
Tách nhóm axua (2-3) các lực đặt lên nhóm là :
( ,,,,) ~ 0 .
Phương trình cân bằng lực :
S =+ +++= 0.
Trong phương trình trên có :
= -
đã xác định hoàn toàn
, chưa xác định
có điểm đặt tại K3, phương song song với pS’3 , chiều ngược lại.
Tách riêng khâu 2, các lực đặt lên là : (,) ~ 0 .
Do đó ,tạo thành hệ lực cân bằng nên chúng phải trực đối :
= - , có phương vuông góc với phương trượt .
Tách riêng khâu 3 và lấy Momen với điểm O2 ,ta có :
SMO2() = 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 phương pháp vẽ hoạ đồ lực ta xẽ xác định được các thành phần còn lại .
Ta chọn tỷ lệ xích mP = 10 N/mm
Phân tích lực nhóm át xua 2- 3
Các đoạn biểu diễn khác là:
Vị trí số 6: R03 = 836 (N) và = =2925,5 (N)
Vị trí số 11: R03 = 4869 (N) và = =1949,2 (N)
4. Xác định Mômen cân bằng khâu dẫn .
Vị trí số 6 :
a. phương pháp lực
Xét khâu dẫn : Ta lấy Momen với điểm O1
ta được :
MCB =( R21.h – G1.h1).mL
thay số vào ta có :
MCB = ( 3656,2.52,92–43,029.30,31 ) . 0,00205 = 393,972 (N.m)
b, Xác định Mômen cân bằng khâu dẫn bằng phương pháp đòn Jucôpski
Dựa vào phương pháp di chuyển khả dĩ
{ Trong 1 hệ lực cân bằng , tổng công suất tức thời của tất cả các lực =0 trong mọi di chuyển khả dĩ}
Xoay hoạ đồ vận tốc đi 900 theo chiều 1 và đặt tất cả các lực tương ứng
Mcb = [( -Pc + P5qt ) . h + P3qt . L3 +G1 .h1 + G3 . h3 ] .
=-0,00205.[ (-2900+124,34).72,12+ 48,88.42,66 +43,02.30,31 +174,9.72,12]=398,65
Phần trăm sai số vị tri số 6 là .100%=1,18% .Đạt yêu cầu
Vị trí số 6 :
a. phương pháp lực
Xét khâu dẫn : Ta lấy Momen với điểm
O1 ta được :
MCB =( R21.h + G1.h1).mL
Thay số, ta có :
MCB = ( 8710,9.57,7 + 43,02.9,6) . 0,00205 = 1031,21 (N.m)
b, Xác định Mômen cân bằng khâu dẫn bằng phương pháp đòn Jucôpski
Xoay hoạ đồ vận tốc đi 900 theo chiều 1 và đặt tất cả các lực tương ứng
Mcb = [ P5qt . h + P3qt . L3- G1 .h1 + G3 . h3 ] .
= 0,00205.[ 2331,058.194,9 +535,55.55,42 +174,9.27,46- 43,02.9,6 ] =1001,17
Phần trăm sai số vị tri số 6 là .100%=2,9 % .Đạt yêu cầu
Bảng giá trị lực tại hai vị trí số 6 và 11:
Vị trí
6
(Thực)
11
(Thực)
Đơn vị
6 (Biểu diễn)
11 (Biểu diễn)
Đơn vị
PC
2900
0
N
290
0
N/mm
Pqt5
124,34
1331,754
N
12,434
66,58
N/mm
G1
43,029
43,029
N
34,3029
2,15
N/mm
G5
699,6
699,6
N
69,96
34,98
N/mm
Pqt3
48,88
535,55
N
48,88
26,77
N/mm
G3
174,9
174,9
N
17,49
8,475
N/mm
R05
1623,6
116,2
N
16,23
5,81
N/mm
R45
2925,5
1949,2
N
292,55
97,46
N/mm
R03
836
4869
N
83,6
243,45
N/mm
R34
2925,5
1949,2
N
292,55
97,46
N/mm
R12
3656,28
8710,9
N
365,628
435,545
N/mm
PHẦN IV
THIẾT KẾ BÁNH ĐÀ
Như ta đã biết để nghiên cứu chuyển động của khâu dẫn, trong đó vận tốc góc của khâu dẫn thực tế không phải là hằng số mà có sự thay đổi trong một phạm vi nào đó? Đây là điều không thể tránh khỏi. Tuy nhiên ta không thể cho phép vận tốc dao động với một biên độ vượt quá giới hạn nào đó vì khi đó những điều kiện làm việc và yêu cầu công nghệ không được đảm bảo nữa dẫn tới độ chính xác của máy bị giảm, ứng với từng loại máy người ta khống chế sự dao động vận tốc góc ở một giới hạn nhất định, đặc trưng cho sự khống chế đó ta phải dùng hệ số không đều cho phép [d]. Khi đó thiết kế máy phải thiết kế sao cho máy đảm bảo có d £ [d]. Khi đó máy được gọi là máy có chuyển động đều. Để thực hiện được điều này người ta phải lắp thêm bánh đà.
Ta dùng phương pháp đồ thị đường cong Vittenbao.
1) Vẽ biểu đồ mô men cản thay thế :
a) Vẽ biểu đồ mô men thay thế : MCtt = (Pk.Vk + Mk .wk). = (PCi.hPC + G3.h3 + G1.h1).mL
Tính mô men cản thay thế theo phương pháp đòn Jucopky . Cách làm như sau xoay 11 vị trí hoạ đồ vận tốc của cơ cấu theo chiều w1 một góc 90o , sau đó đặt trọng lựơng của các khâu G1, G3, G4,G5 vào trọng tâm các đoạn trên hoạ đồ vận tốc ,đặt lực cản kỹ thuật Pc tại C sau đó lấy mô men với gốc hoạ đồ P . Những lực nào gây ra mô men chống lại chiều xoay hoạ đồ vận tốc ta lấy dấu (+), lực nào gây ra mômen cùng chiều xoay vận tốc ta lấy dấu (-).
Chú ý : Tại hai vị trí 0,05H ta tính mômen cản cho hai trường hợp là có lực cản PC và không có PC
Ta có G4 , G5 đi qua tâm hoạ đồ vận tốc nên Mttc = o.
Gọi cánh tay đòn của lực cản là L , và cánh tay đòn của Gk là h thì mô men thay thế ở 11 vị trí được tính như sau.
+ Mttc 1 = - G1 .h1 . l
=34,11.43,02.0.00205=-3
+ Mttc2 = - ( G3.h3 + G1 .h1 ) .l = - 0,00205.( 43,02.34,88.+11,73.174,9) ) = -7,28 (N.m) vị trí này không có cản
+ Mttc 2 =- ( G3.h3 + Pc.L + G1 .h1 ) .l
= - 0,00205.( 43,02.34,88.+11,73.174,9+2900.50,66) = -308,45 (N.m)
Tương tự tại các vị trí khác ta có
+ Mttc 3 = - 0,00205 ( 2900. 66,3+ 43,029.33,81+174,9 .14,06 ) =- 402,17 (N.m)
+Mttc 4 = - 0,00205 . ( 2900. 74,07 +43,02 .17,5 + 174,9.7,89) = - 444,71(N.m)
+Mttc 5 = 0,00205 . ( -2900 . 74,03 +. 43,02 .9,02+174,9.4,09) = - 437,84 (N.m)
+Mttc 6 = 0,00205. ( -2900 . 71,12 +43,02.30,31 +174,913,11 ) = - 415,43(N.m)
+Mttc 7 = 0,00205.( -2900 . +43,02.13,5 +174,9) = - 208,44(N.m)
+ Mttc 7 = 0,00205. .( 43,02.34,88.+11,73.174,9 ) =7,28(N.m)
vị trí không có cản
+ Mttc 8 = 0,00205.(43,02 . 33,81+8,39.174,9) = 5,98 (N.m)
+Mttc 9 = 30,31.43,02.0.00205=2,48
+Mttc 10 = 0,00205. ( 17,5.43,02-27,34.174,9) =- 8,25 (N.m)
+Mttc 11 = 0,00205. ( - 9,6.43,02+27,64.174,9) = 8,97 (N.m)
Vẽ đồ thị Mctt ,từ các giá trị ta tìm được. Lập hệ trục vuông góc trong đó :
Trục tung biểu thị Mctt với tỷ lệ xích :
Trục hoành biểu thị góc quay với tỉ xích:
.
Ta có bảng trị số mô men cản thay thế:
VT
hPC
hG1
hG3
Mctt(th)
(Nm)
Mctt(bd)
(mm)
j(bd)
(mm)
1
0
34,11
0
-3
-1,5
0
2
50,66
34,88
11,73
- 7,28
- 308,45
3,64
-154,22
3
66,3
33,81
14,06
-402,17
-201,08
25,013
4
74,07
17,5
7,89
-444,71
-222,35
50,026
5
74,03
9,02
4,09
-437,84
-218,92
75,038
6
71,12
30,31
13,11
-415,83
-207,71
100,051
7
11,73
34,88
11,73
7,28
-208,44
3,64
-104,22
122,427
8
0
33,81
8,39
5,98
2,48
125,064
9
0
30,31
0
2,48
1,24
136,239
10
0
17,5
27,34
-8,35
-4,12
150,076
11
0
9,06
27,64
8,97
-4,48
175,089
1
0
34,11
0
-3
-1,5
200
Trên trục hoành tương ứng với điểm chia ( các vị trí ) ta vẽ các đoạn thẳng song song với trục tung và có giá trị bằng đoạn biểu diễn Mctt . Sau đó ta nối chúng bằng đường cong trơn ta sẽ được đồ thị đường cong Mctt. b) Vẽ đồ thị công Ac , Ađ và mô men phát động Mđ :
Tích phân đồ thị Mctt ta được đồ thị công cản ,
Chọn cực tích phân H=85 (mm)
mA = mM . mj . H = 6,6