Trong thời đài ngày nay nền khoa học tiên tiến đang phát triển mạnh mẽ trên toàn thế giới trong đó ngành công nghiệp đóng một vai trò rất quan trọng, các hệ thống máy móc ngày càng trở nên phổ biến và từng bước thay thế sức người, để tạo ra được những máy móc ngày càng hoàn thiện và hiện đại hơn thì bộ môn Nguyên lý máy đóng vai trò rất quan trọng.
Với một nền công nghiệp hoá và hiện đại hoá thì chúng ta phải chế tạo được ra các thiết bị máy móc, công cụ để đáp ứng cho mọi ngành sản xuất.
Việc thiết kế đồ án hoặc hoàn thành bài tập lớn là một khâu rất quan trọng trong quá trình học tập và nghiên cứu môn học Nguyên lý máy, nó giúp cho người sinh viên hiểu sâu và đúc được những kiến thức cơ bản của môn học.
20 trang |
Chia sẻ: haohao89 | Lượt xem: 2715 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án môn học Nguyên lý chi tiết máy: Cơ cấu dẫn động băng tải lắc, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI NÓI ĐẦU
T
rong thời đài ngày nay nền khoa học tiên tiến đang phát triển mạnh mẽ trên toàn thế giới trong đó ngành công nghiệp đóng một vai trò rất quan trọng, các hệ thống máy móc ngày càng trở nên phổ biến và từng bước thay thế sức người, để tạo ra được những máy móc ngày càng hoàn thiện và hiện đại hơn thì bộ môn Nguyên lý máy đóng vai trò rất quan trọng.
Với một nền công nghiệp hoá và hiện đại hoá thì chúng ta phải chế tạo được ra các thiết bị máy móc, công cụ để đáp ứng cho mọi ngành sản xuất.
Việc thiết kế đồ án hoặc hoàn thành bài tập lớn là một khâu rất quan trọng trong quá trình học tập và nghiên cứu môn học Nguyên lý máy, nó giúp cho người sinh viên hiểu sâu và đúc được những kiến thức cơ bản của môn học.
Qua thời gian học tập, nghiên cứu lý thuyết và thực tế em đã được giao đề tài thiết kế “Cơ cấu dẫn động băng tải lắc”. Với đề tài này qua một thời gian tìm hiểu và nghiên cứu tài liệu kết hợp với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Vũ Quý Đạc và các thầy cô trong tổ môn đến nay về cơ bản đồ án của em đã hoàn thành.
Mặc dù trong thời gian khá dài em đã nghiên cứu kỹ nhưng do kiến thức còn hạn chế nên đồ án của em không tránh khỏi những sai sót.
Vậy em rất mong được sự chỉ bảo và giúp đỡ của các thầy cô để cho đề tài cũng như môn học của em được hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!.
Thái Nguyên, ngày . . . tháng . . . năm 2002
Sinh viên
Nguyễn Thanh Sơn
CƠ CẤU DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI LẮC :
Phân tích lược đồ cơ cấu chính.
Cơ cấu gồm 5 khâu,cơ cấu chính của hai tay quay con trượt là cơ cấu tổng hợp từ cơ cấu 4 khâu bản lề và cơ cấu tay quay con trượt.
Công dụng của cơ cấu 2 tay quay con trượt là biến chuyển của bộ phận dẫn động thành bộ phận tịnh tiến của bộ phận công tác.
Đặc điểm của chuyển động và ta phải thiết kế quay toàn vòng đều với vận tốc góc , truyền chuyển động cho khâu 4 (thanh truyền). và biến chuyển động quay toàn vòng thành chuyển động tịnh tiến của khâu 5.
Lược đồ cơ cấu chính:
Tính bậc tự do của cơ cấu : w=3n-(2P5+P4)+R-S
n:số khâu động ; S:số bậc tự do thừa;
P4:số khớp cao loại 4; R:số ràng buộc thụ động;
P5:số khớp loại 5;
cơ ấu có một bậc tự do.
Tách nhóm Axua:
Tổng hợp cơ cấu chính và vẽ hoạ đồ vị trí.
a = 26mm; b = 30mm; j = 260;
n1 = 75(vg/phút); w3min = 3rad/s;
Để xác định kích thước các cơ cấu ta dựa vào dữ liệu đầu bài:
AB = l2: kích thước khâu 2
BO2 = l3: kích thước khâu 3
l0 = o1o2 = = 39,7mm .
Xác định l2 , l3 ta dựa theo điều kiện quay toàn vòng của cơ cấu 4 khâu bản lề : O1AO2B.
Điều kiện quay toàn vòng của khâu 1
l0 +l1 l2 +l3
Điều kiện quay toàn vòng của khâu 3
l0 +l3 l1 +l2
Từ hai điều kiện đó ta tìm được:
l2 = 56mm, l3 = 80mm,
l = = = 7 l4 = 7l3 = 560 mm
Vẽ hoạ đồ : chọn tỷ lệ sích:
l = = = 0,00225m/mm
Đoạn biểu diễn các khâu trên hoạ đồ:
AB = =64mm; O2B = 60mm;
A = 18mm; B = 22m;
BC = 6,5O2B =390mm;
HOẠ ĐỒ VẬN TỐC:
Biết : w1 = = 7.85 rad/s.
Lập phương trình: =+ (1)
Trong đó: vuông góc với O2B biết phương chưa biết giá trị; phương vuông góc với O1A, chiều w1 ,có giá trị
VA1= VA2= w1 l01A=0,51m/s
có phương vuông góc với B2A2,giá trị chưa biết
=+ (2)
Trong đó:
= = đã biết theo phương trình (1)
phương vuông góc với C4B4,chưa biết giá trị.
Chọn tỉ lệ xích: mv = w1. l =0,0073m/mms
Cách vẽ :
Gọi p là tâm vận tốc tức thời. Từ tâm p kẻ pa1=70mm phương vuông góc O1A, chiều w1, từ đầu mút a1kẻ đoạn thẳng m có phương vuông góc với AB. Từ p kẻ đoạn thẳng n phương vuông góc O2B ,chiều w3 khi đó giao của m và n tại điểm đó chính là điểm b1 º b2. Với điểm c : từ tâm phương vuông góc ta kẻ đường thẳng l theo phương ngang biểu diễm , Từ mút b1 kẻ đường thẳng kcó phương vuông góc với CB biểu diễn . Giao của l và k là c4 º c5,theo cách tương tự ta vẽ hoạ đồ cho các vị chí còn lại . Kích thước các đoạn biểu diễn trên hoạ đồ đem nhân với mv.
Vận tốc các khâu :
VB = mv.pb; VC = mv.pc;
VBA = mv.ba; VCB = mv.cb;
Vận tốc góc các khâu:
w2 = ; w3 = ; w4 = ;
Lập bảng trị số các đoạ biểu diễn vận tốc và vận tốc góc:
vị trí
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) VẼ HOẠ ĐỒ GIA TỐC :
Tại các vị trí khác nhau phương trình véc tơ hoàn toàn giống nhau nên ta vẽ hoạ đồ gia tốc cho hai vị trí là vị trí 4 và 8.
1) Tính toán cho vị trí 4.
Lập phương trình gia tốc :
=+= (3)
Trong đó có phương AO1 ,chiều từ A®O1,vì khâu quay đều w1 = const ® = 0 ;®có giá trị
w12.lO1A =61,6225.0,065=4.005 m\
= + + (4)
= + = =
Trong đó có phương chiều từ B®A
Giá trị được xác định theo biểu thức
= w22.lAB = (6.786)2.0,056=2,579 m\;
có phương vuông góc với AB và giá trị chưa xác định
= x2.lAB
có phương vuông góc với O2B có chiều phụ thuộc chiều w3 giá trị xác định
= w32.lO2B= (4.063)2.0,08 = 1,321 m\ ;
= = (5)
Trong đó: có phương ngang là phương con trượt,có phương chiều B®C và có giá trị:
= w42. lBC= (0,505)2.0,56 = 0,143 m\ ;
có phương vuông góc với BC và có chiều phụ phuộc chiều e4 giá trị chưa biết = .e4
Chọn tỷ lệ xích: ma=w12.ml=(7.85)2.0,00093=0,0573
Đoạn biểu diễn thực trên bản vẽ:
nB=== 23 mm,
nBA=== 45 mm,
nCB===2.5 (mm)
Tịnh toán cho vị trí 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\
Đoạn biểu diễn thực trên bản vẽ:
nB=== 70,4 mm
nBA=== 17,1 mm,
nBC=== 1.6 mm
Đoạn biểu diễn gia tốc các điểm trên các khâu tại hai vị trí số 4 và số 8
Vị TRí
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
Vị TRí
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
HOẠ ĐỒ LỰC.
Những phản lực cần xác định là :phản lực R05 tạI khớp trượt o; phản lực R45 (hoặc R54) tạI chốt pistông (c) ,R234 tạI B ,R12 (R21) tạI khớp quay A,phản lực R51 tạI khớp quoay O . Cơ cấu đang xét có 1 bậc tự do và gồm 2 nhóm loại 2:là ( 4-5) , (2-3) , khâu dẫn 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) Phân tích lực tại vị trí số 4:
Đặt lực :
Lực cản kỹ thuật đặt tạI khâu 5 .
Trọng lượng các khâu G3 , G2 , G4 , G5 đặt tạI trọng tâm các khâu,
Khối lượng các khâu : m2 ;m3 ;m4 ;m5
Lực quán tính : Lực quán tính của thanh truyền BC (do chuyển động song phẳng):Pq4 có trị số
Pq4=m4 . as’4 =19600.1,03=20188(N)
Đặt tại T là giao đIểm giữa đường thẳng kẻ qua K và song song với véc tơ ps’2 trên hoạ đồ gia tốc và đường thẳng kẻ qua s2 song song với véc tơ pa’
( )
Cách xác định tâm va đập K:
Chọn đIểm B làm cực
BK4 = BS4 + =
= =602,2/6 = 100,4 mm
Xác định áp lực khớp động :
Tách nhóm Axua 4-5 , đặt các lực Pc ,G5, Pq5,G4, Pq4,kẻ phương R05 ,áp lực khớp động R234 tạI B được phân ra làm hai thành phần
Rt234 và Rn234.để tính Rt234 ta tách riêng khâu 4 và lấy mô men với điểm C .
Rt234==
=111558,7 N
Vậy phương trình lực của nhóm 4-5 là :
=++++
++ +
Vẽ hoạ đồ lực và ta xác định được R05 ,Rn234 , R234 ,
Để xác định R54 ta dựa vào phương trình cân bằng lực riêng của khâu 4.
= 0
Với tỷ lệ xích:mp=1900 N/mm
Tiếp tục tách nhóm Axua 2-3 ;Tại B có
=-, đặt các lực G3, Pq3 tại A có R12 và tại O2 có R03 phương trình cân bằng lực của nhóm axua là :
=++++= 0
và chưa biết cả trị số và phương nên Phương trình lực còn 4 ẩn .ta khử ẩn số bằng cách tách con trượt 2 ra , con trượt 2 chịu tác dụng của lực R12 đI qua A ta phân ra làm 2 thành phần Rt12 và Rn12xác định Rt12 bằng cách lấy mô men với điểm B.
Rt12==
=5705,035
Tương tự tách khâu BO2 ta xác định được Rt03
Rt03===13554,6 N
Vẽ đa giác lực ta suy được Rn03 ,Rn12 R12
Cuối cùng còn lại khâu dẫn o1A chịu tác dụng của lực R21=-R12 đặt tại A và một mô men cân bằng .
Lấy tổng mô men đối với điểm o1 ta có:
MCB=(R21.h1-G1.h2)mL= (108,3.19-31500 .4,88) .0,00225
=-441,24 Nm
Tính mô men cân bằng trên khâu dẫn bằng phương pháp đòn jucopki:
Cách làm xoay hoạ đồ vận tốc đi 1 góc 900 đặt các lực vào các điểm tương ứng trên hoạ đồ vận tốc lấy mô men với gốc p . những lực nào chống lại chiều xoay hoạ đồ vận tốc sẽ mang dấu dương . sau đó nhân với -mv/w1 ta được mô men cân bằng .
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
Phân tích lực tạI vị trí số 8:
Ta cũng tiến hành như ở vị trí số 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
Tính mô men cân bằng trên khâu dẫn bằng phương pháp đòn jucopki:
MCB= -mL .(G1.h6 –G2.h3 –(G3 + G4). h5
+ (Pq5–Pc ). p4c4- Pq2 .h4 - Pq3 .h2 +Pq4 .h1 )
=379,813 Nm
Nhận xét : tính mô men cân bằng theo hai phương pháp thì không chênh lệch nhau nhiều lắm
Vị trí 4 sai lệch là 1,5690/0
Vị trí 8 sai lệch là 6,290/0
Lập bảng:
Vị trí
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
BÁNH ĐÀ.
1)Tính mô men cản thay thế
a)vẽ biểu đồ mô men thay thế
Tính mô men cản thay thế theo phương pháp đòn jucopky ta xoay 9 vị trí hoạ đồ vận tốc của cơ cấu theo chiều w1 1 góc 90,sau đó đặt trọng lực của các khâu G1, G2, 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 vơI gốc hoạ đồ P ta được :
MCtt = ml [Pc .( ) G1( ) G2.( ) G3.( )G4.( )]
Ta có bảng trị số mô men cản thay thế:
Vị trí
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
Vị trí
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
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 (-) .
Vẽ đồ thị Mctt ,từ các giá trị ta tìm được
Trục tung biểu thị Mctt với tỷ lệ xích mM = 294,4
Vị trí
1
2
3
4
5
6
đoạn vẽ(MCtt)
-234.71
28.54
27.45
37.18071
55.03906
64.79212
Vị trí
7
8
9
đoạn vẽ(MCtt)
42.04382
-20.3383
-11.7425
Trục hoành biểu thị góc quay với tỷ lệ xích mj = 0,0314
Vị trí
1
2
3
4
9
5
Góc(j)
00
450
900
1350
169.2910
1800
đoạn vẽ(j)
0
25
50
75
94
100
Vị trí
6
7
8
1
Góc(j)
2250
2700
3150
00
đoạn vẽ(j)
125
150
175
200
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=70 mm
mA = mM . mj . H = 294,4. 0,0314.70=646.212
Phương pháp tích phân :
Trên trục hoành của đồ thị Mctt chia làm 9 đoạn bằng nhau . tạI các trung đIểm của các đoạn dóng song song với trục tung cắt đường cong tạI các đIểm a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9, trên đường cong Mctt ,lấy một đIểm H trên trục oj cách o một khoảng 60 mm gọi là cực tích phân ,từ các điểm a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9 ta dóng song song trục hoành cắt trục tung tạI các vị trí tương ứng b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7,b8,b9 ,nối các vị trí tương ứng này với đầu mút H ta được các đường thẳng có độ nghiêng khác nhau .
Trên biểu đồ vẽ Ac cũng chia trục hoành như biểu đồ Mctt.
Từ diểm gốc 1 và trong phạm vi khoảng chia đầu tiên ta vẽ một đoạn 1C1 song song Hb1 cắt đường thẳng song song với trục tung kẻ từ 2 tạI C1. sau đó từ C1 lạI lặp lạI cho hết 9 khoảng chia cuối cùng ta vẽ được Ac .
Nối đIểm đầu và đIểm cuối của đồ thị công cản Ac=f(j) ta được đồ thị công phát động Ađ =f(j) vì rằng mô men động thay thế là hằng số :Mđ=const (chưa biết trị số mô men động ). Nhưng công của mô men không đổi bằng
Ađ = Mđ.j
Nghĩa là công của lực phát động Ađ tỷ lệ với góc j và trên trục toạ độ Ađ - góc j phải được biểu thị bằng đường thẳng .
ngoài ra , sau toàn bộ chu kỳ làm việccủa máy , công động bằng công cản: Ađ=Ac
Vì vậy đường thẳng Ađ =f(j) sẽ nối điểm đầu và điểm cuối đường cong Ac=f(j) (ở đầu và ở cuối chu kỳ Ađ=Ac).
Trị số của mô men phát động xác điịng bằng cách vi phân đồ thị.
Ađ=f(j).
Muốn thế ,từ điểm p của đồ thị M=f(j) ta kẻ tia song song với đường thẳng Ađ= f(j) tới cắt trục M . Tung độ sẽ biểu thị mô men phát động Mđ với tỷ lệ xích mM .
c)Xây dựng đồ thị đồ thị DE = f(j):
DE = DA = Ađ - Ac .
Bằng cách trừ các đồ thị chú ý rằng nếu Ađ >Ac thì DE dương và nếu Ađ <Ac thì DE âm . Xây dựng đồ thị DE = f(j) với tỷ lệ xích mE = mA = 646,212
2) Vẽ biểu đồ mô men quán tính thay thế :Jtt
a)Vẽ đồ thị Jtt
Xác định độ lớn của mô men quán tính thay thế đối voéi tất cả các vị trí của nó
Theo công thức :
Jtt =( m5.vs52 + m4.vs42 +m3.vs32+ m2.vs22
+Js2w22 +Js3w32 +Js4w42)
Biến đổi w == mv ta được :
Jtt =( m5.pc2 + m4.ps42 +m3.ps32
+ m2.ps22 +Js2 +Js1 + Js3 +Js4)
Các kết quả tính toán đối với các thành phần của công thức và toàn bộ, nêu trong bảng . dựa vào bảng số liệu xây dựng đồ thị Jtt= Jtt (j)
Lập hệ trục toạ độ với tỷ lệ xích mJ = 35,63 kg.m2/mm
mj = 0,0314 rad/mm
Vị trí
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(vẽ)
89.1259
201.5
63.11
58.38
58.3
Vị trí
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 (vẽ)
66.81
95.28
139.7
57.93
b) Xây dựng đồ thị khối năng DE = f(JH) bằng cách khử j của các đồ thị DE = f(j) và Jtt = f(j) .Sau đó khi xác định các đIểm ứng với các vị trí ,ta nối các đIểm đó bằng đường cong trơn .tỷ lệ xích mE và mJ của đường cong khối năng DE = f(Jtt) cũng là tỷ lệ xích mE của đường cong DE = f(j) và mJ của đồ thị Jtt = f(j).
c)Xác định mô men quán tính bánh đà.
[] =1/30
Ta tính vận tốc góc cho phép lớn nhất và nhỏ nhất của khâu một
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
Tính các góc nghiêng ymax và ymin hợp với tiếp tuyến của đồ thị .
DE = f(Jtt) với trục 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
Dựa vào các góc đó , ta kẻ các tiếp tuyến tương ứng với đường cong DE = f(Jtt) tới cắt trục DEvà đo đoạn giới hạn bởi hai giao đIểm của 2 tiếp tuyến với trục tung (DE):= mm
Cuối cùng ta tính được mômen quán tính của vô lăng :
Jv= = = 81084 (kg.m2)
Chọn đường kính bánh đà là D = 0,7 (m) khối lượng của bánh đà là:
M= = =661910 (kg)
VI) THIẾT KẾ BÁNH RĂNG :
a) tính toán để vẽ bánh răngvà vẽ đường cong trượt:
Thiết kế cặp bánh răng hình trụ ,răng thẳng ,được cắt với chế độ dịch chỉnh đều bằng dao thanh răng có góc aL=a0=200 ,
,l=g=0 .Biết mô đun m=5 mm và số răng Z1=14 , Z2=40.
Tra bảng ứng với Z1 và Z2 có x=x1=-x2=0,395 > 0
Thiết kế phải thoả mãn :
-Mô đun chọn theo tiêu chuẩn
-Tỷ xích của bản vẽ phải sao cho chiều cao răng lớn hơn 50mm
-mỗi bánh răng vẽ ít nhất là 3 răng đang trong giai đoạn ăn khớp ,biên dang răng phải bảo đảm đúng đường thân khai .
-tính toán và vẽ lên bản vẽ cặp bánh răng đang ăn khớp:
+chiều dài đường ăn khớp lý thuyết
+chiều dài đường ăn khớp thực
+Chiều dài cung ăn khớp
+Hệ số trùng khớp
+Chiều dày răng trên các vòng
+Biểu đồ hệ số trượi biên dạng răngm1 , m2
Khoảng cách trục:
A0 =A=(Z1+Z2)=123 mm
Tính kích thước của hai bánh răng:
-Bước răng trên vòng chia t=m.p15,7mm
-Bán kính vong chia(lăn) R1=RL =m.Z1/2=35mm
R2=RL=m.Z2/2=100mm
-Bán kính vòng cơ sở
R01 = R1.cosa0 = 35.0,9396 =32,89mm
R02 = R2.cosa0 =1 00.0,9396 = 93,969 mm
Chiều dày trên vòng chia (lăn):
S1=SL1=+2x1.m.tga0=9,291664mm
S2=SL2=+2x2.m.tga0=6,4163mm
Bán kính vòng chân:
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
Chiều cao răng:
Chiều cao đỉnh răng : h’=(f’+x).m=6,975 mm
Chiều cao chân răng : h”=(f”-x).m=4,275 mm
Chiều cao toàn bộ răng: h=h’+h”=11,25mm
Bán kính vòng đỉnh
Re1 = Ri1 + h = 30,725 +11,25 = 41,975 mm
Re2= Ri2 + h = 91,775 + 11,25 = 103,025 mm
Để kiểm tra việc thiết kế ta tính các thông số sau :
Chiều dày trên vòng lăn: SL = S
Chiều dày răng trên vòng đỉnh:
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
Chiều dày trên vòng cơ sở:
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
Hệ số trùng khớp:
x=
==1,455
Với x=1,455 và Se1=1,91=0,382.m thoả mãn x1,1và Se10,3m
là điều kiện đảm bảo sự làm việc tốt của bộ truyền.
b)Hệ số trượt m:
vì phần làm việc của các cạnh răng lăn và trượt với nhau sự trượt tương đối dẫn đến mài mòn cạnh răng .Để đặc trưng sự trượt người ta dùng hệ số trượt m .cụ thể m được tính theo công thức:
m1=1-i21 ; m2=1-i12 ;
c) Hệ số áp lực riêng :
Hệ số này có ý nghĩa trong khi tính sức bền của răng nó được xác đinh theo công thức:
g=m/với =:là bán kính cong của cạnh răng tại điểm ăn khớp K
g=m.( 1+2)/ 1.2=m.N1N2/1(N1N2-2)ứng với điểm ăn khớp K khác nhau ta có g khác nhau .Hệ số g có giá trị cực tiểu tại trung điểm đường ăn khớp lý thuyết N1N2
TÀI LIỆU THAM KHẢO :
Bài tập nguyên lý máy (Tạ Ngọc Hải xuất bản 1965 )
Nguyên lý máy(giáo trình của ĐHBK xuất bản 1971)
Hướng dẫn thiết kế đồ án nguyên lý máy (Trường ĐHKTCN)
Và một số giáo trình nguyên lý máy khác.
MỤC LỤC
Trang
Lời nói đầu ..................................................................1
Chương I............. Cơ cấu dẫn động băng tải lắc.......... 2
ChươngII..............Vẽ hoạ đồ vận tốc ...........................4
ChươngIII.............Vẽ hoạ đồ gia tốc.............................6
ChươngIV ...........Phân tích lực cơ cấu........................ 9
Chương V ............Thiết kế bánh đà.............................13
ChươngVI ............Thiết kế bánh răng..........................20