Đồ án Nguyên lý máy máy bào loại 3

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN NGUYÊN LÝ MÁY MÁY BÀO LOẠI 3 Thuyết minh đồ án gồm 7 phần: Phần I – Phân tích cơ cấu chính. Phần II – Tổng hợp cơ cấu chính – Hoạ đồ vị trí. Phần III – Hoạ đồ vận tốc. Phần IV – Hoạ đồ gia tốc. .Phần V – Phân tích áp lực. Phần VI – Chuyển động thực của máy, momen quán tính bánh đà. Phần VII –Thiết kế bánh răng. Tài liệu tham khảo: Hướng dẫn thiết kế đồ án Nguyên Lý Máy Nguyên lý Máy - Nhà xuất bản Khoa Học LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay khoa học kỹ thuật đang phát triển như vũ bão, mang lại những lợi ích cho con người về tất cả nhữnh lĩnh vực tinh thần và vật chất. Để nâng cao đời sống nhân dân, để hoà nhập vào sự phát triển chung của các nước trong khu vực cũng như trên thế giới. Đảng và Nhà nước ta đã đề ra những mục tiêu trong những năm tới là nước công nghiệp hoá hiện đại hoá. Muốn thực hiện được điều đó một trong những ngành cần quan tâm phát triển nhất đó là ngành cơ khí chế tạo máy vì ngành cơ khí chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các thiết bị công cụ cho mọi ngành kinh tế quốc dân. Để thực hiện việc phát triển ngành cơ khí cần đẩy mạnh đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao, đồng thời phải đáp ứng được các yêu cầu của công nghệ tiên tiến, công nghệ tự động hoá theo dây truyền trong sản xuất . Nhằm thực hiện mục tiêu đó, chúng Em là sinh viên trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp - Thái Nguyên nói riêng và những sinh viên của các trường kỹ thuật nói chung trong cả nước luôn cố gắng phấn đấu trong học tập và rèn luyện, trau dồi những kiến thức đã được dạy trong trường để sau khi ra trường có thể đóng góp một phần trí tuệ và sức lực của mình vào công cuộc đổi mới của đất nước trong thế kỷ mới . Qua đồ án này Em đã tổng hợp được nhiều kiến thức chuyên môn, giúp Em hiểu rõ hơn những công việc của một kỹ sư tương lai. Song với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên đồ án của Em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn Nguyên Lý Máy – Chi Tiết Máy và các Thầy Cô giáo trong khoa để đồ án của Em được hoàn thiện hơn . Cuối cùng Em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm chỉ bảo của các Thầy Cô trong khoa và bộ môn Nguyên Lý Máy – Chi Tiết Máy trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp và đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo : Phần I PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU CHÍNH Phân tích chuyển động: Lược đồ động cơ cấu máy bào loại 3 ở vị trí như hình vẽ Từ lược đồ cơ cấu chính của bào loại 3 ta thấy cơ cấu được tổ hợp từ cơ cấu culits: Gồm 5 khâu động được nối với nhau bằng các khớp trượt và khớp quay nhưng là khớp thấp. Công dụng của máy bào là biến chuyển động quay của bộ phận dẫn động (thường là động cơ) thành chuyển động tịnh tiến thẳng của bộ phận công tác ( đầu bào) trên đầu bào ta lắp dao bào để bào các dạng chi tiết khác nhau. Đặc điểm chuyển động của các khâu: Khâu dẫn 1 ta giả thiết là quay đều với vận tốc góc w1 truyền chuyển động cho con trượt 2 ( Khâu 2 chuyển động song phẳng) .Con trượt 2 truyền động cho culits 3 có chuyển động quay không toàn vòng lắc qua lắc lại truyền động cho con trượt 4 là chuyển động tịnh tiến và truyền chuyển động cho đầu bào 5 là chuyển động tịnh tiến thẳng theo phương ngang. 2. Tính bậc tự do: Cơ cấu máy bào gồm 5 khâu động vậy n = 5 (số khâu động) nối với nhau bằng 7 khớp thấp: p5 = 7 (số khớp thấp) không có khớp cao: p4 = 0 (số khớp cao) không có ràng buộc thừa và bậc tự do thừa. Do đó để tính bậc tự do của cơ cấu ta áp dụng công thức sau: W = 3n - ( 2P5 + P4 ) - S + Rt = 3.5 - ( 2.7 + 0 ) - 0 + 0 = 1 Vậy số bậc tự do của cơ cấu là 1: Xếp loại cơ cấu: Ta chọn khâu 1 làm khâu dẫn ta tách được 2 nhóm axua loại 2 ( nhóm có 2 khâu 3 khớp là nhóm 4-5 và nhóm 2-3). Do cơ cấu có 2 nhóm đều là nhóm loại hai vậy cơ cấu là cơ cấu loại 2.(hình vẽ) Phần II TỔNG HỢP CƠ CẤU CHÍNH – HOẠ ĐỒ VỊ TRÍ Từ các số liệu đầu bài đã cho ta xác định được các thông số cần thiết Từ các số liệu đầu bài đã cho ta xác định được các thông số cần thiết để xây dựng cơ cấu : Góc lắc Y: Ta có .. Biết được góc lắc Y và khoảng cách Lo1o2 . Từ O2 ta kẻ 2 tia x và x’ hợp với đường nối giá O1O2 một góc 180 . Từ O1 ta vẽ vòng tròn tiếp xúc với hai tia O2X và O2X’ ta sẽ xác định được 2 vị trí chết của cơ cấu. Xét cơ cấu tại hai vị trí này ta dễ dàng tính được: R = LO1A = Lo1o2 Sin = 0.218(mm) Vì qũy tích điểm B thuộc culits 3 và bằng hành trình H cho nên ta có Sin = H / (2L02B ) => L02B = H/2 Sin=0.62/2.Sin(44,150/2)=0,825 (m) => LO2B = 0,825 (m)Tóm lại ta có độ dài thực của các khâu là : LO1A = 0,218(m) LO2B = 0,825(m) Để dựng được hoạ đồ vị trí ta chọn tỷ lệ xích chiều dài mL : mL = LO1A / O1 A ta chọn O1A = 87,2 (m) vậy mL = 0,218 / 87,2 = 0,0025 (m/mm). Vậy các đoạn biểu của cơ cấu là O1O2 = LO1O2/mL = 0,58/ 0,0025 = 232 (mm) O2B = L02B / mL = 330(mm)Vẽ họa đồ vị trí : Từ vị trí chết bên trái ta chia vòng tròn tâm O1 bán kính O1A thành 8 phần bằng nhau. Vậy ta đã có 8 vị trí chia đều cộng với 3 vị trí đặc biệt ( đó là vị trí biên phải và hai vị trí 0,05H tổng cộng ta có được 11 vị trí .Họa đồ vị trí được vẽ như trên hình vẽ. Phần III HOẠ ĐỒ VẬN TỐC TA LẦN LƯỢC VẼ HOẠ ĐỒ VẬN TỐC CHO 11 VỊ TRÍ VỚI TỶ LỆ XÍCH: mV = mL w1 = pn1 mL/30 = 3,14.390.0,0025/30=0,102 (m/mms).Giả sử vẽ hoạ đồ vận tốc và gia tốc tại vị trí bất kỳ. Phương trình véctơ vận tốc : Chọn khâu 1 là khâu dẫn quay đều quanh trục cố định qua O1 với vận tốc góc w1 = const nên VA1 có phương vuông góc với O1A chiều thuận theo chiều w1 có độ lớn : VA1 = LO1A. w1 . vì khâu 1 nối với khâu 2 bằng khớp bản lề nên ta có : VA1 = VA2 , khâu 2 trượt tương đối so với khâu 3 nên ta có : Trong đó VA3 có phương vuông góc với O2B trị số chưa xác định : VA3 = Pa3 . mV , VA2 đã xác định hoàn toàn , VA3/A2 có phương song song với O2B trị số chưa xác định . Như vậy phương trình trên còn hai ẩn nên giải được bằng phương pháp hoạ đồ véctơ . Vận tốc của điểm VB3 được xác định theo định lý đồng dạng thuận ,trị số VB3 = pb3.mV vì khâu 4 nối với khâu 3 nhờ khớp bản lề nên ta có VB3 = VB4 . Do khâu 4 nối với khâu 5 bằng khớp tịnh tiến nên ta có : .Trong đó VB4 =VB3đã xác định hoàn toàn và VB5/B4 có phương theo phương thẳng đứng giá trị chưa xác định ,khâu 5 chuyển độnh tịnh tiến theo phương ngang ,giá trị chưa xác định : VB5 = pb5.mV .Phương trình này còn hai ẩn nên giải được bằng cách vẽ hoạ đồ véctơ. Hình vẽ: Ta chọn một điểm P bất kỳ làm gốc hoạ đồ, từ P vẽ đoạn Pa1 (Pa1//O1A) biểu diễn vận tốc : VA1 = VA2 .Từ mút véctơ pa1 vẽ đường chỉ phương D của VA3/A2 ( D//O2B) từ P vẽ đường chỉ phương D’ của VA3 (D’ ^ O2B) khi đó ta thấy D cắt D’ tại a3 biểu thị vận tốc VA3 , dùng tỷ số đồng dạng ta xác định được Pb3 biểu thị vận tốc của VB3 = VB4 từ b3 = b4 kẻ đường chỉ phương D’1 của VB5/B4 theo phương thẳng đứng. Từ P vẽ D’2 theo phương ngang cắt D’1 tại b5 vậy Pb5 biểu diễn vận tốc của VB5. Vận tốc các điểm thuộc cơ cấu, vận tốc trọng tâm, vận tốc góc: VA12 = Pa1,2.mV ; VA3 = Pa3.mV ; VA3/A2 = a2a3.mV ; VB3,4 = Pb3,4.mV ; VB5 = Pb5 . mV; VB5/B4 = b4b5. mV ; Trọng tâm các khâu đặt tại trung điểm các khâu nên ta xác định được vận tốc trọng tâm theo định lý đồng dạng. VS3 =VB3/2 = Ps3. mV ; VS4 =VB4= Ps4. mV ; VS5 =VB5= Ps5 . mV; +Vận tốc góc các khâu. VA3 = Pa3. mV = O2A.mL. w3 => w3=w2 = Pa3. mV / O2A.mL w5=w4 = 0 vì khâu4, 5 chuyển động tịnh tiến. Vận tốc các điểm, các trọng tâm, vận tốc góc được biểu diễn trong bảng 1. *Tính LO1A ở các vị trí chia đều : Xét một vị trí bát kì : Trong tam giác O1AO2 có b=90-Y/2=900-44,150/2=67,90 Ta có : L2O2A= L2O1A+ L2O1O2-2 LO1A. LO1O2.cos(b+450). Vậy *Tính ở vị trí 2 và vị trí 7. Sinj =H(0,5-0,05)/LO2A=0,62.0,45/0,825=0,3382 => j =19,770 Theo đinh lí cos: a2=b2 +c2-2.b.c.cosj mà ta có : c2-2.b.c.cosj +( b2 -a2) = 0 c2-2.0,58.c.cos19,77 +( 0,582 –0,2182) = 0 GiảI phương trình bậc hai ẩn là c với (LO2A< c <LO1O2 +LO1A) c2-1,09.c +0,289 = 0 c = 0,64 LO2A = 0,64 (m) Bảng 1: Trị số các đoạn biểu diễn vận tốc các đIún trên các khâu với tỉ xích mV. VT 1-8 2 3 4 5 6 7 9 10 11 g ±67,9 83,2 112,9 157,9 202,9 247,9 276,8 292,9 337,9 382,9 Pa1,2 87,2 87,2 87,2 87,2 87,2 87,2 87,2 87,2 87,2 87,2 Pa3 0 38 55,7 83,8 83,5 56 38 1,29 71,4 71 a2a3 0 74,48 67 24 24,6 67,7 78,5 87,1 49,2 51 Pb5 0 46 36,4 84,4 87,2 62,6 46 1,85 150,2 147 O2A 215 256,3 277,8 314,5 314,4 276,8 256,3 213,7 154,7 155,4 PS3 0 24,5 33,5 41,9 43,8 31,5 24,5 1 76,8 73 Pb4 0 49,2 66,2 84,8 87,7 65,5 49 2 153,6 150 Bảng 2: Biểu diễn giá trị thật vận tốc các điểm, vận tốc trọng tâm, vận tốc góc các khâu. VT 1-8 2 3 4 5 6 7 9 10 11 VA12(m/s) 8,9 8,9 8,9 8,9 8,9 8,9 8,9 8,9 8,9 8,9 VA3(m/s) 0 3,88 5,68 8,55 8,5 5,7 3,9 0,13 7,28 7,24 VA3/A2(m/s) 0 7,6 6,83 2,45 2,5 6,9 8 8,88 5 5,2 VB3(m/s) 0 5 6,75 8,65 8,95 6,68 5 0,21 15,67 15,3 VB5(m/s) 0 4,7 6,47 8,6 8,9 6,39 4,7 0,19 15,32 15 VS3(m/s) 0 2,5 3,42 4,27 4,47 3,21 2,5 0,102 7,83 7,45 w3(Rad/s) 0 6,06 8,18 10,48 10,85 8,01 6,06 0,25 19 18,55 PHẦN IV HOẠ ĐỒ GIA TỐC TA VẼ HOẠ ĐỒ GIA TỐC CHO HAI VỊ TRÍ SỐ 3 VÀ SỐ 10. a, Phương trình véctơ gia tốc Ta có véc tơ aA1 (do khâu 1 quay đều quanh trục cố định nên nó có phương theo đường thẳng AO1, chiều hướng từ Atới O1, và có độ lớn là: w12. LO1A ) vì khâu 1 nối với khâ2 bằng khớp bản lề ta có aA1 = aA2 mặt khác khâu 2 trượt tương đối so với khâu 3 nên: Trong đó aA2 đã xác định hoàn toàn. arA3/A2 có phương // O2A, giá trị chưa biết, akA3/A2 có chiều thuận theo chiều VA3/A2 quay đi 900 theo chiều w3 giá trị: akA3/A2 = 2.w3 .VA3/A2 . Tuy nhiên nó cũng được xác định theo phương pháp hình học. Vì khâu 3 quay quanh trục cố định nên : `Trong đó anA3 chiều từ A về O2 phương // O2A, giá trị : anA3 = w32. LO2A ; atA3 có phương vuông góc với O2A giá trị chưa xác định. Vậy ta có : Phương trình 4 còn 2 ẩn nên giải được bằng phương pháp hoạ đồ véctơ gia tốc. Giá trị aB3 được xác định theo định lý đồng dạng thuận . O2A/O2B = Pa’3/Pb’3 =>Pb’3 =O2B. Pa’3/O2A Vì khâu 3 nối với khâu 4 bằng khớp bản lề nên : aB3 = aB4 . Mặt khác vì khâu 4 nối với khâu 5 bằng khớp tịnh tiến nên ta có : Trong đó aB4 đã xác định hoàn toàn , arB5/B4 có phương theo phương thẳng đứng giá trị chưa xác định , akB5/B4 = 0 (do w4 = 0) .Khâu 5 chuyển động tịnh tiến theo phương ngang . Phương trình này còn hai ẩn nên giải được bằng hoạ đồ gia tốc. b, Cách vẽ hoạ đồ gia tốc: Ta chọn tỷ lệ xích gia tốc ma = w12. mL =(40,82)2. 0,0025 = 4,166 ( m/mms2) . Tính các đoạn biểu diễn: pa’1,2 là đoạn biểu diễn véctơ gia tốc aA1,2 nên : pa’1,2 =.O1A ; a’k là đoạn biểu diễn akA3/A2 nên : a’k = 2w3.a2a3 ; pn’ là đoạn biểu diễn của anA3 nên : pn’ = w32 .LO2A /ma . Đoạn pb’4 là đoạn biểu diễn của aB4 có giá trị bằng với aB3 .Đoạn pb’5 là đoạn biểu diễn của a B5. Chọn p làm gốc hoạ đồ, từ p vẽ pa’1,2 biểu thị véctơ gia tốc aA1,2 (pa’1,2// O1A) từ a’2 vẽ phương chiều akA3/A2 , từ mút k vẽ đường chỉ phương D của arA3/A2 ( D // O2A ), từ p vẽ pk’ biểu thị anA3 (pk’ // O2A ), từ mút pk’ vẽ đường chỉ phương D’ của atA3 (D’ ^ O2A ) khi đó D’cắt D tại a’3 nối pa’3 biểu thị aA3. Gia tốc aB3 được xác định theo định lý đồng dạng thuận của hoạ đồ gia tốc. Ta có b’4 º b’3.Từ b4’ kẻ đường thẳng d theo phương thẳng đứng cắt đường thẳng d’ theo phương ngang tạI b4’ đường thẳng pb5’ biểu thị gia tốc aB5 . *, Xác định gia tốc trọng tâm các khâu: Gia tốc trọng tâm S3 : ta có S3 là trọng tâm của khâu 3 nên : ps’3 = pa’3 / 2 Gia tốc trọng tâm S4 : ta có khâu 4 chuyển động tịnh tiến nên : ps’4 = pb’4 Gia tốc trọng tâm S5 : vì khâu 5 chuyển động tịnh tiến nên : ps’5 = pb’5 *, Xác định gia tốc góc các khâu: Ta có : w1 = const nên e1 = 0. Khâu 2 nối với 3 bằng khớp trượt nên e2 = e3 ta có e3 = atA3 / LO2A và Khâu 5,4 chuyển động tịnh tiến nên : e5 = e4 = 0. Phần VPHÂN TÍCH ĐỘNG TĨNH HỌC Phương pháp chung để vẽ hoạ đồ : Cơ sở để giải là nguyên lý Đalămbe :Khi ta thêm vào các lực quán tính ta sẽ lập được phương trình cân bằng lực của các khâu,các cơ cấu và máy.Dựa vào các phương trình cân bằng lực này,bằng phương pháp vẽ đa giác lực ta giải ra được các lực chưa biết,đó là áp lực tại các khớp động . Cuối cùng còn lại khâu dẫn ta sẽ tính được mômen cân bằng. Ngoại lực tác dụg lên cơ cấu gồm : Lực cản kỹ thuật PC (có ích) đặt tại khâu 5. - Trọng lượng các khâu G1,G3 ,G4 ,G5 đặt tại trọng tâm các khâu ( riêng khâu 5 thì G5 đạt tại S5 với LCS5 = 300 (mm) Lực quán tính các khâu : +) Lực quán tính của Culits 3 có trị số : Pqt3= m3 . as’3 đặt tại tâm va đập K3 , K3 được xác định theo cách tính sau LO2K3 = LO2S3 + LS3K3 = LO2B / 2 + LO2B / 6 = LO2B LS3K3 = JS3/(m3.LO2S3) = (2.m3. L2O2B)/ (12.m3. L2O2B) = LO2B / 6 = 137,5 (mm) Những phản lực cần xác định là :phản lực R05 tại khớp trượt ; phản lực R45 (hoặc R54) ,R23 tạI B ,R12 (R21) tại khớp quay A,phản lực R01 tại khớp quay 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 = 1900 N ; G1 = q.LO1A = 400 .0,218 = 87,2 N G2 = 0 N; G3 = q.LO2B = 400 .0,825 = 330 N; G4 = m4.g = 10.9,81 = 981 N; G5 = 8G4 = 784.8 N; m2 = 0 (kg); m3 = = 33,64 (kg); m4 = 10 (kg); m5 = 8m4 = 80 (kg). a)Phân tích lực tại vị trí số 3: Tính lực quán tính và mômen lực quán tính: Pqt5 = -m5aS5 = -80.223,5 = -17880 N Pqt4 = -m4aS4 = -10.223,71 = -2237,1 N Pqt3 = -m3aS3 = -33,64.110,51 = -3717,56 N Đặt lực : Lực cản kỹ thuật đặt tại khâu 5 . Trọng lượng các khâu G3 , G4 , G5 đặt tại trọng tâm các khâu, đặt mômen quán tính tạI trọng tâm S của các khâu. tách cơ cấu thành các nhóm át xua : (4-5) , (2-3) và bắt đầu từ nhóm (4-5). Tách nhóm Axua 4-5 , đặt các lực Pc ,G5, Pq5,G4, Pq4,kẻ phương R05 ,áp lực khớp động Vậy phương trình lực của nhóm 4-5 là : Phương trình có 3 ẩn chưa giảI được ta phảI khử ẩn bằng cách tách riêng khâu 5 : Ta có phương trình lực cho khâu 5: Phương trình lực còn hai ẩn ta giảI được bằng phương pháp vẽ. Chọn tỉ lệ mP = 80 (N/mm).Vẽ hoạ đồ lực và ta xác định được R05 ,R45 . R05 = ed. mP = G5 =784,8 (N/mm). R45 = de. mP = 247,25.80 =19780 (N/mm). Để xác định R34 ta dựa vào phương trình cân bằng lực riêng của khâu 4. Phương trình lực còn hai ẩn ta giảI được bằng phương pháp vẽ. Chọn tỉ lệ mP = 80 (N/mm).Vẽ hoạ đồ lực và ta xác định được R34 . R34 = da. mP = 275.80 = 22000 (N) Tiếp tục tách nhóm Axua 2-3 . Các lực tác động vào các khâu của nhóm gồm : R12 , R03 ,R43 ,G3 ,Pq3 . Ta viết được phương trình lực của khâu 2-3 Ta cóR12 , R03 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 và R32 đã biết phương nên ta xác định được phương của R12 là vuông góc với O2A đi qua A . R12 được xác định từ phương trình cân bằng mômen của khâu 2-3 : R43.H2 + R12.O2A + Pq3.H1 + G3.H = 0 R12=-=-=27995,28N Vẽ đa giác lực ta suy được R03 . R03 = ea. mP 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.h1mL = 27995,28.55,73 .0,0025 = 3900,442 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= =-mv/w1 .(-G3.h1 –G4.h2 –Pc . h5 - Pq3 h4- Pq4 .h3 – Pq5.h5) =-0,0025.(- 330.8 - 98,1.19,14 - 1900.63,37 – 3717,56.42,8 – 2237,1.64,19 – 17880.63,37) = 3901,71 Nm b. Phân tích lực tại vị trí số 10: Ta cũng tiến hành như ở vị trí số 3 . TạI vị trí 10 máy chạy không nên không có PC : Tính lực quán tính và mômen lực quán tính: Pqt5 = -m5aS5 = -33,64.447,93 = -15068,37 N Pqt4 = -m4aS4 = -10.895,85 = -8958,5 N Pqt3 = -m3aS3 = -33,64.888,13 = -71050,4 N Đặt lực : Lực cản kỹ thuật đặt tại khâu 5 . Trọng lượng các khâu G3 , G4 , G5 đặt tại trọng tâm các khâu, đặt mômen quán tính tại trọng tâm S của các khâu. Tách cơ cấu thành các nhóm át xua : (4-5) , (2-3) và bắt đầu từ nhóm (4-5). Tách nhóm Axua 4-5 , đặt các lực G5, Pq5,G4, Pq4,kẻ phương R05 ,áp lực khớp động Vậy phương trình lực của nhóm 4-5 là : Phương trình có 3 ẩn chưa giảI được ta phảI khử ẩn bằng cách tách riêng khâu 5 : Ta có phương trình lực cho khâu 5: Phương trình lực còn hai ẩn ta giảI được bằng phương pháp vẽ. Chọn tỉ lệ mP = 200 (N/mm).Vẽ hoạ đồ lực và ta xác định được R05 ,R45 . R05 = 784,8 (N/mm). R45 =71050,4 (N/mm). Để xác định R34 ta dựa vào phương trình cân bằng lực riêng của khâu 4. Phương trình lực còn hai ẩn ta giảI được bằng phương pháp vẽ .Vẽ hoạ đồ lực và ta xác định được R34 . R34 = 79932,66(N) Tiếp tục tách nhóm Axua 2-3 . Các lực tác động vào các khâu của nhóm gồm : R12 , R03 ,R43 ,G3 ,Pq3 . Ta viết được phương trình lực của khâu 2-3 Phương trình cân bằng mômen của khâu 2-3 : R43.H2 + R12.O2A + Pq3.H1 + G3.H = 0 R12 = 185756,54 N Vẽ đa giác lực ta suy được R03 . 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.h1mL = 185756,54.72.0,0025 = 33436,18 Nm Tính mô men cân bằng trên khâu dẫn bằng phương pháp đòn jucopki: MCB= = - mv/w1 .(-G3.h1 –G4.h2 - Pq3 h3- Pq4 .h4 – Pq5.h5) =-0,0025.(- 330.16,27 - 98,1.32,55 – 15068,37.91,88 – 8958,5.144,59 –71050,4.150,14) = 33389,65 Nm Nhận xét : tính mô men cân bằng theo hai phương pháp thì không chênh lệch nhau nhiều lắm Vị trí 3 sai lệch là 0,032% Vị trí 10 sai lệch là 0,14% Phần VII TÍNH TOÁN 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). = (PC.h3 + G4.h2 + G3.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 1 góc 90o , sau đó đặt trọng lực của các khâu G3, G4,G5 vào trọng tâm các đoạn trên hoạ đồ vận tốc ,đặt lực cản kỹ thuật Pc tại b5 sau đó lấy mô men vơi 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 chết ta tính mômen cản cho hai trường hợp là có lực cản PC và không có PC . Ta có bảng trị số mô men cản thay thế: VT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 h1 0 8,28 9,57 4,42 4,74 9,56 8,28 0 0,37 16,28 16,46 11,76 11,76 h2 0 16,55 19,14 8,84 9,48 19,11 16,55 0 0,75 32,55 32,91 23,53 23,53 h3 0 46,04 63,32 84,37 87,18 62,63 46 0 0 0 0 0 0 MCtt 0 229,56 313,38 406,56 407,85 284,92 207,61 0 0,492 21,4 -21,65 -15,96 15,96 Trị số mômen cản thay thế của 2 vị trí đối với trường hợp có PC và không có PC : Vị trí 2 7 Có PC 229,56 207,61 Không có PC 10,89 -10,89 Vẽ đồ thị MCtt ,từ các giá trị ta tìm được Trục tung biểu thị MCtt với tỷ lệ xích mM = 4 () Vị trí 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 đoạn bd(MCtt) 0 57,39 78,35 101,64 102 71,23 51,9 0 0,123 5,35 -5,41 -3,99 3,99 Vị trí 2 8 đoạn bd(MCtt) không có PC 2,72 -2,72 Trục hoành biểu thị góc quay với tỷ lệ xích mj = 0,0349 Bảng giá trị các vị trí: VT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 j(Rad) 0 0,488 0,785 1,57 2,36 3,14 3,42 3,9 3,93 4,7 5,5 4,33 5,86 j(mm) 0 14 22,5 45 67,5 90 98 112 112,5 135 157,5 124 168 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 = 4. 0,0349.70 = 9,772 () Phương pháp tích phân: Trên trục hoành của đồ thị Mctt chia làm 16 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,a10,a11,a12,a13,a14,a15,a16 trên đường cong Mctt . Lấy một điểm H trên trục 0j cách 0 một khoảng 70 (mm) gọi là cực tích phân