LY THUYET DO AN docx

MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
PHỤ LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU trang 2
PHẦN 1: PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CƠ CẤU CHÍNH trang 4
PHẦN 2: TỔNG HỢP CƠ CẤU CHÍNH trang 6
PHẦN 3: PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU CHÍNH trang 8
PHẦN 4: PHÂN TÍCH TĨNH HỌC CƠ CẤU CHÍNH tra 14
PHẦN 5: CƠ CẤU DẨN ĐỘNG trang 19
PHẦN 6: TỔNG HỢP CƠ CẤU CAM trang 22
PHẦN 7: XÁC ĐỊNH MƠMEM QN TÍNH CỦA
BÁNH ĐÀ trang 25
PHẦN 8: PHỐI HỢP CHUYỂN ĐỘNG CỦA MÁY trang 28
Võ Minh Hân Trang 1
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
PHẦN MỞ ĐẦU
Trên thế giới hiện nay, cách mạng khoa học kỹ thuật phát triển với tốc
độ rất nhanh, không ngừng nâng lên những tầm cao mới. Trong đó, phải kể
đến các thành tựu trong lónh vực Cơ Khí. Các máy móc cơ khí chính là
những trang bò kỹ thuật, đặc trưng cho trình độ sản xuất, trình độ phát triển
của mỗi quốc gia.
Môn học nguyên lý máy là một môn cơ sở, nền tảng của ngành cơ khí,
và được giảng dạy ở hầu hết các trường Đại Học Kỹ Thuật. Ở nước ta, từ
những ngày đầu, môn học Nguyên lý máy đã được đưa vào chương trình
đào tạo sinh viên các trường Đại học kỹ thuật. Hàng chục năm qua, nó đã
không ngừng cải tiến, nâng cao, tiếp cận những thành tựu mới của khoa học
kỹ thuật thế giới, phù hợp với tình hình sản xuất ở việt nam.
Thiết kế môn học Nguyên lý máy là môn học giúp cho Sinh Viên củng
cố lại kiến thức của môn học Nguyên lý-chi tiết máy, đồng thời nắm bắt
được đầy đủ và hệ thống hơn về nguyên lý máy.
Ngoài việc nắm chắc lý thuyết của môn học Nguyên lý máy, sinh viên

còn phải biết tổng hợp kiến thức của toàn bộ môn học và những kiến thức
liên quan của các môn học khác để giải quyết các vấn đề có tính kỹ thuật
mà trong tương lai ở cương vò công tác của mình họ thường gặp. Chính vì
vậy môn học Thiết kế môn học Nguyên lý máy giúp cho sinh viên thực
hiện được nhiệm vụ đó.
Võ Minh Hân Trang 2
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
TÓM TẮT ĐỀ BÀI:
SỐ LIỆU PHƯƠNG ÁN 5:
m
1
(mm)
m
2
(mm)
Z
4
Z
5
β
max
(độ)
α
min
(độ)
ϕ
đ
(độ)
ϕ
x

(độ)
ϕ
v
(độ)
l
O4C
(mm)
k H
(mm)
5 16 14 48 15 50 65 0 65 120 1.6 600
l
O2O5
(mm)
BO
SO
l
l
5
35
(mm)
m
3
(kg)
J
s3
(kg.m
2
)
BO
BF

l
l
5
(mm)
BF
BF
l
l
4
(mm)
J
s4
(kg.m
2
)
m
4
m
5
X
S
(mm)
Y
P
(mm)
δ
370 0.5 22 0.9 0.32 0.5 0.015 3 72 210 180 1/25
Các kí hiệu:
m
2

: môđun tại vòng lăn của bánh răng 4 và 5
Z
4
, Z
5
: số răng của bánh răng 4 và 5
β
max
: góc lắc lớn nhất của cần O
4
C
ϕ
đ
,ϕ
v
, ϕ
x
: các góc của cam
l
O4C
: chiều dài cần lắc
k: hệ số về nhanh
H: hành trình làm việc
m
3
: khối lượng khâu 3
J
s3
: momen quán tính khâu 3
J

s4
: moment quán tính khâu 4
m
4
: khối lượng khâu 4
m
5
: khối lượng khâu 5
X
S
: khoảng cách từ F đến trọng tâm khâu 5
Y
P
: khoảng cách từ đầu bào đến tâm quay O
2
h : khoảng cách từ khâu 5 đến tâm O
5
ϕ
1
: góc lắc khâu 3
Võ Minh Hân Trang 3
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
PHẦN 1: PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CƠ CẤU CHÍNH
I. MỤC ĐÍCH
Trong phần này ta nghiên cứu về những thành phần cơ bản về cấu tạo
của cơ cấu như: các khâu, các khớp, các nhóm của cơ cấu. để từ đó tìm
ra đặc điểm chuyển động của cơ cấu như tìm số bậc tự do, xác đònh xếp
loại cơ cấu.
II. LƯC ĐỒ CẤU TẠO CỦA CƠ CẤU CHÍNH :

III. BẬC TỰ DO :
Cơ cấu chính của máy bào ngang có :
Số khâu : n = 5
Khớp loại 5 : p
5
= 7
Khớp loại 4 : p
4
= 0
=> số bậc tự do của cơ cấu :
W = 3.n – (2. p
5
+ p
4
) =1
=> cơ cấu chính có một khâu dẫn .
Võ Minh Hân Trang 4
O
5
A
O
2
F
G
B
x
x
3
1
2

4
5
6
ω
1
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
IV. TÁCH NHÓM ATXUA
Khâu dẫn ( khâu 1): nhóm Atxua loại 1.
• Nhóm I (khâu 2 và 3) : là nhóm Atxua loại 2.
• Nhóm II: ( khâu 4 và 5 ) : là nhóm Atxua loại 2.
Võ Minh Hân Trang 5
A
O
2
1
O
5
A
3
2
F
G
B
x
x
4
5
6
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
Vậy: Cơ cấu chính của máy bào ngang là cơ cấu loại 2

PHẦN 2 : TỔNG HP CƠ CẤU CHÍNH
Xác đònh các thành phần của cơ cấu chính :
n=60 (v/p)
Hệ số về nhanh k=1,6 => góc lắc giới hạn của culit 3
⇒
ϕ
max
=
180*
1
1
+
−
k
k
Vận tốc gốc khâu dẫn:
ω
1
=
60
2n
*π=2*60*π/60= 6.28 (rad/s)
Tính tốn chiều dài các khâu :
-Với hành trình của đầu bào H=550 mm, ta tính được chiều dài khâu O
5
B:
-L
O5B
mm
H

5.1062
15sin2
550
2
30
sin2
===
-Chọn L
O5B
= 1062 mm
-Ta có: L
O2O5
=390 mm;ta xác định chiều dài khâu O
2
A:
=>L
O2A
=L
O2O5
*sin15
0
=390*sin15
0
=100.939mm
-Chọn L
O2A
=101 mm
-Theo đề bài,ta có:

mmL

LBF
LBS
mmL
BLO
SLO
mmL
BLO
LBF
BS
SO
BF
8.1325.265*5.05.0
4
5311062*5.05.0
5
35
5.2651062*25.025.0
5
4
35
==⇒=
==⇒=
==⇒=
-Kiểm tra điều kiện làm việc bình thường của các khâu:(Khi tay
quay culit thẳng hàng).
lO2O5 + lO2A = 502mm
lO5B =846mm
lO2O5 + lO2A < lO5B
Võ Minh Hân Trang 6
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO

⇒
Vậy cơ cấu hoạt động bình thường.
Từ các số liệu của đề bài ta có cơ cấu chính :
Tỉ lệ xích : µ = 0.009(
mm
m
)
Khâu(đoạn) Độ dài thực các khâu (mm)
Độ dài biểu diển các khâu
(mm)
O
2
A 132 14.67
O
2
O
5
390 41.11
O
5
B 1062 94
BF 270.7 53.1
H 600 110
L
O5S3
423 106.2
L
BS4
135.4 26.56
Y

P
180 20
ω (rad/s) ϕ (độ)
6.28
41.54
THÀNH LẬP BẢN VẼ CƠ CẤU CHÍNH
– B1: Chọn tỉ lệ xích: µ =
bv
th
l
l
(chiều dài thật / chiều dài bản vẽ)
– B2: vẽ đoạn O
2
O
5
theo phương thẳng đứng
– B3: từ O
5
vẽ một đường thẳng bất kì tạo với O
2
O
5
một góc ϕ / 2
– B4: từ O
5
vẽ đoạn thẳng có chiều dài H/2, từ điểm mút đoạn thẳng
này vẽ đường thẳng song song O
2
O

5
cắt đường thẳng ở trên tại điểm
B
– B5: từ điểm B này vẽ đường thẳng theo phương ngang có chiều dài H,
xác đònh được 2 vò trí biên
– B6: từ O
2
vẽ đường thẳng vuông góc với O
5
B được điểm A
– B7: vẽ đường thẳng theo phương ngang và cách O
5
một khoảng h, xác
Võ Minh Hân Trang 7
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
đònh được khâu 5
– B8: dựa vào tỉ số
BO
BF
l
l
5
ta xác đònh được BF
Thể hiện bản vẽ cơ cấu chính trên giấy A
3
kèm theo
PHẦN 3: PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU CHÍNH
– Dựa vào phần phân tích tổng hợp cơ cấu chính ta có được các vò trí
của các khâu và khớp được xác đònh trên bản vẽ
– Để xác đònh được vận tốc, gia tốc của các khâu các điểm trên khâu ta

dùng phương pháp vẽ.
– Dưới đây là các bước tiến hành tính toán và vẽ trên khổ A
3
,với tỷ lệ
xích chiều dài cơ cấu tương ứng trên hình vẽ.
1. BÀI TOÁN VẬN TỐC :
Dựa vào bản vẽ cơ cấu chính ta tách ra 8 vò trí riêng
Xác đònh vận tốc tại các vò trí bằng phương pháp vẽ
Ở đây ta chỉ nêu cách vẽ chung cho 8 vò trí
ω
1
= 2πf = 2π
60
n
=2*3.14*60/60=6.28(rad/s)
-Số vòng quay của tay quay O2A : n
O2A
=60 (vòng/phút)
=> V
A1
= ω
1
*L
AO2
=6.28*0.132= 0.83 (rad/s)
•Phương trình gia tốc điểm A:
2323 AAAA
VVV +=

(1)

5353 OAOA
VVV +=
(2)
+
2A
V
⊥ AO
2
, Cùng chiều với ω
1
, Có độ lớn : V
A2
= V
A1
= 0.83 (m/s)
+V
O5
= 0
+
23AA
V
: Có phương ⁄⁄ AO
5
,đặt tại A
+
53OA
V
: đặt tại A,phương ⊥O5B
 Vẽ họa đồ vận tốc cho điểm A
3

:
Chọn tỉ lệ xích: µ = 0.04
s
m
– Chọn p làm cực học đồ vận tốc
– Qua p vẽ đường thẳng pa
2
vuông góc với O
2
A, trên đó xác đònh vectơ
2A
V

cùng chiều ω
1
và cách p một khoảng pa
2
=0.85/ 0.04 =21 (mm)
Võ Minh Hân Trang 8
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
– Từ a
2
kẻ đường thẳng a
2
t song song với AO
5
, phương này chứa véctơ
23AA
V
– Từ cực họa đồ p kẻ đường thẳng pn vuông góc với O

5
B.
– pn

cắt a
2
t tại a
3
– Nối từ cực họa đồ p đến a
3
ta được phương và chiều véctơ
3A
V
Tính ω
3
:
ω
3
=
5
3
AO
A
l
V
(rad/s)
Tìm l
AO5
: xác đònh bằng cách đo trên họa đồ cơ cấu chính [µ= 0.04 (m/mm)]
l

AO5
= l
AO5BV
.µ(m)
V
A3
= pa
3
*µ
v
 Xác đònh vận tốc điểm B :
Gốc tại B
B
V
cùng phương, cùng chiều với
3A
V
Độ lớn: V
B
= ω
3
.l
BO5
 Xác đònh vận tốc điểm F :
BFBF
VVV
55
+=

(3)

6565 GFGF
VVV +=
(4)
+
BF
V
5

có: - Điểm đặt tại F.
- Phương ⊥ BF.
- Chiều: Theo chiều họa đồ.
+
65GF
V

có: - Điểm đặt tại F.
- Phương // FG.
- Chiều: xác định theo chiều họa đồ.
+
6G
V

= 0.
Vẽ họa đồ vận tốc cho điểm F
5
:
Chọn tỉ lệ xích: µ
v
= 0.04
mm

sm /
– Chọn p làm cực học đồ vận tốc.
– Qua p vẽ /0.04
– Từ b
3
kẻ đường đường thẳng pb
3
vng góc với O
5
B, trên đó xác định
vectơ
3
B
V


cùng chiều ω
3
và cách p một khoảng pb
3
=ω
3
.l
O5B
thẳng b
3
x
vng góc với BF.
– Từ cực họa đồ p kẻ đường thẳng py song song với FG, phương xác định
véctơ

65GF
V

– py

cắt b
3
x tại f
5.
– Nối từ cực họa đồ p đến f
5
ta được phương và chiều véctơ
5F
V

Võ Minh Hân Trang 9
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
Tính ω
4
:
ω
4
=
FB
BF
l
V
5
(rad/s)
Với: l

FB
= l
FB(BV)
* µ
V
F5B
= µ
v
*bf
5
Kết luận: khâu 5 đầu bào chuyển động tònh tiến với vận tốc V
F5
= πf.µ
v
 Xác định vận tốc điểm S
3
:
V
S3
= ω
3
*O
5
S
3
 Xác định vận tốc điểm S
4
:
Áp dụng phương pháp đồng dạng: S
4

là trung điểm của BF
⇒
V
S4
= µ
v
*ps
4
(với s
4
là trung điểm của b
3
f
5
).
 Xác định vận tốc điểm S
5
:
V
S5
= V
F5


 Bảng trò số vận tốc gốc các điểm :
Bảng trò số vận tốc trọng tâm các khâu:
Vận
tốc
Vò trí
1 2 3 4 5 6 7 8

V
S3
0 0.58 1.16 0.95 0.34 0.66 1.28 1.04
V
S4
0 1.37 1.79 1.2 0.7 1.28 2.39 2.02
V
S5
0 1.34 1.79 1.9 0.69 0.13 2.89 0.08
Vận
tốc
Vò trí
1 2 3 4 5 6 7 8
ω
3
0 1.29 1.68 1.6 0.32 0.61 1.26 0.98
ω
4
0 1.16 0.45 0.43 0.15 0.25 0.32 0.32
Bảng trò số vận tốc dài các điểm:
Võ Minh Hân Trang 10
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
Vận
Vò trí
1 2 3 4 5 6 7 8
V
A3
0 0.58 0.82 0.78 0.43 0.54 0.45 0.33
V
B

0 1.37 1.79 1.69 0.78 1.91 2.24 2.08
V
F5
0 1.34 1.79 1.89 0.69 0.13 2.89 0.08
2. BÀI TOÁN GIA TỐC
Chọn tỉ lệ xích : µ
a
= 0.1
mm
s
m
2
Gia tốc điểm A
3
:
t
OA
n
OAOA
aaaa
535353
++=
r
AA
k
AAAA
aaaa
232323
++=
+a

O5
= 0
+a
A2
= ω
2
1
.l
AO2
+a
n
A3O5
= ω
3
2
.l
A3O5
+a
t
A3O5
⊥ BO
5
+a
k
A3A2
có : - đặt tại A.
-Phương ⊥ O
5
B.
-Chiều: là chiều

23AA
V
quay theo ω
3
một góc 90
0
.
-Độ lớn : a
k
A3A2
= 2.ω
3
.v
r
A3A2
+ a
r
A3A2
có : -Điểm đặt tại A.
-Phương //O
5
B.
-Chiều xác định theo họa đồ
 Vẽ họa đồ gia tốc cho điểm A
3
:
– Chọn π làm cực họa đồ gia tốc
– Từ π kẻ đường thẳng πn
3
song song với AO

5
, trên đó xác đònh
n
OA
a
53
có:
Chiều : từ A đến O
5
Độ lớn biểu diển: πn
3
= (
n
OA
a
53
)/(µ
a
)
– Từ n
3
kẻ đường thẳng n
3
t
3
⊥ AO
5
– Từ π kẻ đường thẳng song song với AO
2
, trên đó xác đònh

2A
a
có:
Chiều : hướng từ A đến O
2
.
Độ lớn biểu diển: πn
2
= a
A2
: µ
a
.
– Từ n
2
kẻ đường thẳng n
2
k
3
vuông góc với
23AA
V
, trên đó xác đònh
k
AA
a
23

có:
Điểm đặt : tại n

2
.
Võ Minh Hân Trang 11
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
Có chiều được xác đònh bằng cách quay
23AA
V
một góc 90
0
theo chiều
ω
3
.
Độ lớn biểu diễn: n
2
k
3
= a
k
A3A2
: µ
a
.
– Từ k
3
kẻ đường thẳng k
3
m
3
song song với AO

5
, trên đó xác đònh được
phương véctơ
r
AA
a
23
– Giao của n
3
t
3
và k
3
m
3
tại r
3

– Nối từ π đến r
3
ta được phương , chiều, độ lớn của
3A
a
 Xác đònh gia tốc điểm B :
ε
3
=
5
5
5

3
5
AO
BO
a
AO
a
BO
a
B
AB
==>=
. ε
3
– Véctơ gia tốc
B
a
được xác đònh:
Điểm đặt tại π
Chiều : cùng chiều với
3A
a
Độ dài biểu diễn: πb = a
B
: µ
a
.
– Xác đònh gia tốc điểm F:
t
BF

n
BFBF
aaaa
555
++=
r
GFGF
aaa
6565
+=
a
n
F5B
= ω
2
4
. l
BF
a
G6
= 0
 Vẽ họa đồ gia tốc điểm F :
– Từ b vẽ đường thẳng n
4
t
4
song song với BF, trên đó xác đònh được
n
BF
a

5
, có:
– Gốc tại b
– Chiều hướng từ F đến B
– Độ dài biểu diễn: bn
4
= a
n
F5B
.µ
a
– Từ n
4
kẻ đường thẳng n
4
t
4
vuông góc với BF, trên đó xác đònh được
phương của véctơ
t
BF
a
5
– Từ π kẻ đường thẳng πt
5
song song với phương xx trên họa đồ vò trí
– Giao của n
4
t
4

và πt
5
tại f
– Gia tốc của điểm F: có độ lớn a
F
= πf.µ
a
 Gia tốc góc trọng tâm các khâu 3, 4.
ε
3
=
5
53
AO
t
OA
l
a
ε
4
=
BF
t
BF
l
a
5
 Gia tốc trọng tâm các khâu 3, 4, 5.
a
S3

=
B
a
2
1
; a
S5
= a
F5
; a
S4
: xác đònh trên hoạ đồ gia tốc
Xác đònh a
S4
:
Võ Minh Hân Trang 12
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
Nối b và f lại
Từ cưc họa đồ π nối đến trung điểm j của bf ta được phương chiều của gia
tốc a
S4

Độ lớn: a
S4
= πj . µ
a

BẢNG KẾT QUẢ
Bảng trò số gia tốc các điểm:
Gia

tốc
Vò trí
1 2 3 4 5 6 7 8
a
A3
5.16 2.47 0.64 1.968 3.324 2.97 5.23 6.79
a
B
10.21 4.07 0.86 9.744 18.18 16.01 13.89 18.13
a
F5
8.87 4.18 1.74 12.164 19.654 15.966 14.08 18.81
a
S3
5.11 2.04 0.4485 4.872 9.09 8.005 6.95 9.07
a
S4
9.35 4.07 2.144 7.75 19.672 16.01 13.81 8.47
a
S5
8.87 4.18 1.706 12.164 19.654 15.996 14.08 18.81
Gia tốc
gốc
Vị trí
1 2 3 4 5 6 7 8
ε
3
12.07 4.81 2.27 2.47 5.11 12.72 16.64 21.43
ε
4

13.13 4.03 6.1 5.27 1.22 12.38 12.53 2.55
Võ Minh Hân Trang 13
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
PHẦN 4 :
PHÂN TÍCH TĨNH HỌC CƠ CẤU CHÍNH
Xác đònh lực quán tính , momen quán tính , phản lực tại các khớp động của
các cơ cấu .
A. TÁCH NHÓM ATXUA :
Võ Minh Hân Trang 14
F
G
B
x
x
4
5
6
P
4
S
5
F
P
5
P
qt5
R
65
P
qt4

S
4
NHÓM II
R
34
R
34
t
n
O
5
A
B
3
2
R
63
R
63
t
n
P
3
S
3
R
23
P
qt3
R

43
R
43
t
n
K
3
NHÓM I
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
B. XÁC ĐỊNH ÁP LỰC KHỚP ĐỘNG :
1. Lực quán tính :
 Lực quán tính khâu 1 : khâu 1 quay đều quanh cực O
2
ω
1
= 6.28 (rad/s) = const
=> ε
1
= 0 => M
qt
= 0
M
1
= 0 => P
qt
= 0
 Lực quán tính trên khâu 2: Khâu 2 chuyển động cùng A
1
nên có gia
tốc a

A1

Do m
1
= m
2
=0 => P
qt2
=0
Hình vẽ minh họa họa đồ gia tốc:
 Lực quán tính khâu 3 : Khâu 3 chuyển động quay quanh O
5

Lực quán tính khâu 3 : xác đònh
Điểm đặt: tại K
3
L
S3K3
=
353
3
.
J
S
Lom
S
=0.9/(22*0.423) =0.097(M)
Phương chiều: cùng phương ngược chiều a
S3
Trò số: P

qt3
=m
3
.a
S3

 Lực quán tính khâu 4 : Khâu 4 chuyển động song phẳng, gồm đồng
thời hai chuyển động:
– Chuyển động tònh tiến cùng điểm F:
544
.
E
t
qt
amP −=
– Chuyển động quay quanh F:
4444
.
FS
q
qt
amP −=
L
S3K4
= js4/(m4*lb4s) =0.037(m)
– Lực quán tính khâu 4 : xác đònh
– Phương chiều: cùng phương ngược chiều a
S4
– Điểm đặt: tại T
4

là giao của hai đường thẳng :
– Đường thẳng đi qua S
4
và song song với phương gia tốc a
F5

– Đương thẳng đi qua K
4
và song song với phương gia tốc a
S4

– Trò số: P
qt4
= P
t
qt4
+ P
q
qt4
 Lực quán tính khâu 5 : khâu 5 chuyển động tònh tiến
Điểm đặt : tại S
5

Phương chiều: cùng phương ngược chiều với gia tốc a
S5

Trò số: P
qt5
=m
5

.a
S5

• Sau khi thế các số liệu tính toán ta thu được kết quả:với tỉ lệ µ
a
=O.035
Vò
trí
m
3
kg
as
3
P
qt3
m
4
kg
as
4
P
qt4
m
5
kg
as
5
P
qt5
1 22 5.11 112.42 3 9.35 54.66 72 8.87 638.64

Võ Minh Hân Trang 15
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
2 22 2.04 44.88 3 4.07 24.75 72 4.18 300.96
3 22 0.96 21.12 3 1.36 39.78 72 11.9 85.68
4 22 1.05 23.1 3 1.72 9.96 72 1.6 115.2
5 22 2.16 47.52 3 4.35 26.04 72 4.33 331.76
6 22 5.38 118.96 3 10.59 63.72 72 10.65 766.8
7 22 6.95 152.39 3 13.8 83.64 72 14.08 1013.76
8 22 9.07 199.54 3 18.47 111.84 72 18.81 1354.72
Bảng kết quả tính toán:
Trọng lượng các khâu:
Khâu i M (kg) G (m/s
2
) p
i
(N)
3 22 9.81 215.82
4 3 9.81 29.43
5 72 9.81 706.32
2. Tìm áp lực ở các khớp động :
Vẽ biểu đồ lực cản với μ
p
= 100N/mm :
chọn P
ci
= 10 (N) => P
c
= P
ci
. μ

p
= 1000 (N/mm)
Từ họa đồ cơ cấu ta tách ra được hai nhóm Atxua
Nhóm I: gồm khâu 2,3
Võ Minh Hân Trang 16
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
Nhóm II: khâu 4,5
– Đặt các lực tính toán lên nhóm
– Phân tích phản lực khớp động ra hai thành phần : R
n
và R
t

– Phương trình cân bằng lực cho từng nhóm :
a) Xét nhóm II : ( khâu 4,5)
Đặt các lực tác dụng lên vò trí nhóm II: (
t
n
RR
3434
,

,
qt
PP
4
4
,

,

5
P

,
5
qt
P

,
C
FR

,
65
) ~ 0
Phương trình cân bằng lực:
++
t
n
RR
3434

qt
PP
4
4

+
+
5

P

+
5
qt
P

+
C
FR

+
65
= 0
Để tính các trò số R
t
(đã biết phương ) ta tách riêng từng khâu và viết
phương trình cân bằng lực cho từng khâu, phân phản lực ở các khớp ra hai
thành phần R
t
và R
n

– R
n
34

, R
t
34

, R
65
mới chỉ biết phương, chưa biết chiều và trò số, nên ta tách
riêng khâu 4 ra để tính
– Viết phương mômen cân bằng của các lực đối với F
∑
= 0
F
m
:
0
44
34
=++
qt
t
P
F
P
F
R
F
mmm
+ Viết phương trình cân bằng lực cho khâu 4:

),,,,(
54
4
4
3434

RPPRR
qt
tn
~0

0
44
44
34
=±±±=
∑
hphplRm
qtqt
BF
t
F

BF
qtqt
t
l
hPhP
R
44
44
34
±±
=⇒
( dấu (+) hay(-) tùy từng vò trí cụ thể và giá trò
tính được )

qt
h
4
: cánh tay đòn của
qt
p
4
đối với F.
h
4
: cánh tay đòn của p
4
đối với F .
=> Để tính R
65
và
n
R
34
ta dùng phương pháp đa giác lực :
Chọn tỉ lệ :
=
p
µ
100
)(
mm
N
Chọn cực hoạ đồ là : a
Từ a dựng at

34
=
L
t
R
µ
34
Từ t
34
dựng t
34
P
5
=
L
P
µ
5
Từ P
5
dựng P
5
P
4
=
L
P
µ
4
Từ P

4
dựng P
4
qt
4
=
L
qt
P
µ
4
Từ P
5
dựng P
5
qt
5
=
L
qt
P
µ
5
Võ Minh Hân Trang 17
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
Từ qt
5
dựng qt
5
f

=
L
c
F
µ
Từ f dựng đường thẳng có phương song song với
65
R

Từ a dựng đường thẳng có phương song song với
n
R
34

Hai đường thẳng này cắt nhau tại r
x

Vậy:
=
n
R
34
ar
x
.µ
L

⇒
2

34
2
34
34
)()(
tn
RRR +=
R
65
= qt
5
r
x
L
µ
.
Từ phương trình này ta tính được R
t
34
cho từng vò trí
b) Xét nhóm I : (khâu 2 và khâu 3).
Đặt các lực tác dụng lên vò trí nhóm II (
tn
qt
tn
RRRPPRR
636312
3
343
43

,,,,,,



) ~ 0
Phương trình cân bằng lực :
0
636312
3
343
43
=++++++
tn
qt
tn
RRRPPRR



Tách khâu 3 để tính
63
23
,
t
RR
:
),,,,,,(
6363
23
3

3
4343
nt
qt
tn
RRRPPRR
~ 0

05
33
334343
43
23
0523
33
33
43
43
43
5

0 0
A
qtqt
t
n
Aqtqt
n
t
O

l
hPhPhRR
R
lRhPhPRhRm
±±±±
=⇒
=±±±±±⇒=
∑

05
23
33
33
63
05
63
23
33
33

0 0
B
ABqtBqtB
t
B
t
ABqtBqtBB
l
lRhPhP
R

lRlRhPhPm
±±±
=⇒
=±±±±⇒=
∑
(dấu (+) hay (-) tuỳ vào từng vò trí cụ thể,chiều qui ước và giá trò tính
được ).
H
43
:cánh tay đòn của R
43
đối với O
5
.
h
3,
h
3B
:cánh tay đòn củà P
3
đối với O
5
,B

.

05
33
,
qtqtB

hh
: cánh tay đòn của
qt
P
3
đối với B,O
5
.
• Để tính R
23
và
n
R
34
ta dùng phương pháp đa giác lực :
– Từ cực họa đồ a dựng ar
43
=
L
R
µ
43
cùng phương ngược chiều với
n
R
34

– Từ r
43
dựng r

43
t
43
cùng phương ngược chiều với
t
R
34

– Từ t
43
dựng t
43
q
3
=
L
qt
P
µ
3
– Từ q
3
dựng q
3
p
3
=
L
P
µ

3
– Từ p
3
dựng p
3
r
23
=
L
R
µ
23
– Từ a vẽ đường thẳng vuông góc và cắt p
3
r
23
tại t
63
.
Võ Minh Hân Trang 18
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
Vậy :
L
n
atR
µ
.
6363
=
R

t
63
= r
23
t
63
.µ
L
.
• Sau khi tính toán ta được bảng kết quả :
Vị
trí
1 2 3 4 5 6 7 8
P
4
29.43 29.43 29.43 29.43 29.43 29.43 29.43 29.43
h
4
314.6 315.8 315.2 315.9 315.6 315.2 316.6 315.86
P
qt4
54.66 24.75 39.78 9.96 26.04 63.72 83.64 111.84
h
qt4
10.6 10.4 279.6 117.2 0 11.6 28 0
BF 270.7 270.7 270.7 270.7 270.7 270.7 270.7 270.7
R
t
34
36.8 24.2 27.4 27.4 24.2 26 32 24.4

R
n
34
1747 1206 826.6 576 1886 339 988.2 1600.2
Ry 794.6 598.2 588.6 570.8 524.6 534.6 583.2 584
h
43
1297.2 1270.4 1295.3 1268.9 1228 1287.5 1282.4 1270.4
P
3
215.82 215.82 215.82 215.82 215.82 215.82 215.82 215.82
h
3
200.6 145.6 46.6 70.8 165.4 200.2 105.6 130.6
P
qt3
112.42 44.88 21.12 23.1 47.52 118.96 152.39 119.54
h
qt3
834.2 848 160.4 567.9 860.8 869.4 884.4 834.2
P
5
706.32 706.32 706.32 706.32 706.32 706.32 706.32 706.32
R
t
05
6247 3238.71 452.43 3094.1 6034 309.87 1498.32 4010.21
R
n
05

364.5 269.4 144 66.6 91.8 136.2 171 57
R
23
3425.78 2481 330 2378.4 4447.8 97.2 1209 3238.8
P
qt5
621.34 300.76 85.68 115.2 331.76 766.8 1013.76 1354.32
h
t
05
299.2 3531.2 340.4 339.55 300.95 282.08 261.6 270.71
Võ Minh Hân Trang 19
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
PHẦN 5 : CƠ CẤU DẪN ĐỘNG
(cơ cấu bánh răng)
A. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CƠ CẤU DẪN ĐỘNG :
1) .Cơ cấu dẫn động nói chung: là cơ cấu dẫn truyền chuyển động của
động cơ cho máy làm việc.tạo chuyển động cho máy hoạt động.
2) .Cơ cấu bánh răng : là bộ phận chính của cơ cấu dẫn động.trong cơ
cấu dẫn động có nhiều cặp bánh răng ăn khớp với nhau liên tiếp tạo
nên một hệ dẫn động cho nên cơ cấu bánh răng là trường hợp riêng
của cơ cấu dẫn động.
B. CƠ CẤU BÁNH RĂNG :
m
II
m
I
Z
1
Z

2
Z
2
Z
3
Z
4
Z
5
Với : Z
1
là số răng của bánh răng 1.
Z
2
là số răng của bánh răng 2.
Z
2’
là số răng của bánh răng 2’.
Z
3
là số răng của bánh răng 3.
Z
4
là số răng của bánh răng 4.
Z
5
là số răng của bánh răng 5.
Số liệu:
Z
4

Z
5
m
2
(mm) f
0
c
/
0
α (độ)
14 48 16 1 0.25 20
Võ Minh Hân Trang 20
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
1) Tỷ số truyền :
i
45
=
5
4
5
4
n
n
w
w
=
=
4
5
z

z
= 3.43
Số vòng quay của mỗi bánh : n
4
= 3.43*n
5
Bánh răng 4 quay được 3.43 vòng thì bánh răng 5 quay được 1 vòng.
2) Tính toán thông số hình học của bánh răng :
– Bán kính vòng chia: r
c
=
z
m
c
2
– Bán kính vòng cơ sở: r
o
= r
c
cosα
– Bước răng trên vòng chia : t = π . m
– Chiều dày răng: S
c
=
22
cc
mt
=
.π
– Bề rộng của rãnh trên vòng chia : W = S

d
– Chiều cao răng: h = 2.m
c
.f
o
+c
/
o
.m
c

– Bán kính vòng chân răng: r
i
= r
c
–m
c
(f
o
+c
/
o
)
– Bán kính vòng đỉnh răng: r
e
= r
i
+ h
Bánh răng r
c

r
o
S
c
h r
i
r
e
4
112 105.25 25.13 36 92 128
5
384 360.84 25.13 36 364 400
3) Cách vẽ cặp bánh răng thân khai :
– Trên đường yy chọn P , từ P xác đònh hai vòng lăn r
c4

– Vẽ vòng lăn tâm (O
4
,r
c
)
– Vẽ vòng tròn cơ sở: (O
4
,r
04
)
– Từ P kẻ tiếp tuyến tới vòng tròn cơ sở
– Từ O
4
kẻ đường thẳng vuông góc với tiếp tuyến đó tại B

– Chia BP thành 4 phần bằng nhau
– Vẽ cung tròn BC, tâm O
4
, có chiều dài bằng chiều dài đoạn BP
– Chia cung BC thành 4 phần bằng nhau với các điểm chia 0,1,2,3,4
– Tại các điểm chia1,2,3 lần lượt vẽ các tiếp tuyến với cung BC , có độ
dài lần lượt : 1i=
4
BP
, 2j=
2
BP
, 3k=
4
3BP
– Nối các điểm C, k, j, i, P ta được đường thân khai, đường này chính là
cạnh răng ăn khớp
 Cách vẽ bánh răng 5 tương tự.
Võ Minh Hân Trang 21
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
PHẦN 6 : TỔNG HP CƠ CẤU CAM
Xác đònh hình dáng , kích thứơc của cơ cấu cam nhằm đảm bảo quy luật
chuyển động cho trước , làm việc nhẹ nhàng , kết cấu nhỏ gọn.
A. CÁC SỐ LIỆU :
Bảng số liệu:
β
max
(độ)
α
min

(độ)
ϕ
đ
(độ)
ϕ
x
(độ)
ϕ
v
(độ)
ϕ
g
(độ)
l
O4C
(mm)
16 50 65 0 65 230 120
B. TRÌNH TỰ THIẾT KẾ :
1) Cách xác đònh đồ thò
ϕ
β
d
d

– Trên đồ thò gia tốc Cần
2
2
ϕ
β
d

d
, chia trục hoành ứng
với góc ϕ
đi
và ϕ
v
thành n phần bằng nhau: ở đây chia ra 8 phần bằng
nhau. Trên đồ thò
2
2
ϕ
β
d
d
lấy OH = 40 mm .
– Từ điểm giữa của các khoảng chia dóng lên đồ thò
rồi dóng vuông góc trục tung nối với H ta được các đoạn thẳng. Trên đồ
thò
ϕ
β
d
d
, bắt đầu t ừ O , vẽ đường thẳng song song với dường thẳng thứ
nhất , cắt đường dóng đoạn chia thứ nhất trên đồ thò
ϕ
β
d
d
tại điểm 1, từ
điểm 1 đó vẽ đường thẳng song song với đường thẳng thứ hai xác đònh

trên đồ thò
2
2
ϕ
β
d
d
như ở trên, cắt đường dóng thứ hai trên đồ thò
ϕ
β
d
d
tại
điểm 2. Cứ như vậy ta xác đònh được các điểm còn lại, sau đó dùng
thước cong nối các điểm đó lại ta được đồ thò
ϕ
β
d
d

2) Đồ thò chuyển vò của Cần .
Võ Minh Hân Trang 22
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
– Trên đồ thò
ϕ
β
d
d
lấy đoạn OH
1

= 40 mm, cách xác đònh cũng tương
tự như trên, sau khi xác đònh được các điểm ta dùng đường cong nối
lại .Các tỷ lệ xích như sau:
+
L

360
=
ϕ
µ
=
360
360
o
=1 (độ/ mm).
+
h

16
=
β
µ
=
615.16
16
o
= 0.963 (độ/ mm).
+
ϕ
β

ϕ
β
µ
µ
µ
.
1
OH
d
d
=
=
1.40
963.0
= 0.024 (1/ mm).
+
ϕ
ϕ
β
ϕ
β
µ
µ
µ
.
2
2
OH
d
d

d
d
=
=
1.40
024,0
= 6.10
-4
(1/ độ.mm).
3) Xác đònh miền chọn tâm Cam .
– Vẽ vò trí cần lắc theo.
Trên đồ thò
)(
ϕβ
, chia trục
β
làm 4 phần bằng nhau (có các vò trí trùng
nhau do hành trình đi về), Từ các điểm đó dóng qua đồ thò, cắt đồ thò tại
các điểm , và từ các điểm đó ta dóng lên cắt đồ thò
ϕ
β
d
d
tại các điểm
1,2,3,4. Từ đó trên đồ thò
ϕ
β
d
d
, ta đo khoảngh

1
,h
2
,h
3
,h
4
h
1
= h
7
, h
2
= h
6
, h
3
= h
5
,h
4
= h
8
=0.
– Tương tự trên hoạ đồ vò trí Cần lắc ta cũng chia
max
β
làm 4 phần bằng
nhau (vì có các vò trí trùng nhau).
– Xác đònh các đoạn thẳng cách đầu cần :

X
i
=
i
i
d
d
ϕ
β
.
ϕ
β
µ
d
d
.L
cần
X
1
= h
1
.
ϕ
β
µ
d
d
.L
cần
= 14,96 . 0,013 .140 = 27,23 mm.

X
1
=

X
3
=

X
5
=

X
7
X
2
=

h
2
.
ϕ
β
µ
d
d
.L
cần
= 17,62.0,013.140 = 32,07 mm = X
6

.
X
0
=

X
4
= X
8
= 0.
Từ các điểm cách đầu Cần khoảng X
i
ta lần lượt dựng các đường thẳng tạo
với phương của đoạn thẳng đó một góc α
min
= 50
o
, Hành trình về thì vẽ đối
xứng và kẽ ngược lại ,các đường cắt nhau tại các điểm. Chọn tâm cam tại
miền dưới cùng và xác đònh được điểm O
2
.
4) Vẽ biên dạng cam lý thuyết :
Võ Minh Hân Trang 23
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
– Lấy O
2
làm tâm dựng đường tròn bán kính O
2
O

4
( vòng tròn tâm cam)
và chia vòng tròn này ra 20 phần bằng nhau.
– trên đồ thò
)(
ϕβ
chia trục
ϕ
thành 20 phần bằng nhau ( 1 –> 20 ) . Từ
các điểm đó dóng lên cắt đồ thò
)(
ϕβ
tại các điểm , dóng ngang cắt
trục tung
β
, từ đó xác đònh các
i
β
,bằng cách đo các tung độ, và nhân
với tỉ lệ xích.

i
β
= ii

.
β
µ
, được góc
i

β
.( ii : là các đoạn thẳng dóng lên trên đồ thò
β(ϕ)

1
β
= 11.
β
µ
= 0,88.0,794 = 0,699
o

2
β
= 22.
β
µ
= 5,3.0,794= 4,208
o

3
β
= 33 .
β
µ
= 11,74.0,794 = 9,322
o
β
4
, β

5
, β
6
, β
7
tương tự
β
8
= … = β
20
= 0
o
Chia
max
β
ra
i
β
phần, tương ứng cắt cung tròn ( O
4
, L
cần
)

tại các điểm C
i
( C
i
= 0,1,2,3,4)
– Lấy O

2
làm tâm quay các cung ròn có bán kính lần lượt là O
2
C
i
.
– Từ các điểm chia trên vòng tròn tâm cam , quay các cung ròn có bán
kính L
cần
, cắt các cung tròn (O
2
,O
2
C
i
) tại các điểm tương ứng là B
i

( B
i
= 1,2,…,20).
– Nối các điểm B
i
lại ta được biên dạng cam lý thuyết.
5) Vẽ biên dạng cam thực tế :
– Chọn bán kính con lăn r
L
= 0,7.
min
ρ

.(
min
ρ
là bán kính cong nhỏ nhất
của biên dạng cam lý thuyết), được tìm như sau :
+ Trên biên dạng cam lý thuyết tìm cung có bán kính nhỏ nhất dựng một
đường tròn có bán kính tùy ý cắt biên dạng cam tại hai điểm , từ hai
diểm đó dựng hai đường tròn có bán kính bằng nhau, cắt vòng tròn ban
đầu tại hai điểm , từ hai cặp điểm đựng 2 đường thẳng cắt nhau tại một
điểm , đo khỏang cách từ điểm đó đến tâm vòng tròn ban đầu ta được
min
ρ
.
+ Ta được :
min
ρ
= 29.378 mm.
Suy ra: r
L
= 0,7.29.378 = 20.56 mm. Sau đó quay các vòng tròn bán kính r
L
nối tiếp nhau trên biên dạng Cam lý thuyết , rồi vẽ đường cong tiếp xúc với
các vòng tròn nối tiếp đó ta được biên dạng Cam thực tế:
• Trình bày cam trên bản vẽ A
3
Võ Minh Hân Trang 24
MÁY BÀO NGANG GVHD: Ths. HOÀNG QUỐC BẢO
PHẦN 7: XÁC ĐỊNH MÔMEN QUÁN TÍNH
CỦA BÁNH ĐÀ
• Nhiệm vụ của chương này là xác đònh momen quán tính J

d
của bánh
đà (vô lăng) đảm bảo cho máy làm việc với vận tốc góc trung bình và
độ không đều cho phép.
A. CÁC KHÁI NIỆM :
1. Khâu thay thế :
Là khâu được chọn để viết phương trình nghiên cứu chuyển động của máy (
chọn khâu dẫn O
2
A)
2. Các đại lượng khâu thay thế :
a- Khối lượng khâu thay thế (m
t
):
b- Momen quán tính khâu thay thế : (J
t
)
Trong đó :
-V
t
là vận tốc khâu thay thế.
- V
n
là vận tốc góc các khâu thứ i.
-V
i
là vận tốc của cácđiểm đặt khối lượng khâu thứ i
-
t
ω

là vận tốc góc khâu thay thế :
t
ω
=60 (vòng /phút )
c- lực thay thế (P
t
):
d- Momen của lực thay thế (M
t
):
3. Phương trình chuyển động củamáy :
Ta cung cấp cho máy một công động A
d
thắng các công cản và một
phần gây ra biến thiên động năng
E∆
.
Phương trình chuyển độngcủa máy dạng động năng :
Các thời kì làm việc của máy :
-Mở máy :
Vậy A
d
thời kì mở máy luôn lớn hơn A
c
.
-Máy làm việc : sau một chu kì động học thì
0
01
=−⇒=
cd

AA
ωω
Vậy A
d
thời kì máy làm việc bằng công cản A
c
.
Võ Minh Hân Trang 25