Thuyet minh do an mon hoc may xoc

Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N



Lời nói đầu
trong thời đại 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 bớc thay thế sức
ngời, để tạo ra đợc những máy móc ngày càng hoàn thiện
và hiện đại hơn thì bộ môn Nguyên Lý Máy đóng vai trò
không thể thiếu trong công tác đào tạo những kỹ s chế tạo
máy nói riêng và ngành cơ khí nói chung.
Trong thời kỳ đất nớc đang từng bơc đi lên công
nghiệp hoá và hiện đại hoá thì chúng ta phải chế tạo đợc ra
các thiết bị máy móc, là 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 mỗi ngời sinh viên hiểu
sâu và nắm vững hơn những kiến thức cơ bản của môn
học.
Qua thời gian học tập, nghiên cứu lý thuyết và thực tế
em đã đợc giao đề tài thiết kế Cơ cấu máy xọc. Với đề
tài này qua một thời gian tìm hiểu và nghiên cứu tài liệu
kết hợp với sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo
TS :Vũ Quí Đạc và các thầy cô trong tổ bộ 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 và
có nhiều cố gắng nhng do kiến thức còn hạn chế nên đồ án

của em không tránh khỏi những sai sót.

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

1

T.K :Nguyễn Ngọc


Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N



Vậy em rất mong đợc sự chỉ bảo và giúp đỡ của các
thầy cô để cho đề tài cũng nh môn học của em đợc hoàn
chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!.
Thái Nguyên, ngày . . . tháng . . . năm
2007
Sinh viên

Nguyễn
NgọcLơng

Phần i
Phân tích cấu trúc cơ cấu chính
I. Phân tích chuyển động .
Cơ cấu chính của máy xọc đợc thiết kế là cơ cấu đợc tổ hợp

từ cơ cấu cu lít, Cơ cấu gồm 5 khâu,
Công dụng của cơ cấu là biến chuyển của bộ phận dẫn
động (động cơ điện) thành chuyển động tịnh tiến của bộ
phận công tác (đầu xọc).
Đặc điểm chuyển động của các khâu: Giả thiết khâu dẫn
O1A quay đều với vận tốc góc 1, truyền chuyển động cho
con trợt 2 (khâu này chuyển động song phẳng). Khâu 2
truyền động cho cu lít 3(cu lít 3 có chuyển động quay
không toàn vòng) truyền chuyển động cho thanh truyền 4

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

2

T.K :Nguyễn Ngọc


Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N



(là khâu chuyển động song phẳng) và khâu 5 chuyển
động tịnh tiến.
II . Tính bậc tự do của cơ cấu.
Đây là cơ cấu phẳng toàn khớp thấp. Cơ cấu này không có
rằng buộc thụ động.
Ta có :

w=3n-(2P5+P4)+R-S

Trong đó :
n:số khâu động .

n=5

S:số bậc tự do thừa.

S=0

P4:số khớp cao loại 4.

P4=0

R:số ràng buộc thụ động.
P5:số khớp loại 5.


R=0

P5=7

W= 3*5-2*7=1

cơ ấu có một bậc tự do.

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

3

T.K :Nguyễn Ngọc


Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N



Tách nhóm Axua:

C

B

III .

Tổng hợp cơ cấu chính và vẽ hoạ đồ vị trí.

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

4

T.K :Nguyễn Ngọc


Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N

Theo bảng số liệu ta có :

Theo bảng số liệu ta có :
H=150 mm
LO1O2=160 mm
c=170 mm
LBC
=0,75
LO 2 B

Từ các số liệu của đầu đề ta tính góc lắc:

=180o*
=

k 1
k +1

=180o*

1,8 1
1,8 +1

= 51,42857143o

51,42857143o

Vì trục đối xứng O1O2 của cu lít 3 thẳng góc với phơng
chuyển động xx của khâu 5 cho nên chiều dài dây cung
B1B2 bằng hành trình H.
Từ tam giác vuông O1AO2 ta có:

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

5

T.K :Nguyễn Ngọc


Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N
LO1A = LO1O2 sin




2



= 160sin

51,42857143o

2

LO1A = 160*0.433883739 = 69. 42mm

Vậy chiều dài tay quay O1A bằng 69. 42 mm
Để tính chiều dài LO2B ta xét tam giác vuông O2HB.
Ta có :LO2B =

H

150

=
= 172.86 mm
2 sin 25,71428571o 2 * 0.4815625

Chiều dài khâu 3 là:
L3 = LO2B + LO1O2 + LO1A + 5%( LO2B + LO1O2 + LO1A)
L3 = 172.86+ 160 + 69,42 + 5%(172.86+ 160 + 69,42) =
422.394 mm
Tính chiều dài LBC của khâu 3 ta có quan hệ sau:
LBC/LO2B = 0.75 LBC = 0.75LO2B = 0.75*172.86

= 129.65

mm
Chọn àL = 0.001157

m
mm

Ta có đoạn biểu diễn các khâu trên hoạ đồ:

O1A =60 mm;
O2O1=138,29 mm;
O2B = 149,4 mm;
BC = 112,06 mm;
LK3 = 365,08 mm;
Sau khi tính đợc các đoạn biểu diễn ta tiến hành vẽ hoạ đồ
cho 11 vị trí .
- Chọn hệ trục toạ độ O2XY bất kì, từ O2 lấy một điểm O1
theo chiều dơng sao cho O1O2 = 138,29 mm .Từ O1 dựng đờng tròn tâm O1bán kính O1A=60 mm .

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

6

T.K :Nguyễn Ngọc


Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N



- Một đầu của khâu 2 ta lắp con trợt đầu còn lại tại một vị
trí bất kì ta lấy điểm B sao cho O2B = 149,4 mm
- Dựng khâu 5 đi qua trung điểm chiều cao cung quĩ tích
điểm B. Từ đầu B trên khâu 3 ta dựng đoạn BC sao cho
điểm C thuộc khâu 5, khâu BC vừa dựng chính là khâu 4
- Tiến hành dựng 11 vị trí cụ thể sau :
đầu tiên ta lấy điểm chết trên và điểm chết dới của khâu

1(điểm vuông góc giữa khâu một và khâu 1+2 và khâu
3 ). Từ điểm chết dới ta chia đờng tròn ra làm 8 phần bằng
nhau nh vậy ta đã có 9 vị trí ,2 vị trí còn lại đợc xác định
từ vị trí đầu xọc.
Với 11 vị trí thì máy đã thực hiện đợc một hành trình
H=129,64 mm.
Ta có bảng số liệu O2A trên các vị trí .
Vị trí
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Đoạn biểu diễn O2A (mm)
124,6
153,82
167,94
194,1
195,93
172,99
153,11
131,31
124,6

88,16
88,03

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

7

T.K :Nguyễn Ngọc


Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N



Phần ii
Phân tích động học cơ cấu
I . Vẽ hoạ đồ vận tốc . Xác định vận tốc của các điểm
và vận tốc góc các khâu.
Chọn khâu 1 làm khâu dẫn . Giả sử tay quay OA quay đều
với vận tốc
1 =const với :
1 =

2 n
60

=

2 * 210
60

= 21,98rad/s.

1 có chiều quay ngợc chiều kim đồng hồ .
Vì khâu 1 nối với khâu 2 bằng khớp bản lề nên ta có :
VA1 = VA2 = 1*LO1A =21.98*0,06942 = 1,52585516
m/s
VA1 , VA2 có phơng vuông góc với O1A , chiều thuận
chiều 1
V
Lập phơng trình:

V
A VA
A /A
3= 2+ 3 2

(1)

Trong đó:

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

8

T.K :Nguyễn Ngọc

Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N
V
V
V
-



A
3 vuông góc với O2B biết phơng ,cha biết giá trị.
A
2 đã biết hoàn toàn
A3 / A
2 Vận tốc trợt tơng đối giữa khâu 3 và khâu 2

có phơng là phơng của O2B , cha biết giá trị .
Phơng trình (1) có 2 ẩn số là trị số

V A3

và phơng của

VA3

A2

nên

ta có thể giải đợc bằng phơng pháp vẽ.
Tính VB3 ta có quan hệ sau:
V
V
VB
A
A
3 =
3 LO2B
3 VB3 =
LO 2 B

LO 2 A

(2)

LO 2 A

Nh vậy sau khi tính đợc VA3 ta hoàn toàn ta tính đợc VB3 nhờ
định lý đồng dạng thuận.
- VB3 có phơng vuông góc với O2B và ngợc chiều VA3.
Xét trên khâu 4 ta có:
V
VB VC B
C
4= 4+ 4 4

(3)

Trong đó:

VB
4
-

V
=

B
3 đã biết theo (2)

V
C B
4 4 phơng vuông góc với C4B4,cha biết giá trị.
Mặt khác xét trên khâu 5 ta có:

V
C
4

V
C
5 có phơng là
=

phơng trợt thẳng đứng của khâu 5.
Chọn tỉ lệ xích: àv =

1.

à l =0,02543086

m/mm

Chiều dài biểu diễn khâu O1A trên hoạ đồ là:

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

9

T.K :Nguyễn Ngọc


Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N
VA1

LO1 A * à L

Pa1= à = à
1 L
V



= O1A

Bằng phơng pháp đồng dạng ta có :
L
LO 2 A

Pa3
Pb3 = O 2 B . Pa3
=
LO 2 B
Pb3
LO 2 A

Cách vẽ :
Gọi P là tâm vận tốc tức thời. Từ tâm P kẻ Pa 1=60mm phơng vuông góc O1A, chiều theo 1,vì khâu 1và khâu 2 nối
với nhau bằng khớp bản lề nên ta có a 1 a2 từ đầu mút a1 kẻ
đoạn thẳng m có phơng song song với O2A. Từ P kẻ đoạn
thẳng n

phơng vuông góc O2B , khi đó giao của m và n tại

điểm đó chính là điểm a3.Về phía đối diện của véc tơ
Pa
3 ta đặt đoạn Pb3 pb4 , từ b kẻ đoạn thẳng bk= Pb3
vuông góc với BC, từ P ta kẻ pl có phơng thẳng đứng (phơng
của khâu 5). Giao của bk và pl chính là c 4 c5. Để đợc giá
trị thực ta lấy kích thớc các đoạn biểu diễn trên hoạ đồ
đem nhân với àv.
Vận tốc các điểm trên khâu :
VA1,2 =

àv.Pa12;

VA3 = àv.Pa3 ;
VA3/A2 = àv.a2a3
VB3 = àv.Pb3;

Vcb =àv.cb ;
VC4,5 = àv.Pc45 ;
Vận tốc góc các khâu:
Khâu 1:
Khâu 2:

1 =

2 n
60

=21.98 (rad/s)

2 = 1 = 21.98 (rad/s)

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

10

T.K :Nguyễn Ngọc


Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N
V A3

3 = L
O

Khâu 3:

2



;

A

Khâu 4:

VCB
4 = LCB ;

Khâu 5:

5 = 0 ;

Lập bảng trị số các đoạn biểu diễn vận tốc :

1
2
3
4
5
6
7
8
9

10
11

Pa3
0
26,45
37,75
57,06
58,35
41,62
25,86
6,54
0
43,96
50,36

Pa12
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60

Pb34

0
25,69
33,59
43,92
44,49
35,95
25,23
7,45
0
74,5
89,54

Pc45
0
23,27
31,48
42,84
44
34,16
23,62
6,93
0
71,03
87,62

a3 a2
0
53,86
46,63
18,55

58,35
43,22
54,14
59,15
0
40,83
32,62

c4 b 4
0
10,01
11,33
5,89
4,5
11,23
9,89
3,21
0
22
21,13

Lập bảng trị số vận tốc góc khâu 3 và khâu 4:
Vị
Trí
3
4

2

3

4

5

6

7

8

9

3,7 4,9 6,4 6,5 5,2 3,7 1,0

0

10

11

1
0
0

8
4
6
5
9

1
9
1,9 2,2 1,1 0,8 2,2 1,9 0,6
6

2

6

8

4

0

10,9 13,1
6
7
4,32 4,14

3

Hoạ đồ vận tốc vị trí 10

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

11

T.K :Nguyễn Ngọc

Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N
c5 c4
b3 b4



P 10

a3
a1 a2

III . Vẽ hoạ đồ gia tốc :
Tại các vị trí khác nhau phơng trình véc tơ hoàn toàn
giống nhau nên ta vẽ hoạ đồ gia tốc cho hai vị trí là vị trí
3 và 10.
1) Tính toán cho vị trí 3.
Lập phơng trình gia tốc :
at = a
aA = an
+
A
A
A2
1
1
1

(1)

Trong đó :
n
- a A có :
1

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

12

T.K :Nguyễn Ngọc


Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N



phơng AO1 ,chiều từ AO1,
có giá trị :

a

= an =
A
A
1
1

12.lO1A =21,982.0,6942 =

33.53821817 m/ s 2 ,
t
Vì khâu quay đều 1 = const a A = 0 .
1
Xét cho khâu 3 ta có:
k
a A = an
A + a A /A +
3
2
3 2

aR
A /A
3 2

(2)

a A = a t + a nA
A
3
3
3
n
n
t
k

Suy ra (2) a A + a A = a A + a A / A +
3
2
3
3 2

aR
A /A
3 2

(2)
Trong đó
-

a n : có phơng chiều từ AO2
A
3
Giá trị đợc xác định theo biểu thức
a n = 2.l
2
A
3
O2A = 4,75 (m/ s );
3

-

at
A
3

: có phơng vuông góc với O2A và giá trị cha xác

định
a t = 3.lO2A
A
3
-

aR
A / A có phơng song song với O2A có chiều và giá trị cha
3 2

xác định .

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

13

T.K :Nguyễn Ngọc


Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N
-

ak
A /A
3 2

là gia tốc Coriolits. Có phơng vuông góc với O2A,
V

có chiều là chiều của

A3 / A
2

quay đi 90o theo chiều 3,

trị số đợc xác định bằng công thức:
V
2
aK
A / A = 2. 3. A3 / A2 = 11,72(m/s )
3 2
Vì gia tốc cũng nh vận tốc đều phân bố theo quy luật tam
giác vì vậy gia tốc điểm B trên khâu 3 đợc xác định nh
sau:
anB
an A
an A
n
3 =
3 a B3 =
3 LO2B
LO 2 B

LO 2 A

LO 2 A

at B
at A
at A
3 =
3 atB3 =
3 LO2B
LO 2 B

LO 2 A

LO 2 A

Xét trên khâu 4 ta có:
a = a + a nC B + a t
= aC
C
B
C
B
4
4
4
5
4
4 4

(5)

Trong đó:
-

a
C : có phơng thẳng đứng là phơng trợt của khâu 5,
4

-

a n c4b4 : có phơng chiều CB và có giá trị:
an
C B = 42. lBC= 0,64 m/ s 2 ;
4 4

-

at
c b :
44

có phơng vuông góc với BC và có chiều phụ

phuộc chiều 4 giá trị cha biết

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

at
C B =
4 4
14

L
C B .4
4 4

T.K :Nguyễn Ngọc


Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N
Chọn tỷ lệ xích:
0,558970302



àa=12.àl=(21,98)2. 0.001157 =

m
mms 2

Đoạn biểu diễn thực trên bản vẽ:
an
Ta có : A1,2 = 21LAB = 21.O1A.àL = O1A.àa. Vậy đoạn biểu
n
diễn a12 trên hoạ đồ của a A bằng đoạn biểu diễn chiều
12

dài tay quay = 60mm
2. Tính toán cho vị trí 11.
a n = 2.l
2
2
A
3
O2A = (13,17) .0,09722271=16,87 m/ s ;
3
an
C B = 42. lBC= (4,14)2.0,12965 = 2,22m/ s 2 ;
4 4
V
2
aK
A / A = 2. 3. A3 / A2 =2. 13,17 . 0,83 = 21,85 m/s
3 2

Đoạn biểu diễn gia tốc các điểm trên các khâu tại hai vị
trí số 3 và số 11.
aA1,A2
akA3/A2
arA3/A2
anA3
aA3
aA3

Đoạn biểu diễn
Chiều dài thực
Đoạn biểu diễn

Chiều dài thực
Đoạn biểu diễn
Chiều dài thực
Đoạn biểu diễn
Chiều dài thực
Đoạn biểu diễn
Chiều dài thực
Đoạn biểu diễn

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

Vị trí 3
60
33,54
20,97
11,72
29,27
16,36
8,49
4,75
25,67
14,35
27,03
15

Vị trí 11
60
33,54
39,1

21,85
80,54
45,2
30,18
16,87
71,71
40,08
77,8

T.K :Nguyễn Ngọc


Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N
aB
anCB
aCB
aC
aS3
aS4



Chiều dài thực
Đoạn biểu diễn
Chiều dài thực
Đoạn biểu diễn
Chiều dài thực
Đoạn biểu diễn
Chiều dài thực

Đoạn biểu diễn
Chiều dài thực
Đoạn biểu diễn
Chiều dài thực
Đoạn biểu diễn
Chiều dài thực

15,11
24,05
13,44
1,14
0,64
0,58
0,32
25,18
14,07
5,33
2,98
24,61
13,76

43,49
138,33
77,32
3,98
2,22
21,98
12,29
139,92
78,21

30,69
17,15
138,68
77,52

Hoạ đồ gia tốc vị trí 11

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

16

T.K :Nguyễn Ngọc


ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc
Líp CN04N



TL: 5:1

s'4
c

c'4 c'5

b
g

VÞtrÝ10

Π 10

m

n(A3)

s'1
a'1 a'2

s'3

τ (A3)
k(a3/a2)

a'3

r(a3/a2)

Híng dÉn : TS Vò QuÝ §¹c
L¬ng

17

T.K :NguyÔn Ngäc


Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N

Phần Iii
Hoạ đồ lực.
Những phản lực cần xác định là :phản lực R05 tại khớp trợt
0 ; phản lực R45 (hoặc R54) tại chốt pistông (c) ,R34 (hoặc R43 )
tại B ,R12 (R21) tại khớp quay A, phản lực R30 tại khớp quay O .
Cơ cấu đang xét có 1 bậc tự do và gồm 2 nhóm loại 2: là ( 45) , (2-3) , khâu dẫn 1.
G1 = q.L1 = 400.0,06942 = 27,768 N
G2 = q.L2 = 0 N;
G3 = q.L3 = 400.0,422394 = 168,9576 N;
G4 = q.L4 = 400.0,12965 = 51,86 N;
G5 = 6G4 = 6. 51,86

= 311,16 N;

m2 = 0 (kg) ;

m3 =

G3
g

= 16,89576

(kg);
m4 =

G4

=5,186 (kg) ;
g

G5
g

m5 =

=31,116 (kg).

a) Phân tích lực tại vị trí số 11:
Đặt lực :
Lực cản kỹ thuật đặt tại khâu 5 .
Trọng lợng các khâu G3 , G2 , G4 , G5 đặt tại trọng tâm
các khâu,
Khối lợng 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 . as4 =5,186 *77,52 = 402,02(N)
Mặt khác ta có:
Pqt5=m4.aS5=31,16*78,21 =2437,02 (N)

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

18

T.K :Nguyễn Ngọc

Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N



Pqt3=m5.aS5=16,89576 .17,15 =289,84 (N)
Đặt tại T là giao điểm giữa đờng thẳng kẻ qua K và song
song với véc tơ bc trên hoạ đồ gia tốc và đờng thẳng kẻ qua
s4 song song với véc tơ b3
a
= a

+


s
4

(

as B )
4 4

B
4

Cách xác định tâm va đập K:
Chọn điểm B làm cực

J

2.m .( BC ) 2
S
BC
4
4 = BS4 +
BK4 = BS4 +
= BS4 +
=
6
12
.
m
BC
m .BS
4
4 4
67,33 mm
Xác định áp lực khớp động :
Tách nhóm Axua 4-5 , đặt các lực G 5, Pqt5,G4, Pqt4,kẻ phơng
R05 ,áp lực khớp động R34 tại B đợc phân ra làm hai thành
phần
Rt34 và Rn34.để tính Rt34 ta tách riêng khâu 4 và lấy mô men
với điểm

C.
Rt34=

G4 .H 2 + Pq 4 .H1
52 * 2,13 + 528,08 * 9,74

=
101
BC

=49,83 N
Vậy phơng trình lực của nhóm 4-5 là



n
p45 = R34


G +
5




R
05

+




Rt
34 +

G + Pqt 4 +
4



P
qt5

+

=0

Bài toán còn hai ẩn là trị số của R05 và Rn34 vậy ta có thể giải
đợc bằng phơng pháp hoạ đồ lực .
Từ hoạ đồ lực ta xác định đợc R05 , Rn34 và R34 .

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

19

T.K :Nguyễn Ngọc


Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N

Ta xác định đợc điểm đặt của R05 nhờ phơng trình mô
men lấy đối với điểm C ta có : R05 *H = 0
H=0 Vậy đặt
tại C
Để xác định R54 ta dựa vào phơng trình cân bằng lực riêng
của khâu 4.

+ +
+


R
54

P
q4

G
4

R
34

=0

Với tỷ lệ xích:àp=10,5616 N/mm
Tiếp tục tách nhóm Axua 2-3 ;Tại B có

R
43

=-




R
34

, đặt các lực G3, Pqt3 tại A có R12 và tại

O2 có R03 phơng trình cân bằng lực của nhóm axua là :


p23 = R43 + G3



R
03

còn

R
qt3

và

+



R
12



P
qt3

+



R
12

+




R

03 = 0

cha biết cả trị số và phơng,

cha biết điểm đặt nên phơng trình lực còn 5

ẩn.
Ta xác định tâm va đập của của khâu 3 :
Ta có :
LO2K=l O2S

Mà ta có



Js
+ m.L
O 2S
Js
mL2 k 3
L2 K 3
=
=
m.L
12mLO 2 S
12 L
O 2S
O 2S

LO2K =33 +

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

336 2
=318,09 mm
12 * 33

20

T.K :Nguyễn Ngọc


Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N



Ta khử ẩn số bằng cách tách khâu 2 ra , con trợt 2 chịu tác
dụng của lực R12=R23 đi qua A ta phân ra làm 2 thành phần
Rt12 và Rn12xác định Rt12 bằng cách lấy mô men với điểm O 2 .
Ta suy ra Rt12=R12
Ta sét khâu 3 . Ta lấy mô men với điểm O2 ta tính đợc R12

R12

t

R43 .H 2 + G3 L1 + P .H1
430,81 * 221,37 + 169,2 * 32,01 + 3358,94 * 131,81

q3
=
=
69,49
02 A

=7750,17 N
phơng trình cân bằng lực nhóm 2-3 là :


p23 = R43 + G3

+



P
qt 3

+



Rn
12

Rt
12

+

R
03 = 0

Pơng trình còn 2 ẩn là phơng và trị số của R03
Vẽ đa giác lực ta suy đợc R03
Cuối cùng còn lại khâu dẫn O 1A chịu tác dụng của lực R 21=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)àL=(7750,17*41,78+30,8*29,03).0,001284
116=457,9 Nmm
Tính mô men cân bằng trên khâu dẫn bằng phơng pháp
đòn jucopki:
Cách làm xoay hoạ đồ vận tốc đi 1 góc 90 0 đặt các lực vào
các điểm tơng 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 dơng . sau đó nhân với -àv/1 ta đợc mô men cân bằng
.

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

21

T.K :Nguyễn Ngọc


Thuyết minh đồ án môn học

Lớp CN04N



1


+ .
)
p
MCB=- (
V
M
x

k

1

k

k

=-àL .(G1.l4 + G3l5 + Pqt3.l6 + pqt4l6 - G5l2 - G4l3 +Pqt5l2)
=-0.001284116(528,08*95,62 + 3190,18* 98,61 52* 98,1
312*98,61 +30,8*27,11 +430,81*95,75+172,48*23,85 ) = 461,7851852 Nm
Tơng tự phân tích lực tại vị trí số 11:
Ta cũng tiến hành nh ở vị trí số 3.
R34=0,69

(N)

Pqt4= m4.aS4=75,72 (N)
Pqt5= m4.a5=468,62
R12t =

(N)

R43 .H 2 + G3 L1 + P .H1
59,5 * 83,1 + 172,48 * 30,58 + 2080,81 * 124,23
q3
=
153,1
02 A

R12t = 1838,31 N
Tơng tự ta tính đợc mô men cân bằng trên khâu dẫn bằng
phơng pháp động học :
MCB=(R21.h1+G1.h2)àL
= (18838,1*37,28 + 30,8*8,5). 0,001284116
= 84,38575354Nm
Tính mô men cân bằng trên khâu dẫn bằng phơng pháp
đòn jucopki:
=-àL .( - G1.l4 - G3l5 - Pqt3.l6 - pqt4l6 + G5l2 + G4l3 -Pqt5l2 - PC
L2 )
MCB=-0.001284116(-468*30,26+312*30,26 +52*30,36
1900*30,62-172,48*7,44

30,8*7,94

59,5*63,35

75,72*29,54 ) = 83,728 Nm

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

22

T.K :Nguyễn Ngọc




Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N



Nhận xét : tính mô men cân bằng theo hai phơng pháp
thì không chênh lệch nhau nhiều lắm
Vị trí 3 sai lệch là 0,779459455 %
Vị trí 11 sai lệch là 0,840941 %
Lập bảng:
vị trí
3
11

R05
2.65

R54
1493.

Rn34
1497.

3.75

64
774.3

3
970.0

0

8

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

Rt34
10.62

R12
1103.

R03
2276.

13.38

75
2097.

32
2590.

46

24

23

T.K :Nguyễn Ngọc


Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N



Phần iv

Thiết kế bánh răng
1.

Tính toán để vẽ bánh răng và vẽ đờng cong trợt.
Thiết kế cặp bánh răng hình trụ ,răng thẳng ,đợc cắt

với chế độ dịch chỉnh dơng bằng dao thanh răng có góc
0=200 .
Biết mô đun m=7 mm và số răng Z1=15 , Z2=45.
Tra bảng ứng với Z1 ta có 1 = 0,92 , = 0,2
Tra bảng ta có 2 của bánh răng Z2 là 2 = 0,628
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 đờng thân khai
.
-Tính toán và vẽ lên bản vẽ cặp bánh răng đang ăn khớp:
+ Chiều dài đờng ăn khớp lý thuyết
+ Chiều dài đờng ăn khớp thực
+ Chiều dài cung ăn khớp
+ Hệ số trùng khớp
+ Chiều dày răng trên các vòng
+Biểu đồ hệ số trợi biên dạng răng à1 , à2
Khoảng cách trục tâm :

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

24

T.K :Nguyễn Ngọc

Thuyết minh đồ án môn học
Lớp CN04N
A=m (



Z1 + Z 2
+)
2

Trong đó gọi là hệ số phân li :
=c - = 0,92 + 0,628 0,2 = 1,348
Thay số vào ta có :
A= (30 + 1,348).7 = 219,436
Bớc răng trên vòng chia :
t=.m = 3,14.7 = 21,98 mm
Bán kính vòng chia :
R1=

mZ1
7.15
=
=52,5
2
2

R1=

mZ 2
7.45
=
=157,5
2
2

Bán kính vòng cơ sở :
R01=R1.cos0= 52,5.cos200=49,33 mm
R02=R1.cos0=157,5.cos200=148 mm

Bán kính vòng chân răng :
Ri1= R1 m . (f-1) = 52,5 7(1,25 0,92) =50,19 mm
Ri2= R2 m . (f-2) = 157,5 7(1,25 0,628) =153,15
mm
Chiều cao chân răng :
h1=(f - 1)m = (1,25 -0,92)7 = 2,31

mm

h2=(f - 2)m = (1,25 -0,628)7 = 4,354 mm
Chiều dày răng trên vòng chia:
S1 =

1
t + 21m.tg0 = 0,5.21,98 + 2.0,92.7.tg200 =
2

15,68 mm

Hớng dẫn : TS Vũ Quí Đạc
Lơng

25

T.K :Nguyễn Ngọc