Xemtailieu Tải về Nguyên lý chi tiết máy
TR NGăĐ IăH CăPH MăVĔNăĐ NG KHOAăK ăTHU TăCỌNGăNGH BẨIăGI NG NGUYÊN LÝ-CHIăTI TăMÁY B căCaoăđ ngăngƠnhăCôngăngh ăK ăthu tăC ăkhí GV:ăThS.ăNguy năHoƠngăLĩnh GV:ăThS.ăĐ ăMinhăTi n Qu ngăNgưi,ă12-2013 1 M CăL C Trang L iănóiăđầuă 1 PH NăI.ăNGUYểNăLụăMÁY 2 Ch 2 ngă1. CÁCăKHÁIăNI MăV ăNGUYểNăLụăMÁY 1.1. Cácăkháiăniệm 2 1.2. Bậcătựădoăc aăc ăcấuăphẳng 5 1.3. Hiệuăsuất 6 Ch ngă2. C C U B N KHÂU B NăL 10 2.1. Nguyênălýăcấuăt oăvƠăchuyểnăđộngăc aăc ăcấuă4ăkhơuăb nălề 10 2.2. Phân tích độngăh căc ăcấuă4ăkhơuăb nălề 13 2.3. ngădụngăc aăc ăcấuă4ăkhơuăb nălề 17 Ch ngă3. C ăC UăCAM 19 3.1. Kháiăniệmăvềăc ăcấuăcam 19 3.2. Kh oăsátăc ăcấuăcamăcầnăđẩyătrùng tâm 20 3.3. ngădụngăc aăc ăcấuăcam 26 Ch ngă4. C ăC UăBÁNHăRĔNG 28 4.1. Kháiăniệmăvềăc ăcấuăbánhărĕng 28 4.2. Truyềnăđộngăc aăhệăbánhărĕng 32 4.3. Đ nhălýăc ăb năvềăsựăĕnăkh păc aăbánhărĕng 40 4.4. Chỉătiêuăĕnăkh păc aăbánhărĕngăthơnăkhai 42 PH NăII.ăCHIăTI TăMÁY 45 Ch 45 ngă5. M IăGHÉPăB NGăĐINHăTÁN 5.1. Cácălo iăđinhătánăvƠăm iăghépăbằngăđinh tán 45 5.2. Tínhătoánăm iăghépăchắcăkhiăch uălựcăchiềuătrục 46 Ch 51 ngă6. M IăGHÉPăB NGăHẨN 6.1. Cácălo iăm iăghépăc ăb năvƠăcácălo iăm iăhƠn 51 6.2. Tính toán độăbềnăchoăm iăghépă 53 Ch 58 ngă7. M IăGHÉPăB NGăREN 7.1. Kháiăniệmăchung 58 7.2. Tínhătoánăm iăghépăbằngăren 61 i Ch ngă8. M IăGHÉPăB NGăTHENăVẨăTHENăHOA 65 8.1. M iăghépăbằngăthen 65 8.2. M iăghépăbằngăthenăhoa 71 Ch 75 ngă9. TRUY NăĐ NGăĐAI 9.1. Kháiăniệmăchung 75 9.2. Cácăthôngăs ăhìnhăh căchính 78 9.3. C ăh cătruyền độngăđai 80 9.4. Tínhătoánătruyềnăđộngăđai 86 9.5. Trìnhătựăthi tăk ăbộătruyềnăđai 88 Ch 99 ngă10. TRUY NăĐ NGăXệCH 10.1. Kháiăniệmăchung 99 10.2. Bộătruyềnăxích 100 10.3. Nhữngăthôngăs ăchínhăc aăbộătruyềnă 103 10.4. Tínhătoánătruyềnăđộngăxích 106 10.5. Trìnhătựăthi tăk ăbộătruyền xích 111 Ch 116 ngă11. TRUY NăĐ NGăBÁNHăRĔNG 11.1. Kháiăniệmăchung 116 11.2. Cácăd ngăhỏngăvƠăchỉătiêuătínhătoán 117 11.3. VậtăliệuăvƠă ngăsuấtăchoăphép 118 11.4. Tínhătoánăbộătruyềnăbánhărĕng 119 11.5. Trìnhătựăthi tăk ăbộătruyềnăbánhărĕng 141 Ch 142 ngă12. TRUY NăĐ NGăTR CăVệT 12.1. Kháiăniệmăchung 142 12.2. C ăh cătruyềnăđộngătrụcăvít 146 12.3. Tínhătoánăbộătruyềnătrụcăvít 149 12.4. VậtăliệuăvƠă ngăsuấtăchoăphép 152 12.5. Trìnhătựăthi tăk ăbộătruyềnătrụcăvít 154 Ch 156 ngă13. TR C - ăTR C 13.1. Trục 156 13.2. ătrụcă 164 Tàiăliệuăthamăkhảo 174 ii L I NÓI Đ U BƠiăgi ngăNguyên lý-Chiăti tămáy đ ợcăbiênăso nătheoănộiădungăphơnăph iă ch ngă trìnhă doă tr ngă Đ iă h că Ph mă Vĕnă Đ ngă xơyă dựng.ă Nộiă dungă đ ợcă biênă so nădễăhiểu.ăCácăki năth cătrongătoƠnăbộăbƠiăgi ngăcóăm iăliênăhệălôgicăchặtăch .ă Tuyă vậyă bƠiă gi ngă chỉă lƠă mộtă phầnă trongă nộiă dungă c aă chuyênă ngƠnhă đƠoă t oă choă iăd y,ăng nên ng iăh căcầnăthamăkh oăthêmăcácătƠiăliệuăcóăliênăquanăv iăngƠnhă h căđểăsửădụngăcóăhiệuăqu ăh n. Nguyên lý- Chi ti t máy là h c phần c s trong nội dung đào t o Cao đẳng (CĐ), ngành Công nghệ kỹ thuật c khí. Nhằm trang b cho đ i t ợng là sinh viên CĐ các ki n th c cần thi t về ng dụng c h c trong kỹ thuật và các chi ti t máy thông dụng trong lĩnh vực c khí. Mục đích để nâng cao trình độ kỹ thuật, b o qu n các trang thi t b , đ ng th i phục vụ cho việc ti p thu các h căphần chuyên ngành. Khi biên so n b n thân đã c gắng cập nhật những ki n th c m i có liên quan đ n h c phần và phù hợp v i đ i t ợng sử dụng, cũng nh sự gắn liền nội dung lý thuy t v i những vấn đề thực t trong s n xuất để bài gi ng có tính thực tiễn h n. Nội dung c a bài gi ng có dung l ợng 60 ti t, g m hai phần: Ph n I: Nguyên lý máy g m 4 ch Ph n II: Chi ti t máy g m 9 ch ng từ ch ng từ ch ng 1 đ n ch ng 5 đ n ch ng 4. ng 13. Trong quá trình sử dụng, tuỳ theo yêu cầu cụ thể có thể điều chỉnh s ti t trong mỗi ch ng cho phù hợp. Mặc dù đã h n ch để tránh sai sót trong lúc biên so n nh ng chắc không tránh khỏi những khi m khuy t. Rất mong nhận đ ợc ý ki n đóng góp c a ng i sử dụng để lần sau đ ợc hoàn chỉnh h n. M i ý ki n đóng góp xin liên hệ qua email: [email protected], [email protected] . KhoaăKỹăthuậtăCôngănghệ Nhómătácăgi ThS.NgỐyễn Hoàng Lĩnh ThS. Đỗ Minh Tiến 1 PH NăI. NGUYÊN LÝ MÁY Ch ng 1. CÁC KHÁI NI M V MÁY VÀ C C U 1.1. CÁCăKHÁIăNI M 1.1.1. Máy: 1. Định nghĩa: là tập hợp các vật thể có chuyển động theo một quy luật nhất đ nh nhằm bi n đ i hoặc sử dụng nĕng l ợng để sinh ra công có ích. 2. Phân loại: Máy chia làm 3 lo i: - Máy nĕng l ợng - Máy công tác - Máy t hợp a) Máy nĕng l ợng: Bi n đ i các d ng nĕng l ợng thành c nĕng và ng ợc l i nh máy phát điện, máy nén khí, ... b) Máy công tác: g m các máy vận chuyển, máy cắt kim lo i, máy nông nghiệp , máy dệt, máy cu n thu c lá. c) Máy t hợp: - Những máy công tác d ng t hợp thực hiện nhiều ch c nĕng (vừa cung cấp c nĕng vừa thực hiện nhiệm vụ vận chuyển hoặc công nghệ) nên g i là máy t hợp. - Các máy t hợp đ ợc c i ti n thêm các thi t b nh thi t b điều khiển, theo dõi, kiểm tra để tự động thực hiện quá trình công nghệ ch t o ra s n phẩm những máy nh vậy g i là máy tự động. 1.1.2. C c u: 1. Định nghĩa: Là tập hợp các vật thể có chuyển động t ng đ i v i nhau và theo một quy luật chuyển động nhất đ nh, có nhiệm vụ truyền chuyển động hoặc bi n đ i chuyển động. 2. Phân loại: a) Theo c cấu truyền chuyển động: truyền chuyển động quay giữa các trục quay v i nhau theo một tỉ lệ vận t c góc nhất đ nh (còn g i là tỉ s truyền) 2 b) Theo c cấu bi n đ i chuyển động: bi n đ i chuyển động từ d ng này sang d ng khác nh : -Bi n chuyển động quay thành chuyển động t nh ti n hay ng ợc l i. -Bi n đ i chuyển động quay thành chuyển động lắc và ng ợc l i. -Bi n đ i chuyển động quay liên tục thành chuyển động gián đo n. Những cơ cấu có nhiệm vụ truyền động gọi tắt là cơ cấu truyền động. Hình 1.1 Các c c u c khí th ng gặp a, b, c-Cơ cấỐ phẳng; d-Cơ cấỐ CỐliỏ; e-Cơ cấỐ cam; f-Cơ cấỐ bánh răng; i-Cơ cấỐ bánh ma sáỏ 1.1.3. Khâu và kh p đ ng: 1. Khâu: Trong máy và c cấu những bộ phận có chuyển động t ng đ i v i nhau thì g i là khâu. - Khâu cũng có thể là một vật thể đ n nhất không thể tách r i đ ợc nữa, cũng có thể là tập hợp các vật thể ghép c ng v i nhau nh thanh truyền trong c cấu động c n (hình 1.2). Hình 1.2 Thanh truy n 3 - Bộ phận không thể tháo r i nhỏ h n đ ợc nữa c a c cấu hay máy thì g i là chi ti t máy có thể g i tắt là ti t máy. 2. Khớp động: Chỗ n i động giữa các khâu g i là kh p động: hình 1.3 N iăđộng:ălƠăchỗăliênăk tăgiữaăcácăkhơuăcóăkh ănĕngăchuyểnăđộngăt ngăđ iăv iă nhau. Có 2 lo i: Kh p lo i thấp và kh p lo i cao. - Kh p lo i thấp: g i tắt là kh p thấp, là những kh p động mà những ti p xúc c a kh p là các mặt. Th ng là kh p quay và kh p t nh ti n nh hình 1.3a,b,c. - Kh p lo i cao: g i tắt là kh p cao, là những kh p động mà chỗ ti p xúc c a kh p là các đ Th ng hoặc điểm. ng là những kh p trong c cấu cam, bánh rĕng, ma sát nh hình 1.3d,e. Các khâu và kh p đ ợc biểu diễn bằng các l ợc đ , nh vậy các c cấu cũng đ ợc biểu diễn bằng các l ợc đ g i là l ợc đ c cấu Hìnhă1.3ăCácăkh păđ ng Hìnhă1.4ăC ăc uăthanhătruy n Hình 1.3a,b:khớp qỐay; hình 1.3c: khớp ỏịnh ỏiến; hình 1.3d: khớp ỏrong cơ cấỐ cam; hình 1.3e: khớp ỏrong cơ cấỐ bánh răng Hình 1.4a cấỐ ỏạo của cơ cấỐ ỏhanh ỏrỐyền ỏrong động cơ nổ; hình 1.4b là l ợc đồ của cơ cấỐ ỏhanh ỏrỐyền. 4 1.1.4. T ăs ătruy năđ ng: 1.ăĐịnhănghĩa: Tỷ s truyền động là tỷ s truyền giữa khâu dẫn và khâu b dẫn. i12 = n1 n2 (1-1) - N u: i > 1 nghĩa là n1 > n2: bộ truyền giảm tốc (hộp gi m t c). - N u: i < 1 nghĩa là n1 < n2: bộ truyền tĕng tốc (hộp tĕng t c). * Chú ý: Th ng dùng hộp gi m t c vì đa s máy công tác có t c độ góc nhỏ h n t c độ góc c a động c điện. 2.ăTỷăsốătruỔềnăđốiăvớiăcácăphầnătửătruỔềnăđộng: Tỷ s truyền động chung c a một hệ đ ợc xác đ nh theo công th c sau: ich = Trong đó: nñc n (1-2) nđc - t c độ vòng c a trục động c ; n - t c độ vòng c a trục máy công tác. Khi ti n hành phân cấp tỉ s truyền cho từng cấp truyền động (bộ truyền) theo công th c sau: ich = i1 . i2 . i3 . . . . ik (1-3) V i i1 . i2 . i3 . . . . ik lần l ợt là tỉ s truyền c a bộ truyền th 1 , 2 , 3, . . . k. 1.2. B C T DO C A C C U PH NG 1.2.1. Đ nh nghĩa: Bậc ỏự do của cơ cấỐ phẳng là s thông s cho ỏr ớc để xác định ốị trí của cơ cấỐ và đ ợc ký hiệỐ là (W). Hình 1.5 Kh nĕng chuy n đ ng a-3 khả năng chỐyển động W=3; b-khả năng chỐyển động bị hạn chế W=1 5 1.2.2. Công th c tính b c t do: - Những kh nĕng chuyển động có thể có ta g i là s bậc tự do. N u kh nĕng chuyển động t ng đ i b h n ch ta g i là s bậc tự do b h n ch . - Trong c cấu phẳng mỗi kh p động lo i thấp (kh p quay, kh p t nh ti n) làm h n ch hai bậc tự do c a khâu. - Trong mỗi kh p động lo i cao (nh kh p bánh rĕng, kh p bánh ma sát) làm h n ch một bậc tự do. - S khâu có trong c cấu là (n+1) khâu và n là s khâu động, còn 1 là khâu c đ nh (có W=0 nên g i là giá).ăMộtăkhơuătrongămặtăphẳngăcóă3ăbậcătựădo. - G i s kh p thấp có trong c cấu là pt thì s bậc tự do b h n ch là 2.pt - G i s kh p cao là pc thì s bậc tự do b h n ch là 1pc =pc. Ta có công th c tính bậc tự do c a c cấu phẳng: W = 3n – ( 2pt + pc ) (1-4) Ví d 1.1: 1. C cấu hình 1.1a: có n =3, pt =4 , pc=0 W = 3n –(2pt + pc)= 3 * 3 – (2 * 4 + 0) = 1 Nên 2. C cấu hình 1.1b có n =4, pt =5 , pc=0 W = 3n –(2pt + pc)= 3*4 –2*5 = 2 T ng tự hình 1-1c có W=1; ... 3. C cấu cam nh hình 1-1e có: n=3; pt =3 , pc=1 nên W=3 * 3 – (2 * 3 + 1) = 2 C cấu này thực t chỉ có một bậc tự do còn một bậc tự do thừa là chuyển động quay c a con lĕn 2 quanh trục c a nó. 4. C cấu hình 1.1i có: n=2; pt =2 , pc=1 nên W=3 * 2 – (2 * 2 + 1) = 1 1.3. HI U SU T 1.3.1. Khái ni m: G i Ađ : công động bằng công c a các lực trong một chu kỳ làm việc. Aci : công c n có ích Ams: công ma sát (công c n vô ích) Ađ = Aci + Ams 6 Hiệu suất: Aci (1-5) Añ Hiệu suất là tỉ lệ giữa phần công có ích và t ng công mà máy tiêu thụ. Tr s hiệu suất luôn luôn trong kho ng 0 ≤ < 1 và = 0 khi máy ch y không vì không làm ra công có ích nào c . 1.3.2. Hi u su t c a các ph n t n i ti p: Các phần tử (máy, c cấu) mắc n i ti p nh s đ : hình 1.6 Hình 1.6 Cácăph năt ăm căn iăti p G i Ađ : công đ a vào phần tử đầu. An : công lấy ra c a phần tử cu i. Dựa vào đ nh nghĩa, ta có hiệu suất c a hệ t ng nh sau: An A A A A 1 2 i 1 n Añ Añ A1 Ai 1 An 1 = 1 . 2 . . . .i . . . . n = = Vậy i i n i 1 n (1-6) (1-7) (1-8) i 1 Nh vậy hiệu suất c a một chuỗi kh p động n i ti p bằng tích hiệu suất c a từng kh p động. Ví d 1.2: nh hình 1.7 Ta có An = đai . o3 . br2 . kn2 Añ đai - hiệu suất c a bộ truyền đai. ô - hiệu suất c a một cặp lĕn. br - hiệu suất c a bộ truyền bánh rĕng. k - hiệu suất c a kh p n i. 7 Hình 1.7 H ăth ngătruy năđ ngăbĕngăt i 1.3.3. Hi u su t c a các ph n t song song: Các phần tử mắc song song nh s đ sau: Hình 1.8 Cácăph năt ăm căsongăsong Công cần thi t đ a vào trục (công động) là: Añ 1 2 ........ n i A 1 A 2 A n A (1-9) i Công sử dụng đ ợc (công có ích) là: Aci = A1 + A2 +ă……..ă+ăAn = A i Do đó hiệu suất c a máy khi mắc song song là: 8 (1-10) Aci Añ A A (1-11) i i i - hiệu suất chung c a máy; Trong đó: i - hiệu suất c a phần tử th n. Ví d 1.3: Cho một hệ th ng có các c cấu mắc song song. Công cung cấp cho các nhánh đều nh nhau A1 = A2 = A3 = A4 . Hiệu suất c a các c cấu là 1 = 2 = 3 = 0,98 và 4= 0,4. Hãy tính hiệu suất c a hệ th ng? So sánh v i cách mắc n i ti p? Gi i: Áp dụng công th c (1-11) ta có: ss Aci Añ A A i i i A1 A2 A3 A4 0,719 A1 A2 A3 A4 1 2 3 4 N u hệ th ng này đ ợc mắc n i ti p thì ta có: nt 1 . 2 .3 . 4 (0,98)3 . 0,4 = 0,38. Vậy n iăti p < song song CÂU H I ÔN T P CH NGă1 1- Đ nh nghĩa máy? máy đ ợc chia làm mấy lo i và công dụng c a chúng? 2- Đ nh nghĩa c cấu? G m những lo i c cấu ch y u nào, nêu nhiệm vụ c a chúng? 3- Đ nh nghĩa khâu, kh p động? 4- Đ nh nghĩa bậc tự do? Nêu công th c và gi i thích các thông s có công th c này? 5- Nêu công th c tính hiệu suất trong các phần tử mắc song song và n i ti p? 9 Ch ngă2. C ăC UăB NăKHỂUăB NăL 2.1. NGUYÊN LÝ CHUY N Đ NG C A C C U B N KHÂU B N L 2.1.1. Đ nh nghĩa: C cấu 4 khâu b n lề (khâu phẳng) là một c cấu phẳng g m 4 khâu n i v i nhau bằng 4 kh p quay. Hình 2.1 L c đ c c u 4 khâu b năl Khâu 1 là giá, khâu 2 và 4 n i v i giá g i là tay quay (n u nó quay đ ợc toàn vòng) hay cần lắc (n u nó không quay đ ợc toàn vòng). C cấu này có một bậc tự do. Chú ý: Cơ cấỐ có bao nhiêu bậc ỏự do thì có bấy nhiêu khâu dẫn. 2.1.2. Nguyên lí chuy n đ ng: hình vẽ 2.1 Khâu c đ nh đ ợc g i là giá. Khâu dẫn là khâu mà quy luật chuyển động đ ợc cho tr c hay nói cách khác là: khâu có chuyển động quay và quay v i vận t c góc không đ i thì đ ợc g i là khâu dẫn (AB) những khâu còn l i trừ khâu c đ nh thì g i là khâu bị dẫn. Chú ý: Khâu dẫn không ph i là khâu phát động, khâu phát động là khâu trên nó đặt lực phát động t c là lực làm cho c cấu chuyển động hay lực động c làm ch y máy. Đ dài: - Khâu AD = a g i là giá - Khâu BC = c g i là thanh truyền - 2 khâu còn l i n i v i giá AB =b là khâu dẫn thực hiện chuyển động quay quanh A còn g i là tay quay AB. - Khâu đ i diện v i tay quay là khâu bị dẫn CD = d dao động quanh D còn g i là cần lắc. Nguyên lý: Quá trình chuyển động truyền đ ợc thực hiện từ khâu dẫn quay đ n khâu b dẫn là cần lắc thông qua thanh truyền BC, thanh truyền thực hiện chuyển 10 động song phẳng thì ta g i cần lắc CD thực hiện kho ng ch y kép trên cung C1C 2 (AB quay một vòng thì CD thực hiện 1 góc C1 DC2 ). Hai v trí C1D, C2D là 2 v trí gi i h n (còn g i là v trí biên). 2.1.3. Đi u ki n quay toàn vòng c a khâu d n (Định lý Grashof): Gi thi t c cấu 4 khâu b nălề có một tay quay (khâu AB) và có cần lắc (khâu CD) ta đi xác đ nh quan hệ kích th c giữa các khâu trên l ợc đ c cấu 4 khâu phẳng nh hình vẽ 2.1 trên. Mu n cho tay quay AB quay toàn vòng thì AB ph i quay hai v trí B1 và B2 t c là 2 v trí biên c a cần lắc CD (AB và BC thẳng hàng). Xét 2 v trí c a c cấu từ hai tam giác AC1D và AC2D: * Tam giác AC1D Ta có :AC1 AD + DC1 b+ca+d (2-1) * Tam giác AC2D Ta có :AD AC2 + C2D a c –b + d a + b c + d - (2-2) Điều kiện để khâu AB quay toàn vòng quanh A là b c a d a b c d (2-3) Hình 2.2 C ăc uăcóăkhâu quay toàn vòng 11 - Đ nh lý Grashof: C cấu 4 khâu b nălề có khâu quay toàn vòng khi và chỉ khi nào t ng chiều dài c a khâu ngắn nhất và khâu dài nhất nhỏ h n hoặc bằng t ng chiều dài c a hai khâu còn l i, khi đó: 1. Khi giá kề v i khâu ngắn nhất là tay quay còn khâu đ i diện là cần lắc hình 2.2a. 2. Khi giá là khâu ngắn nhất thì c hai khâu n i giá đều là tay quay hình 2.2b 3. Khi giá đ i diện v i khâu ngắn nhất thì c cấu có 2 thanh lắc (cần lắc) và khâu ngắn nhất s quay toàn vòng. 2.1.4. Các bi n th c a c c u 4 khâu b năl : D ng bi n thể nh hình 2.3 Hình 2.3 Các d ng bi n th c aăc ăc uă4ăkhơuăb năl 12 Về mặt nguyên lý, cấu t o thì không đ i: nó là c cấu phẳng kh p thấp có 1 khâu c đ nh và 3 khâu động có 4 kh p động lo i thấp đ ợc biễu diễn d i d ng bi n thể khác nhau. D ng bi n thể trên hình 2.3a có khâu CD s tr thành con tr ợt 4, tr ợt trong rãnh cong KL. 2.1.4.1. C cấu tay quay - con tr ợt: -Tr thành đ ng hợp bán kính CD ti n t i vô cùng l n quỹ đ o cong c a kh p C s ng thẳng con tr ợt 4 s chuyển động t nh ti n qua l i ta g i là cơ cấu tay quay con tr ợt lệch tâm (hình 2.3b). Đây là một d ng bi n thể c a c cấu 4 khâu b n lề. -Kho ng lệch tâm e g i là tâm sai -Khi tâm sai e = 0 thì quỹ đ o c a con tr ợt s quay qua tâm quay c a tay quay ta g i là cơ cấu tay quay con tr ợt trùng tâm (hình 2.3c). - C cấu tay quay tâm sai e = 0 quay con tr ợt dùng để bi n chuyển động quay thành chuyển động thẳng t nh ti n hoặc ng ợc l i. 2.1.4.2. C cấu Culit: hình 2.3d Dùng để bi n chuyển động quay toàn vòng thành chuyển động quay liên tục (quay toàn vòng, lắc qua l i). Tr th ng hợp, n u đ i giá ch n: khâu 2 làm giá và kích c khâu 2 l n h n khâu 3 (AB > BC) ta s có c cấu Culit đ ợc biễu diễn nh hình v . 2.2. PHÂN TÍCH Đ NG H C C C U B N KHÂU B NăL Phân tích động h c c cấu b n khâu b nălềă(khơuăphẳng) bao g m việc gi i các bài toán sau: - Tìm quĩ đ o c a các điểm thuộc các khâu c a c cấu; - Xác đ nh hành trình c a các điểm thuộc các khâu c a c cấu; - Xác đ nh vận t c (gia t c trong tr ng hợp đ n gi n) c a điểm thuộc khâu hoặc c a khâu c a c cấu. Có 2 ph ng pháp: - Ph ng pháp gi i tích; - Ph ng pháp v đ th (sử dụng ch y u). 2.2.1. Xác đ nh quĩ đ o các đi m c a khâu trên c c u: 13 c l ợc đ c cấu b n khâu b nă lề ABCD.Việc xác đ nh quĩ đ o c a Cho tr điểm M trên thanh truyền BC c a c cấu đ ợc ti n hành nh sau: 1- V l ợc đ c cấu theo tỷ lệ xích tự ch n, công th c biểu th tỷ lệ xích kích th c c cấu là: l kichthuoct huc l m AB kichthuoct renbanve AB mm ( 2-4 ) Sau khi v ta đ nh đ ợc đo n BM trên BC (do cho tr c lBM hoặc lMC). 2- Xác đ nh quĩ đ o c a điểm M: Chia vòng tròn tay quay AB ra 8 phần bằng nhau (chia s phần càng nhiều thì M càng chính xác).Ta xác đ nh đ ợc 8 v trí tay quay là AB1, AB2,ă…..,ăAB8. Xác đ nh thêm 2 điểm biên c a cần lắc là ABo và ABo/ . 3- M khẩu độ compa lấy các điểm B1, B2,ă…….ă,ăB8 làm tâm, quay cung tròn có bán kính r =BC (biểu diễn theo tỷ lệ). Các cung này cắt quĩ đ o điểm C (vòng tròn bán kính CD) t i các điểm C1, C2,ă…..,ăC8. N i các đo n B1C1 , B2C2 ,ă………ă,ă B8C8 ta đ ợc 8 v trí c a thanh truyền và từ đó ta xác đ nh đ ợc 8 v trí c a điểm M là M1 , M2 ,ă…….ă,ăM8.(điểm M càng nhiều quĩ đ o càng chính xác). 4- N i các điểm M1, M2 ,ă…ăbằng một đ ng cong ta đ ợc quĩ đ o c a điểm M cần tìm. 2.2.2. Phân tích đ ng h c c c u tay quay con tr Xác đ nh kho ng ch y, vận t c c a con tr ợt C t: các v trí bất kỳ.Dùng ph ng pháp v để phân tích động h c c cấu.Gi sử cho lAB= 0,1m; lBC= 0,4m tay quay quay đều v i vận t c n= 120 vg/ph. Đ ợc ti n hành theo trình tự sau: a) Vẽ l ợc đ cơ cấu: hình 2.4a Ch n tỷ lệ xích: l l AB 0,1 m 0,005 AB 20 mm b) Đ thị biến thiên hành trình c a con tr ợt:hình 2.4b Dùng ph ng pháp v đ th . Chia vòng tròn tay quay ra n phần bằng nhau, đây n= 12, ta xác đ nh đ ợc 12 v trí c a c cấu t c 12 v trí c a con tr ợt C. Các v trí c a tay quay là AB0, AB1, …..ă,ăAB12AB0. 14 Hình 2.4 a- L ợc đồ cơ cấỐ; b- Đồ ỏhị biến ỏhiên hành ỏrình; c- Đồ ỏhị biến ỏhiên ốận ỏ c T ng tự ta xác đ nh đ ợc các v trí t ng ng c a con tr ợt C là C0C1, C0C2, …..ă,ăC0C12. Các điểm C0 , C1 ,ă……ă,ăC12 đ ợc xác đ nh bằng cách lấy các điểm B0, B1,ă………,ăB12 làm tâm quay các cung tròn có bán kính r =BC=B0C0. Các cung này s cắt trục Ax t i các C0 , C1 ,ă….,ăC12 Từ các kho ng ch y t trên. ng ng c a con tr ợt C ta ti n hành v đ th bi n thiên hành trình nh hình 2.4b. Tr c khi ti n hành v ta ch n các tỷ lệ xích sau: 15 Ch n t Thoigianquay1vongtayquay s ( ) Dodaibieud ientrenhin hve mm t :Tỷ lệ xích nhất định: biểu thị th i gian c a tay quay quay một vòng Th i gian quay 1 vòng t=1 (s) và ch n 12 kho ng trên trục Ox có kích th 60 mm. => t c là 1 s ( ) 60 mm V i S :là tỷ lệ xích biểu thị khoảng chạỔ c a con tr ợt và đ ợc tính: S S max l y max Để thuận lợi ta ch n µl = S ; tính bằng mm. c) Đ thị biến thiên vận tốc c a con tr ợt: hình 2.4c Từ đ th bi n thiên hành trình c a con tr ợt ta dùng ph ơng pháp vi phân đ thị để lập đ th bi n thiên vận t c theo cách làm sau: Cách làm nh sau: -Xuất phát từ đ th bi n thiên hành trình ta v các đ điểm c a các phần tử chia trên hoành độ các đ c a đ th hành trình đ ng gióng qua các trung ng gióng đó cắt đ ng biễu diễn các điểm M1, M2 .... t i các điểm này kẻ các ti p tuy n v i ng biễu diễn c a đ th . -Lập hệ to độ x101y1 nh hình vẽ 2.4c. Trên hoành độ lấy đo n b = O1A tuỳ ý (điểm A g i là cực vi phân). T i A kẻ các tia song song v i các ti p tuy n trên đ th hình 2.4b (các tia này kẻ theo đúng th tự c a các ti p tuy n c a các điểm M1, M2, ..., M12). Các tia kẻ qua A cắt tung độ O1y1 t i các giao điểm m, từ các giao điểm này gióng song song v i trục O1x1 các đ phần chia t ng gióng đó cắt các tung độ c a các ng ng t i các điểm v/1, v/2 , v/3,ă……ăănằm trên đ th bi n thiên vận t c c a con tr ợt. -N i các điểm v/1, v/2 , v/3,ă……ăăbằng một đ ng cong ta đ ợc đ th bi n thiên vận t c c a con tr ợt nh hình vẽ 2.4c. -Tỷ lệ xích biểu thị vận tốc trung bình c a con tr ợt µv v 2.3. Vantocthuc m ( ) và Tungdobieudien s.mm NG D NG C A C V l t b C U B N KHÂU B NăL 16 2.3.1. u đi m: - Truyền động v i kh nĕng ch u t i l n. - Cấu t o và ch t o các khâu, kh p đ n gi n. - Sự thay đ i các khâu kích th c động h c trên các khâu có thể ti n hành dễ dàng 2.3.2. Nh c đi m: - C cấu khó thực hiện một cách chính xác các quy luật chuyển động cho tr tr c, ng hợp c cấu có nhiều khâu dễ gây ra t n thất công và dễ có hiện t ợng tự hãm. - Có những tr ng hợp không thực hiện đ ợc quy luật chuyển động khi b trí 4 khâu hoặc nhiều khâu. 2.3.3. ng d ng: 1. Cơ cấu 4 khâu nhằm truyền và biến đ i chuyển động: - C cấu tay quay con tr ợt (hình 1.4 và 2.3c) dùng h in động c đ t trong, máy c để bi n chuyển động t nh ti n đi l i c a pít tông thành chuyển động quay đều c a trục khuỷu. - C cấu thanh truyền bình hành (hình 2.2a). Dùng trong đầu máy xe lửa để truyền chuyển động quay toàn vòng giữa các bánh xe. - C cấu 4 khâu d ng tay quay cần lắc (hình 2.1) đ ợc dùng trong máy dệt, máy nghiền đá.Đ ợc dùng trong các tr ng hợp ch u t i va đập. - C cấu Culit dùng trong máy bào (hình 1.1c) 2. Cơ cấu 4 khâu nhằm vạch một qũy đạo nào đó: - C cấu 4 khâu dùng trong các cần trục dùng để d ch chuyển các t i tr ng hoặc trong máy trộn bê tông. - Dùng trong các thi t b khác nh c cấu v elip. Ngoài ra c cấu 4 khâu b n lề còn đ ợc ng dụng trong thi t b đo đ c, kiểm tra, điều khiển,.... CÂU H I ỌNăT PăCH NG 2 1- C cấu b n khâu b n lề có những u điểm, khuy t điểm gì? 2- Công dụng c a c cấu b n khâu b n lề? Lấy ví dụ thực t để dẫn ch ng? 17 Tải về bản full