Môn nguyên lý máy, bài tập lớn, đồ án (2)

Phương pháp hoạ đồ cơ cấu1.

Phương pháp hoạ đồ cơ cấu

1 Bài toán vị trí

Hành trình cơ cấu:

H = l AC max−l AC min=(l A B+l BC)−(l BC−l A B)=2 lAB

 l AB = H2 = 1402 = 70(mm) = 0,07(m)mm) = 0,07(mm) = 0,07(m)m)

Chọn AB = 70(mm) = 0,07(m)mm)

Tỷ lệ chiều dài thanh truyền trục khuỷu: λ = BC AB = 3,7

 BC = 3,7.AB = 3,7.70= 259 (mm) = 0,07(m)mm)  l BC=BC μ l=250.0,001=0,259 m

Từ { φ1=45°

AB=70 mm Ta dựng đoạn AB dài 70 mm, hợp với phương Ox góc 45°

900 Các bạn thay số vào nhé! 3.7 140

 Dựng được điểm B

Từ B ta dựng đường tròn tâm B, bán kính R=259 mm Từ A ta dựng đường thẳng ∆ vuông

góc Ox, đường thẳng này cắt đường tròn tâm B tại C

 Dựng được điểm C

Đo đoạn AC ta được AC = 303,72 mm

 l AC=0,30372 m

Ta có S2 là trung điểm BC:

 S2B=S2C=1

259

l S2B=l S2C = 1

2l BC = 0,2592 =0,1295 m

 Tương tự với góc 225 ta dựng được họa đồ cơ cấu với

φ1=45 và φ1=300

2 Bài toán vận tốc

Phương trình : ⃗v c3=⃗v c 2=⃗v b 2+⃗v c 2 b 2

Có vB2= w1*AB= 30 π∗0,07=6,59(m/s)

⃗v b 2{Thuận chiều w ⊥ AB 1

v b 2=6,59( m/ s)

;⃗v c 2b 2{v Phương c 2 b 2=w ⊥ BC2 l BC ?

thuận chiềuw2

;

⃗v c2{Phương ∥ AC

Chọn μv = 6,59

65,9 = 0,1 (

m mm∗s¿

- Lấy P làm gốc

- Từ P kẻ đoạn thẳng PB2 vuông góc với AB có độ dài là 65,9 mm

- Từ B2 kẻ đường thẳng ∆1 vuông góc với BC

- Từ P kẻ đường thẳng ∆2 song song với AC

- ∆1 giao với ∆2 ta được điểm C2

 Từ họa đồ ta tìm được : +) vC2= 3,75 (m/s)

+) vC2B2= 4,78 (m/s)  w2= vC 2 B 2

BC =

4,78 0,259 = 18,45 (rad/s) +) vS2= 4,80 (m/s) với S2 là trung điểm BC

3 Bài toán gia tốc

3.1 Các dữ liệu cho trước

- Khớp quay A nối khâu 1 với khâu 0 (giá),

nên ⃗a A=⃗0

- Khớp quay B nối khâu 2 và khâu 1 có:

⃗a B{ Phương/¿AB

Chiều từ B → A

a b 2=w12 l AB=621,78(m/s2)

3.2 Giải bài toán gia tốc bằng họa đồ

vectơ

* Phương trình: ⃗a c 3=¿⃗a c 2=⃗a b 2+⃗a c 2 b 2 n

+⃗a c 2 b 2 t

Với:{⃗a c 2 ∥ AC ;⃗ a b 2{ Phương/¿AB

Chiều từ B → A

a b 2=w12.l AB=621,78(m/s2

)

⃗a c 2 b 2 t ¿ ;⃗a c 2 b 2 n

¿

* Vẽ họa đồ vectơ

-) Chọn tỉ lệ biểu diễn: μ v=Giá trị chính xác của aB 2

Giá trị biểu diễn của aB 2=

621,8 62,18=10 (

m

mm s2)

-) Lấy điểm π làm gốc chung

-) Từ gốc π vẽ vectơ⃗ a b 2 chiều từ B A có độ lớn là 62,18 mm.

-) Từ ngọn của vectơ ⃗a b 2vẽ vectơ ⃗a c 2 b 2 n

chiều từ C  B có độ lớn bằng 8,81 mm

-) Từ ngọn của vectơa c2 b 2 n vẽ đường thẳng ∆1 song song với BC

-) Từ gốc π vẽ đường thẳng ∆2 song song với AC

-) ∆1 và ∆2 giao nhau ta tìm được điểm C trên họa đồ

 Từ họa đồ ta tìm được : +) aC = 434,9 (m/s2)

+) a B 2 C 2 t = 425,7 (m/s2) ε 2= a B 2 C 2 t

l BC =

425,7 0,259=1643,63(rad /s) +) ε 2 có chiều ngược chiều kim đồng hồ

+) aS2= 490,6 (m/s2) với S2 là trung điểm BC

4 Bài toán lực

4.1 Dữ kiện

11 lACmin 0,189 m

13 ε2 1643,63 rad/s2

Cái bảng này bỏ J1 đi (đừng chép câu này vào bài huhu)

4.2 Tính toán áp lực khớp động và momen cân

bằng trên khâu dẫn

Dựa vào đồ thị bên ta xét hành trình H225 tại φ 1=225°

H225=l AC−l ACmin+0,05 H =0,204−0,189+0,05∗0,14=0,022 (m)=22(mm)

Trong đó: lACmin= BC-AB= 189 (mm)

Dựa vào đồ thị ta có:

p m 0,05 H =p3 H225→ p3=p m 0,05 H

H225

=0,45.7

2

Áp lực tác động lên khâu 3:

P3=p3 π d3

2

4 =0,143 π

1202

Có P q3=m3a c3 = 1,5 434,9 = 652,35 N

P q2=m2a S2=¿3,3 490,6 = 1618,98 N

M q2=J S2 ε2 = 0,12 1643,63 = 197,24 N

G2 = m2 .g = 3,3.10 = 33 N

G3 = m3.g = 1,5.10 = 15 N

-) Xét khâu 2 và 3

Có phương trình

⃗N43+⃗P q 3+ ⃗P3+ ⃗G3+⃗P q 2+⃗G2+⃗N12n

+⃗N12t

=⃗0

-) Xét riêng khâu 2

Có phương trình mômen cân bằng là:

∑M C2=0  N12t l BC+G2.h1−P q2 h2−M q2=0

 N12t = P q2 h2−G2 h1+M q2

l BC

= 1618,98.

23,66

31,25

0,259

= 905,46 N

 Chiều ta chọn cho N12t là đúng

Chọn tỉ lệ xích hoạ đồ lực: μ P = N12t

ab =

905,46 45,276 = 20 (mm) = 0,07(m)N/mm) Dựng họa đồ

-) Chọn G làm gốc của họa đồ

-) Từ gốc vẽ 1 đoạn thẳng có chiều từ trên xuống dưới và có độ dài 32,61 (mm) = 0,07(m)mm), biểu thị ⃗Pq 3

-) Sau đó vẽ tiếp 1 đoạn thẳng có chiều từ trên xuống dưới có độ dài 80,85 (mm) = 0,07(m)mm), biểu thị ⃗P 3

-) Do ⃗G 3 có độ lớn nhỏ nên ta bỏ qua

-) Ta vẽ tiếp đoạn thẳng có chiều ngược chiều với ⃗aS 2 có độ dài là 80,9 (mm) = 0,07(m)mm), biều thị ⃗ Pq 2

-) Do ⃗G 2 có độ lớn nhỏ nên ta bỏ qua

-) Ta vẽ tiếp đoạn thẳng có phương vuông góc với BC chiều từ trái qua phải có độ dài là 45,27 (mm) = 0,07(m)mm), biểu thị ⃗N12t

-) Vẽ đường thẳng ∆1 song song BC

-) Từ G ta vẽ đường thẳng ∆2 song song với Ox

-) ∆1 giao với ∆2

 ∆1 biểu diễn ⃗N12n, ∆2 biểu diễn ⃗N43

Dựa vào họa đồ ta xác định được:

+) N12(mm) = 0,07(m)n) độ dài là 197,51  N12n = μ P N12= 20 197,51=3943,6

+) N43 có độ dài là 44,63 (mm) = 0,07(m)mm)  N43=μ P.N43= 20 44,63= 892,6 (mm) = 0,07(m)N)

 N12= √N12t 2

+N12n 2=√905,462+3943,62= 4046,21 (mm) = 0,07(m)N)

-) Xét riêng khâu 3

∑M c3

=N43 x=0 x=0

Phương trình cân bằng lực cho khâu 3:

⃗P q 3+ ⃗P3+⃗G3+⃗N43+⃗N23 = 0

Chiếu lên trục Ox và Oy, ta có:

N43=N23t = 892,6 N

N23n =G3+P3+P q3= 15 + 1617,29 + 652,35 = 2284,64 N

N23 = √N23t 2

+N23n 2 = √892,62+2284,642 =2452,82 N

-) Xét khâu 1

Phương trình mômen cân bằng cho khâu dẫn:

∑M1A=0 N12.h12- MCB = 0

 MCB = N21t h3= 2492,9 0,07 = 174,503 (mm) = 0,07(m)Mm)

Chú ý(mm) = 0,07(m)không ghi vào bài nhé): MCB ngược chiều với N21