bài tập lớn môn nguyên lí máy

 Cơ cấu chuyển động theo quy luật: khi tay quay 1 khâu 1 quay quanh A với vận tốc góc 1Kết luận: _ Cơ cấu cần 1 thông số có vị trí cho trước _Cơ cấu cần 1 quy luật chuyển động cho trước

D : Đường kính pit tông

l : Chiều dài thanh truyền

r : Bán kính tay quay

: Vận tốc trung bình của pittông

Người thực hiện :Nguyễn Mạnh Cường

Giáo viên hướng dẫn :Ths Vũ Thị Thu Trang

MỤC LỤC

I Tính toán số liệu ban đầu

_Chiều dài bán kính tay quay: r

lAS=0,35.l=0,35.544=190,4 (mm)

II Phân tích cấu trúc và xếp loại cơ cấu

*Lược đồ cơ cấu:

1.Phân tích chuyển động cơ cấu

Cơ cấu đã cho là cơ cấu tay quay con trượt

Khâu 1 chuyển động quay toàn phần quanh A

Khâu 2 chuyển động song phẳng

Khâu 3 chuyển động trượt trên giá cố định

 Cơ cấu chuyển động theo quy luật: khi tay quay 1( khâu 1) quay quanh A với vận tốc góc 1

Kết luận: _ Cơ cấu cần 1 thông số có vị trí cho trước

_Cơ cấu cần 1 quy luật chuyển động cho trước_Cơ cấu có 1 khâu dẫn

3.Xếp loại cơ cấu

_ Cách xếp loại cơ cấu theo phương pháp xếp loại của A-xua

ω

1

III Phân tích động học:

• Họa đồ chuyển vị của cơ cấu là hình vẽ biểu diễn vị trí thay đổi giữa các khâu ứng với những vị trí xác định của khâu dẫn

• Trình tự vẽ họa đồ chuyển vị cơ cấu như sau:

 Tính thông số ban đầu:

Tay quay AB: r = 2

S

= 0.154 (m)Thanh truyền: l = 0.544 (m)

m(

 Chia vòng thành 8 phần bằng nhau bằng các điểm Bi cách đều nhau

 Trên đường thẳng AC lấy điểm A làm tâm vẽ đường tròn bán kính AB

 Chiều dài kích thước thanh truyền BC = 0.544 (m)

 Xác định các điểm Cj là giao của các cùng tròn tâm Bj bán kính BC và đường thẳng AC

 Trên đoạn BiCi lấy các điểm S2i sao cho BiS2i = 0.35BC = 0.19 (m) Nối các điểm S2i bằng đường cong trên ta được quỹ đạo của trọng tâm thanh truyền S2 gọi là đường cong thanh truyền

 Họa đồ đối xứng qua trục AC

D3

3 C3

D3

aa

a

(1)VV

vμ

50

28,49

=0,9856

)mm

m/s(

+Chọn điểm A bất kì về đường tròn tâm A bán kính AB=

+Vẽ Pb1

+Lấy P làm ốc biểu diễn VB1 thông qua Pb1

+Qua P biểu diễn Δ1// AC

+Qua b1 biểu diễn Δ2 vuông góc BC

+ Tương tự đối với các điểm còn lại ra được họa đồ vận tốc

H?a Ð? V?n T?c

b

P b

c P P c b b

c P b

P b

c b c b

V =  + 

→ aC3 =aB1+aC2B2

n C2B2

t C2B2

t C2B2

Phương trình có 2 ẩn là trị số của 2 vecto đã biết phương, có thể giải được bằng họa đồ

* Cách vẽ họa đồ gia tốc

B1 a

a

n C2B2

μa

BC biểu diễn phương

t C2B2

π π π

Từ họa đồ ta tính được bảng sau:

* Áp lực khí cháy: Vẽ đồ thị áp suất khí cháy với hệ trục

pi –S của động cơ 2 kì theo mấu cho sẵn với pi (max) và pi (min) với:

iB

(max)p

2

_ Khai triển đồ thị áp suất khí cháy:

Đặt B1B5 vừa xác định trên họa đồ chuyển vị sao cho B1

≡

B1’ ( B1’,B5’ nằm trên trục

S ứng với vị trí pittông ở điểm chết trong và điểm chết ngoài) hợp với trục S 1 góc αbất kì

Do B1B5 là đường pittông trên lý thuyết còn B1’B5’ là quãng đường pit tông trên thực

tế Hiệu suất làm việc không đạt 100% nên B1’B5’ ngắn hơn so với B1B5 Từ các

điểm Bi trên B1B5 gióng các tia song song với B5B5’ cắt trục S tại các điểm Bi’ tương ứng

Từ các điểm Bi’ gióng song song với trục tung xác định các điểm i tương ứng trên đồthị

Từ 1→

4 là quá trình cháy giãn nở

Từ 5→

8 là quá trình nạp nén

Ta được đồ thị áp suất khí cháy

Từ đồ thị áp suất khí cháy ta hợp được bảng 3 với:

P3 + 12+ G3 =

R,

P  

trên họa đồ bằng các vectơ oa, ob, bo Ta vẽ được họa đồ áp lực khớp động tại 8 vị trí với

o a2 b2

o a3

b3 o a4 b4

o 5 a5 b5

o 6 a6

o

a7 b7

22276,8

16440,5 25718,

5

47447,84

8

8929,84

BO 50 38, 6 22,8 15,2 10 7,15 12,37 21,377N12 11162

11162P

_ Bánh đà là một thiết bị cơ khí quay được sử dụng để lưu trữ năng lượng quay.Bánh

đà có mô-men quán tính lớn, và do đó chống lại sự thay đổi tốc độ quay Lượng nănglượng được lưu trữ trong một bánh đà tỉ lệ với bình phương tốc độ quay của nó Nănglượng được chuyển giao cho một bánh đà bằng cách áp dụng mô-men xoắn đối với nó,

do đógây ra tốc độ quay của nó, và do đó năng lương lưu trữ của nó gia tang Ngượclại, bánh đà giải phóng năng lương được lưu trữ bằng cách áp mô-men xoắn đến tải cơkhí, kết quả làm tốc độ quay giảm

_ Để làm đều chuyển động của máy ta giảm biên độ dao động và vận tốc của máy tức

là giảm tốc độ góc 1

ε

, ta có:

2 Jt 1

φ

dω

ε =(M - )/J

2 d

_Biện pháp làm đều chuyển động của máy thường được thực hiện bằng cách tang JT vì

: là phần thay thế của những khâu có tỷ số truyền thay đổi so với khâu dẫn

Do đó để tang JT ta tăng phần JC tức là tăng phần mômen quán tính thay thế của bảnthân khâu dẫn hoặc những khâu có tỷ số truyền không đổi so với khâu dẫn bằng cáchđặt lên khâu dẫn hoặc một trong những khâu nói trên một khối lượng phụ gọi là bánhđà

*Cấu tạo bánh đà:

+ Bánh đà dạng đĩa: là bánh đà mỏng, có mômen quán tính nhỏ nên chỉ dung cho động

cơ có tốc độ cao và rất hay gặp ở ôtô, máy kéo Một mặt của bánh đà được gia côngphẳng để truyền mômen của động cơ cho đĩa ma sát Ngoài ra trên bánh đà thường lắpvành răng khởi động

+ Bánh đà dạng chậu: kết cấu chỉ khác bánh đà dạng đĩa là có thêm vành kim loại ởbên ngoài đúc liền với đĩa Bánh đà loại này có mômen quán tính và sức bền lớn,thường hay gặp ở các động cơ diezel

+ Bánh đà dạng vành: loại này có mômen quán tính lớn thường được lắp với đuôi trụckhuỷu hình côn, có then định vị Có kích thước lớn nên thường dùng ở các động cơtĩnh

+ Bánh đà dạng nan hoa: để tăng mômen quán tính của bánh đà mà lại tiết kiệm đượcvật liệu, người ta bố trí phần lớn khối lượng của bánh đà ở vành ngoài và xa tâm quay.Khối lượng của vành ngoài liên kết với các may ơ bằng các gân kiểu nan hoa

_Bánh đà có 3 sử dụng chủ yếu:

• Chúng cung cấp năng lượng liên tục khi các nguồn năng lượng không liên tục Ví

dụ, bánh quay được sử dụng trong động cơ pit-tông bởi vì các nguồn năng lượng(mômen xoắn từ động cơ) là không liên tục

• Chúng cung cấp năng lượng ở mức vượt quá khả năng của một nguồn năng lượng.Điều này đạt được bằng cách thu thập năng lượng trong bánh đà theo thời gian vàsau đó giải phóng năng lượng một cách nhanh chóng, với tốc độ vượt quá khả năngcủa nguồn năng lượng

• Chúng kiểm soát định hướng của một hệ thống cơ khí Trong các ứng dụng nhưvậy, xung lượng góc của một bánh đà là cố ý chuyển tải một khi năng lượng đượcchuyển đến hoặc từ bánh đà

_Ứng dụng :

+,Bánh đà thường được sử dụng để cung cấp năng lượng liên tục trong các hệ thống

nơi mà các nguồn năng lượng không liên tục Trong trường hợp này, năng lượng cáccửa hàng bánh đà khi mô-men xoắn được áp dụng bởi các nguồn năng lượng, và nó

phát hành năng lượng được lưu trữ khi các nguồn năng lượng không phải là áp dụngmô-men xoắn với nó Ví dụ, một bánh đà được sử dụng để duy trì liên tục vận tốc góccủa trục khuỷu trong một động cơ pit-tông Trong trường hợp này, bánh đà được gắnvào năng lượng trục khuỷu cửa hàng khi mô-men xoắn tác dụng lên nó bằng cách bắnmột piston, và nó giải phóng năng lượng để tải cơ khí của nó khi không có piston là nỗmô-men xoắn vào nó Một ví dụ khác của việc này là động cơ ma sát, sử dụng nănglượng bánh đà với các thiết bị điện như đồ chơi xe hơi.

+,Một bánh đà cũng có thể được sử dụng để cung cấp các xung unsustained năng

lượng tại các tốc độ truyền tải năng lượng vượt quá khả năng của nguồn năng lượngcủa nó, hoặc khi xung như vậy sẽ làm gián đoạn việc cung cấp năng lượng (ví dụ nhưmạng lưới điện công cộng) Điều này đạt được bằng cách tích lũy năng lượng được lưutrữ trong bánh đà trong một khoảng thời gian, với một tốc độ tương thích với cácnguồn năng lượng, và sau đó giải phóng năng lượng với tốc độ cao hơn nhiều trongmột thời gian tương đối ngắn Ví dụ, bánh quay được sử dụng trong búa máy, máy tánđinh, nơi chúng lưu trữ năng lượng từ động cơ và phát hành khi nện búa hoặc hoạtđộng tán đinh

+, Bánh đà có thể được sử dụng kiểm soát định hướng của một hệ thống cơ khí Trong những trường hợp như vậy, xung lượng góc của bánh đà được chuyển tải trong quá trình chuyển năng lượng Khi đà góc cạnh là một số lượng vector, chuyển nhượng của xung lượng góc giúp định hướng các tải một trục đặc biệt.

2.Cơ cấu cam

a.Khái niệm:

_Cam là cơ cấu dẫn, cần là cơ cấu bị dẫn Khi cam và cần ở trong cùng 1 mặtphẳng,hoặc ở trên các mặt phẳng song song ta có cơ cấu cam phẳng, khi cam và cầnkhông cùng nằm trên 1 mặt phẳng hoặc 2 mặt phẳng không song song ta có cơ cấucam không gian.

_Trong cơ cấu cam, cam và cần được nối với giá bằng khớp thấp(khớp trượt, khớpquay), và nối với nhau bằng khớp cao Thông thường cam nối với giá bằng khớp quay;khi cần nối với giá bằng khớp trượt ta được cơ cấu cam cần đẩy, cần khi đó sẽ chuyểnđộng tịnh tiến qua lại; khi cần nối với giá bằng khớp quay ta được cơ cấu cam cần lắc,cần khi đó chuyển động lắc qua lắc lại

_Thành phần khớp cao trên cam nối cam với cần là 1 đường cong kín gọi là biên dạngcam

_Các thông số cơ bản của cam gồm có các đường kính lớn nhất và nhỏ nhất củacam,các góc công nghệ, độ lệch tâm và các góc định kì

- Theo tính chất tiếp xúc giữa cần và cam có 3 loại : cần đáy bằng (phương của cần tiếpxúc với biên dạng cam ), cần nhọn (phương của cần cắt biến dạng cam)và cần lăn

*Ưu, nhược điểm:

_Ưu:

•Cơ cấu cam đơn giản, dễ thiết kế

•Chỉ cần thiết kế biến dạng cam thích hợp có thể khiến khâu bị dẫn (cần) chuyển độngtheo bất cứ quy luật cho trước nào

_Nhược:

•Do cam và cần tiếp xúc nhau theo điểm hoặc đường nên dễ bị mòn, chỉ thích hợp khitruyền lực không lớn

•Gia công biến dạng cam khó

•Hành trình của cần không thể quá lớn

•

•

•

• _Cơ cấu cuốn sợi:

•

• _ Định nghĩa: cơ cấu bánh răng là cơ cấu có khớp loại cao dùng truyền chuyển động quay giữa hai trục với một tỉ số truyền xác định nhờ sự ăn khớp trực tiếp giữa hai khâu có răng

•

• _ Phân loại theo:

•Vị trí giữa hai trục: cơ cấu bánh răng phẳng, cơ cấu bánh răng không gian