Thuyet minh do an mon hoc may xoc

trong thêi ®¹i ngµy nay nÒn khoa häc tiªn tiÕn ®ang ph¸t triÓn m¹nh mÏ trªn toµn thÕ giíi trong ®ã ngµnh c«ng nghiÖp ®ãng mét vai trß rÊt quan träng, c¸c hÖ thèng m¸y mãc ngµy cµng trë nªn phæ biÕn vµ tõng b­íc thay thÕ søc ng­êi, ®Ó t¹o ra ®­îc nh÷ng m¸y mãc ngµy cµng hoµn thiÖn vµ hiÖn ®¹i h¬n th× bé m«n Nguyªn Lý M¸y ®ãng vai trß kh«ng thÓ thiÕu trong c«ng t¸c ®µo t¹o nh÷ng kü s­ chÕ t¹o m¸y nãi riªng vµ ngµnh c¬ khÝ nãi chung. Trong thêi kú ®Êt n­íc ®ang tõng b­¬c ®i lªn c«ng nghiÖp ho¸ vµ hiÖn ®¹i ho¸ th× chóng ta ph¶i chÕ t¹o ®­îc ra c¸c thiÕt bÞ m¸y mãc, lµ c«ng cô ®Ó ®¸p øng cho mäi ngµnh s¶n xuÊt.

Lời nói đầu

trong thời đại ngày nay nền khoa học tiên tiến đangphát triển mạnh mẽ trên toàn thế giới trong đó ngành côngnghiệp đóng một vai trò rất quan trọng, các hệ thống máymóc ngày càng trở nên phổ biến và từng bớc thay thế sứcngời, để tạo ra đợc những máy móc ngày càng hoàn thiện

và hiện đại hơn thì bộ môn Nguyên Lý Máy đóng vai tròkhông thể thiếu trong công tác đào tạo những kỹ s chế tạomáy nói riêng và ngành cơ khí nói chung

Trong thời kỳ đất nớc đang từng bơc đi lên côngnghiệp hoá và hiện đại hoá thì chúng ta phải chế tạo đợc racác thiết bị máy móc, là công cụ để đáp ứng cho mọingành sản xuất

Việc thiết kế đồ án hoặc hoàn thành bài tập lớn là mộtkhâu rất quan trọng trong quá trình học tập và nghiên cứumôn học Nguyên Lý Máy, nó giúp cho mỗi ngời sinh viên hiểusâu và nắm vững hơn những kiến thức cơ bản của mônhọc

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 liệukết 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 áncủa em không tránh khỏi những sai sót

Vậy em rất mong đợc sự chỉ bảo và giúp đỡ của cácthầy cô để cho đề tài cũng nh môn học của em đợc hoànchỉnh hơn.

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 bộphận công tác (đầu xọc)

Đặc điểm chuyển động của các khâu: Giả thiết khâu dẫn

con trợt 2 (khâu này chuyển động song phẳng) Khâu 2truyền động cho cu lít 3(cu lít 3 có chuyển động quaykhông toàn vòng) truyền chuyển động cho thanh truyền 4

(là khâu chuyển động song phẳng) và khâu 5 chuyển

P4:số khớp cao loại 4 P4=0 R:số ràng buộc thụ động R=0

P5:số khớp loại 5 P5=7 ⇒ W= 3*5-2*7=1

Tách nhóm Axua:

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

B C

Theo bảng số liệu ta có :

Theo bảng số liệu ta có :

H=150 mm

LO1O2=160 mm c=170 mm

B O

1 1 , 8 + − 1 = 51,42857143o ⇒Ψ = 51,42857143o

chuyển động xx của khâu 5 cho nên chiều dài dây cung

B1B2 bằng hành trình H

Từ tam giác vuông O1AO2 ta có:

LO1A = LO1O2 sin

2

2

3 51,4285714 o

§Ó tÝnh chiÒu dµi LO2B ta xÐt tam gi¸c vu«ng O2HB

1 25,7142857

ChiÒu dµi kh©u 3 lµ:

L3 = LO2B + LO1O2 + LO1A + 5%( LO2B + LO1O2 + LO1A)

- Một đầu của khâu 2 ta lắp con trợt đầu còn lại tại một vị

- 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 khâu1(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 bằngnhau nh vậy ta đã có 9 vị trí ,2 vị trí còn lại đợc xác định

Vì khâu 1 nối với khâu 2 bằng khớp bản lề nên ta có :

VA1 = VA2 = ω1*LO1A =21.98*0,06942 = 1,52585516m/s

VA1 , VA2 có phơng vuông góc với O1A , chiều thuậnchiều ω1

Lập phơng trình: A3

V

=V A2 +V A 3 A/ 2 (1)Trong đó:

- 3A

V

- V A2 đã biết hoàn toàn

- A 3 A/ 2

V

Vận tốc trợt tơng đối giữa khâu 3 và khâu 2

3

A A

L

A V

2

3 ⇒ VB3 =

A O

L

A V

Chọn tỉ lệ xích: àv = ω1 àl =0,02543086 m/mm

à ω

à 1

A O

B O

với nhau bằng khớp bản lề nên ta có a1 ≡ a2 từ đầu mút a1 kẻ

3

Pa

vuông góc với BC, từ P ta kẻ pl có phơng thẳng đứng (phơng

trị thực ta lấy kích thớc các đoạn biểu diễn trên hoạ đồ

Khâu 3: ω3 =

A O

4,94

6,46

6,55

5,29

3,71

1,09

0 10,96

13,17

6

2,22

1,16

0,88

2,2 1,9

4

0,63

Hoạ đồ vận tốc vị trí 10

III Vẽ hoạ đồ gia tốc :

Tại các vị trí khác nhau phơng trình véc tơ hoàn toàngiống nhau nên ta vẽ hoạ đồ gia tốc cho hai vị trí là vị trí

- a n A

1 có :

- k A

2

/

3 A

cã chiÒu lµ chiÒu cña A 3 A/ 2

L

A n a

2

3 ⇒ an

A O

L

A n a

L

A t a

2

3 ⇒ at

A O

L

A t a

phuéc chiÒu ε4 gi¸ trÞ cha biÕt a C t B

4

4 = L C 4B4.ε4

1.O1A.àL = O1A.àa Vậy đoạn biểu

diễn Πa’12 trên hoạ đồ của a n A

dài tay quay = 60mm

TL: 5:1

VÞ trÝ 10

b g c

Đặt lực :

Lực cản kỹ thuật đặt tại khâu 5

Trọng lợng các khâu G3 , G2 , G4 ,G5 đặt tại trọng tâmcác khâu,

Pqt3=m5.aS5=16,89576 17,15 =289,84 (N)

Đặt tại T là giao điểm giữa đờng thẳng kẻ qua K và song

s4 song song với véc tơ πb3’

(  → = → +→

4 4 4

4

BS m

S

J

BC m

BC m

4 12

2

4 2

* 08 , 528 13 , 2

Ta xác định đợc điểm đặt của R05 nhờ phơng trình mô

2

Mà ta có

S O L m s J

2

S O

k

mL

mL

2 3 2

S O L

K L

2 12 3 2

⇒ LO2K =33 +

33

* 12

336 2

=318,09 mm

Ta khử ẩn số bằng cách tách khâu 2 ra , con trợt 2 chịu tác

2

0

1 3 1 3 2

=430,81*221,37+169,692*,4932,01+3358,94*131,81 =7750,17 N

Vẽ đa giác lực ta suy đợc R03

MCB=(R21.h1+G1.h2)àL=(7750,17*41,78+30,8*29,03).0,001284116=457,9 Nmm

Tính mô men cân bằng trên khâu dẫn bằng phơng pháp

đòn jucopki:

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

MCB=- ( )

1

k k

M k

V x

ω

=-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

R

2

0

1 3 1 3 2

=59,5*83,1+172,48*15330,,158+2080,81*124,23

R12t= 1838,31 N

Tơng tự ta tính đợc mô men cân bằng trên khâu dẫn bằngphơng pháp động học :

MCB=(R21.h1+G1.h2)àL

= (18838,1*37,28 + 30,8*8,5) 0,001284116 = 84,38575354Nm

NhËn xÐt : tÝnh m« men c©n b»ng theo hai ph¬ng ph¸pth× kh«ng chªnh lÖch nhau nhiÒu l¾m

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 cắtvới chế độ dịch chỉnh dơng bằng dao thanh răng có góc

α0=200

Tra bảng ứng với Z1 ta có ξ1 = 0,92 ,γ = 0,2

Tra bảng ta có ξ2 của bánh răng Z2 là ξ2 = 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 hơn50mm

-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 :

=157,5B¸n kÝnh vßng c¬ së :

S2 =

2

1

t + 2ξ2.m.tgα0 = 0,5.21,98 + 2.0,628.7.tg200 =14.45 mm

B¸n kÝnh vßng l¨n:

RL1 =R1( 1 +

2 1

2

2

Z

λ

) = 164,58 mmChiÒu cao r¨ng :

37 , 15

+0,014904 - 0,14908)= 2,75mm

+ cosαe2 =

2

02

e R

R

αe1=26,9360

invαe2 = tgαe2 - αe2 = 0,50812- 0,46988 = 0,03824

844 , 14

+0,014904-0,03824) = 5,659mm

Hệ số trùng khớp:

ε=

0cos

sin

2 02

2 2

2 01

2 1

α π

α

A R R R

à1=1-i21 N K

K N

1

2 ; à2=1-i12 N K

K N

2

1 ;

Ta tính đợc à tại các vị trí :

1

ρ ρ

ρ

ρ + :là bán kính cong của cạnh răng tại

điểm ăn khớp K

⇒γ=m.( ρ1+ ρ2)/ ρ1.ρ2=m.N1N2/ρ1(N1N2-ρ2) ứng với điểm ăn

khớp K khác nhau ta có γ khác nhau Hệ số γ có giá trị cựctiểu tại trung điểm đờng ăn khớp lý thuyết N1N2

tài liệu tham khảo

Bài tập nguyên lý máy (Tạ Ngọc Hải xuất bản 1965 ) Nguyên lý máy(giáo trình của ĐHBK xuất bản 1971)

Hớng dẫn thiết kế đồ án nguyên lý máy (Trờng ĐHKTCN)

Và một số giáo trình nguyên lý máy khác

ThiÕt kÕ b¸nh r¨ng 20