V Văn Thế Đồ án môn học Nguyên Lý Máy

Vũ văn thế

Phần I : tổng hợp cơ cấu
1.Cấu trúc và nguyên lý làm việc
1.1 Cấu trúc
Cơ cấu đợc bố trí ở vị trí thẳng đứng nh hình vẽ:
Gồm 3 khâu (n=3)
Khâu o Gía cố định
1- Tay quay OA
2- Thanh truyền AB
3- Con trợt B
1.2 Các khớp động:
Khớp O : nối giữa giá O tay quay OA(tay quay 1)
Khớp A : khớp quay giữa khâu 1(tay quay OA) và khâu 2 (thanh truyền AB)
Khớp B : khớp quay giữa khâu 2 (thanh truyền AB) và khâu 3 (con trợt B)
Khớp C : khớp trợt (tịnh tiến) giữa khâu 3 (con trợt B) và đờng hành trình(B
1
B
2
=H).
1.3 Nguyên lý hoạt động của cơ cấu
_Động cơ làm việc có tác dụng truyền động ra ngoài nhờ tay quay OA. Dới tác dụng của khí đốt trong
các buồng xi lanh ứng với pittông B.
_Dới tác dụng của khí đốt, pittông B chuyển động và chuyển động này đợc truyền tới tay quay OA thông
qua thanh truyền AB .
1
V Văn Thế Đồ án môn học Nguyên Lý Máy
_ở xi lanh có chu kì làm việc 2 vòng quay của OA.
+Vòng quay đầu (02) ứng với quá trình hút và nén nhiên liệu.

2
V Văn Thế Đồ án môn học Nguyên Lý Máy
1 Hành trình của pittông B, H mm 215
2 Đờng kính của xi lanh, D mm 170
3 Hệ số tăng tốc: k 1,04
4 Độ lệch tâm, e mm 45
5 Tỷ số giữa khoảng cách từ đầu A đến trọng tâm S của thanh truyền AB với độ
dài thanh truyền AB: l
AS
/ l
AB
0,35
6 Tỷ số giữa bán kính quán tính của thanh truyền với trục đi qua trọng tâm của
nó với bình phơng cần lắc AB:

2
s / l
2
AB
0,16
7 Mômen quán tính của trục khuỷu với tay quay: J
01
kgm
2
0,11
8 Tốc độ quay trục khuỷu OA: n vòng/phút 1400
9
Hệ số chuyển động không đều của động cơ:

1/90

=z
2
14
19 Số răng của bánh răng 3 và 3, z
3
=z
3
40
20 Góc truyền động cực tiểu

min độ 50
21 Tỷ lệ xích biểu đồ công chỉ thị
à
p
bar/mm 0,75
3.1 Xác định các thông số còn lại:
Các thông số động học, động lực học cho trớc đợc ghi trong đề bài (có kèm theo)
Theo đầu bài ta có:
- Hành trình của pittông B: H =215 (mm)
- Hệ số tăng tốc: k=1,04
- Tâm sai (khoảng lệch tâm): e=45 mm
Vậy, góc lắc là:
=180
o

:
S O B
1
B
2
= eH / 2 = (OB
1
. OB
2
)/2

. sin



e x H = OB
1
. OB
2
. sin

Lại có theo định lý hàm số cos:
H
2
=(OB
1
)
2
+ (OB
2


+
3
V Văn Thế Đồ án môn học Nguyên Lý Máy
Vậy, ta có:
Chiều dài tay quay OA:
r
2
=
2
2 cot
2sin 4
eH H eH g


+
+


r= 106,8045 mm = 0,1068045m
Chiều dài thanh truyền AB:
l
2
=
2
2 .cot
4 2sin
H eH g eH



+ AS = l
AS
/à
l
= 35,925 (mm).
+ e = e/à
l
= 22,5 (mm).
+ H = 107,5 (mm) .
*Ta xác định 14 vị trí các khâu và khớp khi động cơ làm việc nh sau:

-Vẽ đờng tròn (

) tâm O bán kính OA= 53,4022(mm) chính là quỹ đạo của A.
4
V Văn Thế Đồ án môn học Nguyên Lý Máy
-Từ O dựng đờng thẳng đứng Oy cắt đờng tròn tâm O ở trên tại điểm A
2
. Vẽ đờng lệch tâm tt thẳng đứng
sao cho khoảng cách từ Oy đến tt là e=22,5mm. Từ A
2
vẽ đờng tròn tâm A
2
bán kính l=205,2858 mm cắt tt (là
giá chạy của con trợt B) ở đâu thì đó là B
2
.
- Từ A
2
lần lợt lấy các điểm A

làm tâm và vẽ đờng tròn có bán kính
l=205,2858 mm; cắt đờng lệch tâm tt (là giá chạy của con trợt B) ở đâu thì đó là điểm B
3
cần tìm. Các vị trí B
4
;
B
5
.B
14
đợc xác định bằng cách vẽ tơng tự.
-Vị trí chết trên của B đợc xác định bằng cách dựng đờng tròn tâm O bán kính (l + r), cắt đờng lệch tâm tt
(là giá chạy của con trợt B)ở đâu, thì đó là điểm chết trên B
1
phải tìm. Nối B
1
với O, cắt đờng tròn (

) ở đâu
thì đó là vị trí A
1
.
-Vị trí chết dới của B đợc xác định bằng cách dựng đờng tròn tâm O bán kính (l - r), cắt đờng lệch tâm tt
(là giá chạy của con trợt B)ở đâu, thì đó là điểm chết dới B
8
phải tìm. Nối B
8
với O, cắt đờng tròn (

) ở đâu thì

ì

/30 = 146,5333 (s
-1
)
-Phơng pháp: sử dụng phơng pháp véctơ họa đồ.
Để thuận tiện khi vẽ, chọn tỷ lệ xích
- Của vận tốc là: à
v
= 0,2609 (ms
-1
/mm).
- Của gia tốc là: à
a
= 32,76153 (ms
-2
/mm)
1. Bài toán vận tốc
Xét tại vận tốc các khâu của cơ cấu ở vị trí 3, các vị trí khác làm tơng tự. Từ định lý hợp vận tốc ta có:
5
V Văn Thế Đồ án môn học Nguyên Lý Máy

V
uv
B2
=
V

là:
V
A2
=
1
.l
OA
= 146,5333.106,8045= 15650,4158 ( mm/s) = 15,6504158 ( m/s)
Chiều dài của véc tơ vận tốc V
A2
trên họa đồ vận tốc là:
pa = V
A2
/ à
v
= 15,6504158/0,2609 = 59,9862 ( mm)
- Chọn một điểm p làm tâm vận tốc tức thời.
- Từ p vẽ véc tơ pa vuông góc với OA biểu diễn giá trị của
V
uv
A2
đã biết.
- Qua a vẽ đờng d
1
vuông góc AB biểu diễn phơng của
V
uv
B2A2
.
- Từ p vẽ đờng d

B
= pb
ì
à
v
= 42,8177.0,2609 = 11,1711 (m/s)
V
BA
= ab
ì
à
v
= 53,5091.0,2609 = 13,9605 (m/s)
V
S
= ps
ì
à
v
= 48,2619.0,2609 = 12,5915 (m/s)

AB
= V
BA
/ l
AB
= 13960,5 / 410,5717

= 34,0025 (1/s)