GVHD: VŨ QÚY ĐẠC SVTK: NGUYỄN ĐỨC VŨ
Phần I
PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU CHÍNH
1. Ph ân tích chuyển động: Lược đồ động cơ cấu máy bào loại 2 ở vị trí như hình vẽ
Từ lược đồ cơ cấu chính của bào loại 2 ta thấy cơ cấu được tổ hợp từ cơ cấu culits:
Gồm 5 khâu động được nối với nhau bằng các khớp trượt và khớp quay nhưng là
khớp thấp. Công dụng của máy bào là biến chuyển động quay của bộ phận dẫn động
(thường là động cơ) thành chuyển động tịnh tiến thẳng của bộ phận công tác ( đầu
bào) trên đầu bào ta lắp dao bào để bào các dạng chi tiết khác nhau.
Đặc điểm chuyển động của các khâu: Khâu dẫn 1 ta giả thiết là quay đều với vận tốc
góc ω
1
truyền chuyển động cho con trượt 2 ( Khâu 2 chuyển động song phẳng) .Con
trượt 2 truyền động cho culits 3 có chuyển động quay không toàn vòng lắc qua lắc lại
truyền động cho thanh truyền 4 là chuyển động song phẳng và truyền chuyển động
cho đầu bào 5 là chuyển động tịnh tiến thẳng theo phương ngang.
2. Tính bậc tự do:
Cơ cấu máy bào gồm 5 khâu động vậy n = 5 (số khâu động) nối với nhau bằng 7
khớp thấp: p
5
= 7 (số khớp thấp) không có khớp cao: p
4
= 0 (số khớp cao) không
có ràng buộc thừa và bậc tự do thừa. Do đó để tính bậc tự do của cơ cấu ta áp dụng
công thức sau:
Trưòng : ĐHKTCN - TN 2 Bộ môn: NL - CTM
GVHD: VŨ QÚY ĐẠC SVTK: NGUYỄN ĐỨC VŨ
W = 3n - ( 2P
5
+ P
4
−
= 38,3
0
.
Biết được góc lắc Ψ và khoảng cách Lo
1
o
2
. Từ O
2
ta kẻ 2 tia x và x’ hợp với đường
nối giá O
1
O
2
một góc 19,15
0
. Từ O
1
ta vẽ vòng tròn tiếp xúc với hai tia O
2
X và O
2
X’
ta sẽ xác định được 2 vị trí chết của cơ cấu.
Xét cơ cấu tại hai vị trí này ta dễ dàng tính được:
Trưòng : ĐHKTCN - TN 2 Bộ môn: NL - CTM
GVHD: VŨ QÚY ĐẠC SVTK: NGUYỄN ĐỨC VŨ
R = L
O1A
Khoảng cách ăn dao = 0,05H = 20,5 (mm)
Tóm lại ta có độ dài thực của các khâu là :
L
O1A
= 141 (mm)
L
O2B
= 624.96 (mm)
L
BC
= 200 (mm)
Để dựng được hoạ đồ vị trí ta chọn tỷ lệ xích chiều dài µ
L
: µ
L
= L
BC
/ BC ta chọn
BC = 80 (mm) vậy µ
L
= 0,2 / 80 = 0,0025 (m/mm). Vậy các đoạn biểu của cơ cấu là
O
1
O
2
= L
O1O2
/µ
L
= 0,43/ 0,0025 = 172 (mm)
µ
V
= µ
L
ω
1
= πn
1
µ
L
/30 = 0,023 (m/mms).Giả sử vẽ hoạ đồ vận tốc và gia tốc tại vị trí
bất kỳ.
a. Phương trình véctơ vận tốc :
Chọn khâu 1 là khâu dẫn quay đều quanh trục cố định qua O
1
với vận tốc góc
ω
1
= const nên V
A1
có phương vuông góc với O
1
A chiều thuận theo chiều ω
1
có
độ lớn : V
A1
= L
O1A
. ω
2
B trị số chưa xác định . Như vậy phương trình trên còn hai ẩn nên giải
được bằng phương pháp hoạ đồ véctơ .
Vận tốc của điểm V
B3
được xác định theo định lý đồng dạng thuận ,trị số
V
B3
= pb
3
.µ
V
vì khâu 4 nối với khâu 3 nhờ khớp bản lề nên ta có V
B3
= V
B4
. Ta lại
có :
V
C4
= V
B4
+ V
C4B4
.Trong đó V
B4
đã xác định hoàn toàn và V
C4B4
có phương vuông
góc với BC giá trị chưa xác định : V
Trưòng : ĐHKTCN - TN 2 Bộ môn: NL - CTM
GVHD: VŨ QÚY ĐẠC SVTK: NGUYỄN ĐỨC VŨ
Ta chọn một điểm P bất kỳ làm gốc hoạ đồ, từ P vẽ đoạn Pa
1
biểu diễn vận tốc :
V
A1
= V
A2
.Từ mút véctơ pa
1
vẽ đường chỉ phương ∆ của V
A3/A2
( ∆//O
2
B) từ P vẽ
đường chỉ phương ∆’ của V
A3
(∆’ ⊥ O
2
B) khi đó ta thấy ∆ cắt ∆’ tại a
3
biểu thị
vận tốc V
A3
, dùng tỷ số đồng dạng ta xác định được pb
3
biểu thị vận tốc của
V
B3
V
; V
A3
= Pa
3
.µ
V
; V
A3/A2
= a
2
a
3
.µ
V
; V
B3,4
= Pb
3,4
.µ
V
;
V
C5
= Pc
5
. µ
V
; V
C4B4
A3
= Pa
3
. µ
V
= O
2
A.µ
L
.
ω
3
=> ω
3
= Pa
3
. µ
V
/ O
2
A.µ
L
V
C4B4
= c
4
b
4
0 25,22 36,72 54,64 56,42 53,17 32,19 24,01 0 6,64 49.81 56,42 44,87
a
2
a
3
0 49,25 43,01 14,08 0 18,88 46,93 51,06 0 53,16 26,5 0 34,21
Pb
3
0 33,29 45,17 60,41 61,7 59,2 40,55 31,93 0 10,07 103,6 122,14 90,63
Pc
5
0 31,33 43,59 60,58 61,7 58,22 39,37 31,01 0 9,79 104,85 122.14 92,48
b
4
c
4
0 9,78 11,3 4,96 0 6,49 10,93 9,49 0 3,3 16,15 0 18,39
O
2
A 162,48 189,65 203,05 226,06 228,42 224,13 197,83 188,26 162,48 155.9 120,13 115,58 123,69
PS
3
0 45,32 22,58 30,21 30,85 29,51 20,27 15,97 0 4,68 51,8 61,07 45,32
PS
4
0 31,95 44,02 60,45 61,17 58,6 39,58 31,11 0 9,79 103,91 122.14 91,1
B ảng 2: Biểu diễn giá trị thật vận tốc các điểm, vận tốc trọng tâm, vận tốc góc các
khâu.
VT
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
= ω
1
2
. L
O1A
. ( vì khâu 1 quay đều quanh trục cố định ) vì khâu 1 nối với
khâu 2 bằng khớp bản lề ta có a
A1
= a
A2
mặt khác khâu 2 trượt tương đối so với khâu 3
nên:
a
A3
= a
A2
+ a
k
A3/A2
+ a
r
A3/A2
(3)
trong đó a
A2
đã xác định hoàn toàn. a
r
A3/A2
có phương // O
2
A3
chiều từ A về O
2
phương // O
2
A, giá trị : a
n
A3
=
ω
3
2
. L
O2A
; a
t
A3
có phương vuông góc với O
2
A giá trị chưa xác định.
Vậy ta có :
a
n
A3
+ a
t
A3
= a
A2
+ a
C4B4
có phương vuông góc với BC giá trị
chưa xác định , a
n
C4B4
chiều từ C về B có phương // BC giá trị : a
n
C4B4
= ω
4
2
. L
BC
. vì
khâu 4 nối với khâu 5 nhờ khớp bản lề nên : a
C4
= a
C5
, mặt khác vì khâu 5 chuyển
động tịnh tiến nên a
C5
có phương // phương trượt ( phương ngang). Vậy ta có :
a
C5
= a
B4
+ a
n
C4B4
+ a