Đang tải... (xem toàn văn)
Máy bào ngang loại 2 là loại máy cắt gọt thông dụng, là loại máy công tác. Cơ cấu chính gồm 5 khâu 7 khớp.
Đồ án Máy bào loại 2. Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy Phần I Phân tích động học cơ cấu chính A. Giới thiệu nguyên lý làm việc: Máy bào ngang loại 2 là một trong các loại máy cắt gọt thông dụng nhất, đây là loại máy công tác. Cơ cấu chính gồm 5 khâu 7 khớp, nguyên lý làm việc sơ bộ nh sau: khi khâu dẫn (1) quay đều (dẫn động bằng động cơ điện) nhờ cơ cấu culít (3) chuyển động lắc qua lắc lại trong phạm vi góc lắc nào đó. Qua khâu (4) chuyển động vừa quay quanh khớp B vừa chuyển động tịnh tiến. Khâu (5) mang đầu bào chuyển động qua lại nhờ khớp định vị C (khớp trợt) theo phơng ngang. Hình vẽ : Sinh viên : Phạm Phong Lu_K42-CCM2 -1- Đồ án Máy bào loại 2. Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy c P c D B H O 2 O 1 A B 11 1 B. Phân tích động học cơ cấu: I. Tính bậc tự do của cơ cấu và xếp loại cơ cấu. 1. Tính bậc tự do của cơ cấu: Theo công thức : W=3n-(2p 5 +p 4 )-s-r Trong đó: n =5 : số khâu động của cơ cấu. p 4 =0 : số khớp loại cao. p 5 =7 : số khớp loại thấp. Sinh viên : Phạm Phong Lu_K42-CCM2 -2- Đồ án Máy bào loại 2. Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy s=0 : số ràng buộc thừa. r=0 : số bậc tự do thừa. Vậy: W=3.5-2.7=1 => cơ cấu có một bậc tự do. 2. Xếp loại cơ cấu: Tách nhóm axua: gồm 2 nhóm loại 2, ở đây khâu (1) đợc chọn làm khâu dẫn. Nhóm 1: gồm khâu (4) và khâu (5) loại 2 khâu 3 khớp, nhóm loại 2. Nhóm 2: gồm khâu (2) và khâu (3) loại 2 khâu 3 khớp, nhóm loại 2. Vậy cơ cấu loại 2. Các nhóm đợc biểu diễn nh hình vẽ. II. Tính toán động học cơ cấu - vẽ hoạ đồ chuyển vị: để vẽ đợc hoạ đồ chuyển vị theo các số liệu đã cho ta phải tính đợc các kích thớc cha biết. Từ công thức: -180 180 0 0 + =K => 88,1 55-180 55180 00 00 = + =K )/(88,139 42,0).188,1( 88,1.90 ).1( . 1 phv Hk kv n = + = + = )/(64,14 30 88,139.14,3 60 n.2 1 1 srad === Tính chiều dài tay quay L O1A ,xét tam giác O 2 DB : Trong đó: DB=H/2=210 (mm). Sinh viên : Phạm Phong Lu_K42-CCM2 -3- 1 2 3 5 4 Đồ án Máy bào loại 2. Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy => O 2 B=DB/sin(/2)=454,79 (mm) O 2 D=O 2 B.cos(/2)=403,4 (mm). Xét hai tam giác vuông đồng dạng O 1 O 2 A và BO 2 D. Ta có góc: BDO 2 =O 1 AO 2 =90 0 và có chung góc: DO 2 B=/2 => DB AO BO OO 1 2 21 = Trong đó: O 1 O 2 =DO 2 -1,2R O 2 B=454,79 DB=210 O 1 A=R => 21079,454 2,14,403 RR = => )(86,119 2,1.21079,454 4,403.210 mmR = + = Xét tam giác vuông O 1 AO 2 : Có : O 1 O 2 =R/sin(/2)=119,86/sin(27,5 0 )=259,58 (mm) * Vẽ hoạ đồ vị trí: Chọn đoạn biểu diễn tay quay: O 1 A=60(mm) Vậy ta có tỷ lệ xích: )/(002,0 60 11986,0 mmm l == à Nên ta có các đoạn biểu diễn: )(4,227 002,0 45479,0 2 mmBO == )(10 002,0 02,0 05,0 mmH == )(210 002,0 42,0 mmH == Sinh viên : Phạm Phong Lu_K42-CCM2 -4- Đồ án Máy bào loại 2. Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy )(789,129 002,0 259578,0 21 mmOO == )(702,201 002,0 403404,0 2 mmDO == Vậy ta có thể dựng cơ cấu trên bản vẽ A o . Đầu tiên lấy điểm O 1 bất kỳ, lập hệ trục toạ độ O 1 xy với trục O 1 x nằm ngang, trục O 1 y thẳng đứng. Lấy điểm O 2 sao cho O 1 O 2 =129,789 (mm). Tại tâm O 1 quay một vòng tròn bán kính R=60 (mm), qua O 2 kẻ 2 tiếp tuyến với vòng tròn O 1 bán kính R. Từ hai tiếp điểm đó ta chia đờng tròn thành 8 phần bằng nhau .Qua đó ta xác định đợc 8 vị trí ,cộng với hai vị trí 0,05H và một vị trí biên phải .Nh vậy ta có 11 vị trí và ta vẽ hoạ đồ cho 11 vị trí đó .ta đánh số sao cho đầu tiên là điểm xuất phát của quá trình làm việc .Trên đờng tiếp tuyến ta lấy đoạn O 2 B=227.4 (mm).Từ cách vẽ trên ta có cơ cấu máy bào ngang loại 2 hoàn toàn xác định với 11 vị trí . Sinh viên : Phạm Phong Lu_K42-CCM2 -5- Đồ án Máy bào loại 2. Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy A3 p 3 A4 B3 B1 B2 B11 B4 à p =82,85 N/mm hoạ đồ vị trí à l = 0,00205m/mm Pc x O2 n 3 pa 3 pa ck O 1 A11 LV A10 1 A 9 A 8 n A 7 A5 B5 A6 B6 B10 3 pa B8 B7 B9 P c A 1 A2 b phần II hoạ đồ vận tốc. Sinh viên : Phạm Phong Lu_K42-CCM2 -6- Đồ án Máy bào loại 2. Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy Từ hoạ đồ chuyển vị và từ các số liệu đã biết ta vẽ đợc hoạ đồ vận tốc ứng với 11 vị trí trên hoạ đồ chuyển vị. Giả thiết của bài toán này đã biết đợc vận tốc của các khâu tại từng thời điểm khâu dẫn quay đều cùng chiều kim đồng hồ 1 =const. 1. 1.phơng trình véc tơ vận tốc : Với máy bào kiểu này cách vẽ ở các vị trí tơng tự nhau nên ta chỉ nêu cách vẽ ở 1 vị trí . Xét vận tốc tại điểm A ,ta có : A 1 A 2 V A1 =V A2 Trong đó 1A V có: - Phơng vuông góc với O 1 A - Chiều cùng chiều với w 1 . - Trị số : V A1 =V A2 = 1 L O1A =8,55.70 =598,5 (mm/s). Xác định vận tốc điểm A trên khâu (3) ,ta thấy khâu (3) trợt so với khâu (2) do đó ta có : 2A/3A2A3A VVV += (1) Trong đó 2A V có : - Phơng vuông góc với O 1 A - Chiều cùng chiều với w 1 3A V có: - Phơng vuông góc với O 2 B - Trị số cha biết . 2A/3A V có : - Phơng song song với O 2 B Vậy ta có thể giải đợc phơng trình (1) bằng phơng pháp hoạ đồ . Xét vận tốc tại điểm B : Ta có: khâu (3) nối vơí khâu (4) bằng khớp trợt, khâu (4) nối với khâu (5) bằng khớp quay nên: V B4 = V B5 4B V = 3B/4B3B5B VVV += (2) Trong đó 4B V có: - Phơng trùng với phơng trợt của đầu bào (phơng ngang ) - Trị số cha biết . Trên thanh O 2 B ta biết O 2 có V O2 =0 là điểm thứ 2 .Vậy để xác định vận tốc của điểm B ta áp dụng định lý đồng dạng thuận. Ta đợc: Sinh viên : Phạm Phong Lu_K42-CCM2 -7- Đồ án Máy bào loại 2. Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy A2O 3A.B2O 3B A2O B2O 3A 3B L VL V L L V V == 3B V có -Phơng chiều cùng với 3A V 3B/4B V có - Phơng song song với O 2 B - Trị số cha biết Phơng trình (2) còn 2 ẩn ta có thể giải đợc bằng phơng pháp hoạ đồ. 2. Cách vẽ hoạ đồ : Ta chọn một tỷ lệ xích ( ) mmm lv /0175275,055,8.00205,0. 1 === àà Chọn một điểm P bất kỳ làm gốc hoạ đồ .Từ P vẽ các véctơ 2,1a p biểu thị véctơ 2,1A V .Từ 1 a kẻ một đờng thẳng 1 song song với phơng trợt BO 2 . Từ P kẻ đờng thẳng 3 vuông góc với phơng trợt BO 2 .Hai đờng thẳng đó cắt nhau tại 3 a .Khi đó 3a P biểu diễn vận tốc 3A V . Kéo dài 3a P với quan hệ vận tốc AO BO 3a3b 2 2 l l .VV = ta đợc 3b P biểu thị vận tốc 3B P . Qua 3 b kẻ một đờng thẳng 2 song song với phơng trợt BO 2 . Qua P kẻ đờng thẳng song song với phơng tịnh tiến của đầu bàocắt đờng 2 tại 54 bb . Khi đó 5b4b PP biểu thị vận tốc 5b4b VV . HọA Đồ VÂN TốC Sinh viên : Phạm Phong Lu_K42-CCM2 -8- Đồ án Máy bào loại 2. Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy 3. Tính vận tốc góc của các khâu quay Vì khâu 2 và 3 nối với nhau bằng khớp tịnh tiến nên: 32 = Măt khác khâu 3và 4 nối với nhau bằng khớp tịnh tiến nên 34 = Do đó ta có L vi A ap à à .0 . 2 3 432 === Chiều xác định bằng cách đặt 3 ap i vào điểm A và so với 0 2 Sinh viên : Phạm Phong Lu_K42-CCM2 -9- Đồ án Máy bào loại 2. Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy Bằng hoạ đồ vận tốc ta xác định đợc vận tốc của tất cả các điểm thuộc các khâu, đồng thời ta cũng tính đợc vận tốc góc của các khâu. Sau khi vẽ hoạ đồ vận tốc ta xác định đợc Vận tốc các điểm trên các khâu,chúng đợc biểu diễn trong bảng 1, 2 . Bảng 1: Biểu diễn vận tốc các điểm trên các khâu. (mm) VT P a1,2 P a3 P b3 P b45 b 3 b 4 a 2 a 3 1 70 0 0 0 0 70 2 70 27,08 44,95 50.66 23,36 64,55 3 70 43,24 60,96 66,3 26,07 55,05 4 70 65,73 72,97 74,07 12,73 24,06 5 70 68,93 73,75 74,03 5,6 12,17 6 70 52,92 62,72 71,12 22,5 45,83 7 70 27,08 44,95 50,66 23,36 64,55 8 70 16,96 31,03 35,48 17,27 67,91 9 70 0 0 0 0 70 10 70 41,35 116,19 1126,98 51,23 56,48 11 70 61,19 189,07 194,9 47,32 33,09 Bảng 2 : Giá trị thật vận tốc các điểm trên các khâu: à V = 0,01752 (m/mms). V T V A12 V A3 V B3 V B45 V B3B4 V A2A3 3 , rad/s 1 1,226 0 0 0 0 1,226 0 2 1,226 0,47 0,79 0,9 0,41 1,13 1,53 3 1,226 0,76 1,07 1,16 0,46 0,96 2,14 4 1,226 1,15 1,28 1,3 0,22 0,42 2,75 5 1,226 1,21 1,29 1,3 0,1 0,21 2,82 6 1,226 0,93 1,18 1,25 0,39 0,8 2,44 7 1,226 0,47 0,97 0,9 0,41 1,13 1,53 8 1,226 0,3 0,54 0,62 0,3 1,2 1,04 9 1,226 0 0 0 0 1,23 0 10 1,226 0,72 2,04 2,22 0,9 0,99 4,17 11 1,226 1,07 3,31 3,41 0,83 0,58 7,01 Phần III hoạ đồ gia tốc Sinh viên : Phạm Phong Lu_K42-CCM2 -10- [...]... Lu_K 4 2- CCM2 -1 9- Đồ án Máy bào loại 2 Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy R03 B6 A6 Pqt3 G3 R 12 R03 L R43 O2 R 12 h Pqt3 G3 Phân tích lực nhóm át xua 2- 3 Các đoạn biểu diễn khác là: Vị trí số 6: Vị trí số 11: R03 = 836 (N) và R 45 = R 34 =29 25,5 (N) R03 = 4869 (N) và R 45 = R 34 =1949 ,2 (N) 4 Xác định Mômen cân bằng khâu dẫn Vị trí số 6 : Sinh viên : Phạm Phong Lu_K 4 2- CCM2 -2 0 - Đồ án Máy bào loại 2 Bộ môn. .. : a A : 1 a1 = OA = 70mm + Tính : a k A 3A 2 a k 3A 2 A : = 23 v A3A2 = 2v A3 v A3A 2 l O2A 2Pa 3 à 2 a 3a 2 v = à L O 2 A 2 2Pa 3 a 3a 2 3 à L 2Pa 3 a 3a 2 à a = = O2A O2A Sinh viên : Phạm Phong Lu_K 4 2- CCM2 - 1 2- Đồ án Máy bào loại 2 Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy Mặt khác : a k 3A 2 = a 1k.à a A a 1k = => 2Pa 3 a 3a 2 O2A Vậy dựng đợc đoạn a 1k Có thể dựng đoạn biểu diễn a 1k ngay trên hoạ... viên : Phạm Phong Lu_K 4 2- CCM2 -1 6- Đồ án Máy bào loại 2 Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy l O2K3 = l O2S3 + lS3K3 = l O2S3 + J S3 = Với J S3 m 3 l O2S3 2 m3 l O c 2 12 Thay số vào phơng trình trên ta đợc: lO2 K 3 = l O2 S3 + = ( m3 2lO2 S3 ) 2 12. m3 lO2 S3 = 4 2 l O2 S3 = lO2c 3 3 2. 583 388,6mm 0,3886m 3 3:áp lực tại các khớp động * Tại vị trí số 6: Ta tách nhóm Axua ( 4- 5) và đặt lực vào nhóm là :... L 3- G1 h1 + G3 h3 ] à l = 0,0 020 5.[ 23 31,058.194,9 +535,55.55, 42 +174,9 .27 ,4 6- 43, 02. 9,6 ] =1001,17 1093 ,21 1001,17 Phần trăm sai số vị tri số 6 là 100% =2, 9 % Đạt yêu cầu 1093 ,21 Bảng giá trị lực tại hai vị trí số 6 và 11: Sinh viên : Phạm Phong Lu_K 4 2- CCM2 -2 1 - Đồ án Máy bào loại 2 Vị trí PC Pqt5 G1 G5 Pqt3 G3 R05 R45 R03 R34 R 12 6 (Thực) 29 00 124 ,34 43, 029 699,6 48,88 174,9 1 623 ,6 29 25,5 836 29 25,5... 48,88 174,9 1 623 ,6 29 25,5 836 29 25,5 3656 ,28 Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy 11 (Thực) 0 1331,754 43, 029 699,6 535,55 174,9 116 ,2 1949 ,2 4869 1949 ,2 8710,9 Đơn vị N N N N N N N N N N N 6 (Biểu diễn) 29 0 12, 434 34,3 029 69,96 48,88 17,49 16 ,23 29 2,55 83,6 29 2,55 365, 628 Sinh viên : Phạm Phong Lu_K 4 2- CCM2 -2 2 - 11 (Biểu diễn) 0 66,58 2, 15 34,98 26 ,77 8,475 5,81 97,46 24 3,45 97,46 435,545 Đơn vị N/mm N/mm... an 3 A an 3 A 2 3 l O2A = Mà : = v2 3 A 2 l O2A 2 l O2A 2 2 2 2 2 1 à L 2 1 à L Pa 3 à 2 Pa à v = = Pa 3 = Pa 3 = 3 a l O2A à l O 2 A O2A O2A a n 3 = n 3 à a A 2 => n A 3 Pa = 3 O2A Có thể dựng đoạn biểu diễn n 3 ngay trên hoạ đồ cơ cấu theo tỉ lệ cuả phơng trình trên chỉ ra trên họa đồ vị trí nh trên ' +Tính b3k : a k 4 B3 B = 23 v B4B3 = 2v A3 b 3 b 4 à v l O 2A 2 2Pa 3 à 2 b 3 b 4 2Pa 3 b 3 b 4... O 2 A O2A Mặt khác : k a B 4 B3 = b3' k 12 à L 2 Pa3 12 à L b3b4 => b L = O2 A ' 3k ' => b3k = 2 1 2Pa 3 b 3 b 4 O2A 3 Cách dựng họa đồ gia tốc Tại các vị trí khác nhau phơng trình véctơ gia tốc hoàn toàn giống nhau và cách vẽ cũng giống nhau Vì vậy ta chỉ vẽ hoạ đồ gia tốc ở một vị trí Chọn làm gốc dựng Sinh viên : Phạm Phong Lu_K 4 2- CCM2 -1 3- Đồ án Máy bào loại 2 Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy. .. đặt lên là : ( R 32 , R 12 ) 0 Do đó R 32 , R 12 tạo thành hệ lực cân bằng nên chúng phải trực đối : R 32 = - R 12 , có phơng vuông góc với phơng trợt Tách riêng khâu 3 và lấy Momen với điểm O2 ,ta có : MO2( FK ) = R43.O2B - Pqt3.hqt3 - G3.hG3 R 12. O2A = 0 => Tại vị trí số 6: R 12 = (R43.O2B - Pqt3.hqt3 - G3.h3)/O2A = 3656 ,28 (N) Vị trí số 11: R 12= 8710,9 (N) vậy bài toán còn lại 2 ẩn bằng phơng pháp... Lu_K 4 2- CCM2 -1 5- Đồ án Máy bào loại 2 Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy - Đã cho: G=ql; q=30 (Kg/m); G2=G4=0; G5=4G3 ; jS =(m.L2)/ 12; Trọng tâm của khâu nằm ở trung điểm kích thớc động 1: Tính khối lợng và trọng lợng các khâu : Chọn g=10 m/s 2 q=300(N/m) Trong đó : G: Trọng lợng khâu L: Chiều dài khâu q: Trọng lơng phân bố theo chiều dài G1 = q.LO1 A = 300.0,14343 = 43, 029 ( N ) m1= 4,3 029 (Kg) m2 =... song với phơng ngang Khi đó hai đờng thẳng cắt nhau tại b '4 biểu thị vận tốc a B4 a B5 hoạ đồ gia tốc 4.Gia tốc góc các khâu Sinh viên : Phạm Phong Lu_K 4 2- CCM2 -1 4- Đồ án Máy bào loại 2 Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy Vì khâu 2 và 3 nối với nhau bằng khớp tịnh tiến nên: 2 = 3 Măt khác khâu 3và 4 nối với nhau bằng khớp tịnh tiến nên 3 = 4 Do đó ta có i a , 3 à a 2 = 2 = 3 = 4 = 0 2 A.àl Chiều . 1 ,22 6 0 2 1 ,22 6 0,47 0,79 0,9 0,41 1,13 1,53 3 1 ,22 6 0,76 1,07 1,16 0,46 0,96 2, 14 4 1 ,22 6 1,15 1 ,28 1,3 0 ,22 0, 42 2,75 5 1 ,22 6 1 ,21 1 ,29 1,3 0,1 0 ,21 2, 82 6 1 ,22 6 0,93 1,18 1 ,25 0,39 0,8 2, 44 7. : AO .Pa AO . Pa AO. . Pa l .Pa l. l v l.a 2 a 2 3 2 L 2 1 2 3 2l 2 L 2 1 2 3 AO 2 v 2 3 AO 2 AO 2 A AO 2 3 n A 2 2 2 3 23 à = à = à à = à === Mà a3 n A .na 3 à= => AO Pa n 2 2 3 A 3 = Có thể dựng đoạn biểu. 1,18 1 ,25 0,39 0,8 2, 44 7 1 ,22 6 0,47 0,97 0,9 0,41 1,13 1,53 8 1 ,22 6 0,3 0,54 0, 62 0,3 1 ,2 1,04 9 1 ,22 6 0 0 0 0 1 ,23 0 10 1 ,22 6 0, 72 2,04 2, 22 0,9 0,99 4,17 11 1 ,22 6 1,07 3,31 3,41 0,83 0,58