Đang tải... (xem toàn văn)
Môn học nguyên lý máy là môn học cơ sở không thể thiếu được đối với ngành cơ khí, ngành chế tạo máy nói riêng và các ngành công nghiệp khác nói chung. Đây là môn học đầu tiên đặt nền móng cho n
Đồ án Máy bào loại 2. Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết MáyLỜI NÓI ĐẦUMôn học nguyên lý máy là môn học cơ sở không thể thiếu được đối với ngành cơ khí, ngành chế tạo máy nói riêng và các ngành công nghiệp khác nói chung. Đây là môn học đầu tiên đặt nền móng cho những kiến thức về máy, là cơ sở cần thiết cho các môn học khác như chi tiết máy, máy cắt .Thiết kế đồ án môn học nguyên lý máy là một khâu rất quan trọng nhằm mục đích giúp cho sinh viên tổng kết lại những kiến thức đã được trình bày trong khi học lý thuyết, mặt khác thiết kế đồ án giúp cho sinh viên củng cố và mở rộng thêm kiến thức về lý thuyết và thực tiễn.Để làm quen với công việc thiết kế em đã được giao đề bài thiết kế “Máy bào ngang loại 2” phương án 2. Trong thời gian làm đồ án em đã được sự giúp đỡ của các thầy giáo hướng dẫn và sự tìm tòi học hỏi bạn bè. Em đã hoàn thành đồ án môn học nguyên lý máy.Lần đầu làm quen với công việc thiết kế nên em còn có nhiều sai sót, thiếu kinh nghiệm thực tiễn. Vậy nên em kính mong các thầy, cô giáo giúp đỡ và chỉ bảo thêm để em nắm vững và hiểu một cách thấu đáo hơn các kiến thức.Em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn Trần Văn Lầm trong suốt quá trình hướng dẫn đồ án môn học này.Sinh viên thiết kếTrịnh văn vĩnh Sinh viên :Nguyễn Hữu Tình – Lớp K39MB-1- Đồ án Máy bào loại 2. Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết MáyPh ần I PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU CHÍNHA. Gi ới 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 như 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 ψ 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 trượt) theo phương ngang.Hình vẽ : Sinh viên :Nguyễn Hữu Tình – Lớp K39MB-2- Đồ án Máy bào loại 2. Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy cPcDBHO2O1AB11ω1 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-(2p5+p4)-s-WđTrong đó: n =5 : số khâu động của cơ cấu. Sinh viên :Nguyễn Hữu Tình – Lớp K39MB-3- Đồ án Máy bào loại 2. Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máyp4=0 : số khớp loại cao.p5=7 : số khớp loại thấp.s=0 : số ràng buộc thừa.Wđ=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) được 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 được biểu diễn như hình vẽ.II. Tính toán động học cơ cấu - vẽ hoạ đồ chuyển vị:Để vẽ được hoạ đồ chuyển vị theo các số liệu đã cho ta phải tính được các kích thước chưa biết.Từ công thức:ψ-180ψ18000+=K=>88,155-180551800000=+=K Sinh viên :Nguyễn Hữu Tình – Lớp K39MB-4-12354 Đồ án Máy bào loại 2. Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy)/(72,12746,0).188,1(88,1.90).1(.1phvHkkvn=+=+=)/(36,133072,127.14,360n.2π11srad===ωTính chiều dài tay quay LO1A ,xét tam giác O2DB :Trong đó:DB=H/2=230 (mm).=> O2B=DB/sin(ψ/2)=498,11 (mm)O2D=O2B.cos(ψ/2)=441,83 (mm).Xét hai tam giác vuông đồng dạng O1O2A và BO2D.Ta có góc: BDO2=O1AO2=900và có chung góc: DO2B=ψ/2=> DBAOBOOO1221=Trong đó: O1O2=DO2-1,2RO2B=498,11DB=230O1A=R=> 23011,4982,183,441 RR=−=> )(274,1312,1.23011,49883,441.230mmR =+=Xét tam giác vuông O1AO2:Có : O1O2=R/sin(ψ/2)=131,274/sin(27,50)=284,297 (mm)* Vẽ hoạ đồ vị trí:Chọn đoạn biểu diễn tay quay:O1A=70(mm) Sinh viên :Nguyễn Hữu Tình – Lớp K39MB-5- Đồ án Máy bào loại 2. Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết MáyVậy ta có tỷ lệ xích:)/(001875,070131274,0mmml==µNên ta có các đoạn biểu diễn:)(658,265001875,049811,02mmBO ==)(267,12001875,0023,005,0 mmH==)(33,245001875,046,0mmH==)(625,151001875,0284297,021mmOO==)(642,235001875,044183,02mmDO==Vậy ta có thể dựng cơ cấu trên bản vẽ Ao. Đầu tiên lấy điểm O1 bất kỳ, lập hệ trục toạ độ O1xy với trục O1x nằm ngang, trục O1y thẳng đứng. Lấy điểm O2 sao cho O1O2=151,625 (mm). Tại tâm O1 quay một vòng tròn bán kính R=70 (mm), qua O2 kẻ 2 tiếp tuyến với vòng tròn O1 bán kính R. Từ hai tiếp điểm đó ta chia đường tròn thành 8 phần bằng nhau .Qua đó ta xác định được 8 vị trí ,cộng với hai vị trí 0,05H và một vị trí biên phải .Như 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 đường tiếp tuyến ta lấy đoạn O2B=265,658 (mm).Từ cách vẽ trên ta có cơ cấu máy bào ngang loại 2 hoàn toàn xác định với 11 vị trí . Sinh viên :Nguyễn Hữu Tình – Lớp K39MB-6- ỏn Mỏy bo loi 2. B mụn : Nguyờn Lý - Chi Tit MỏyPHN II HO VN TC. Sinh viờn :Nguyn Hu Tỡnh Lp K39MB-7-A3p3A4B3B1B2B11B4àp =82,85 N/mmhoạ đồ vị tríàl = 0,00205m/mmPcxO2n3pa3packO1A11LVA101A9A8nA7A5B5A6B6B103paB8B7B9PcA1A2b Đồ án Máy bào loại 2. Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết MáyTừ hoạ đồ chuyển vị và từ các số liệu đã biết ta vẽ được hoạ đồ vận tốc ứng với 11 vị trí trên hoạ đồ chuyển vị. Giả thiết của bài toán này đã biết được vận tốc của các khâu tại từng thời điểm khâu dẫn quay đều cùng chiều kim đồng hồ ω1=const.1. 1.phương trình véc tơ vận tốc :Với máy bào kiểu này cách vẽ ở các vị trí tương tự nhau nên ta chỉ nêu cách vẽ ở 1 vị trí .Xét vận tốc tại điểm A ,ta có :A1≡ A2 ⇒ VA1=VA2Trong đó 1AV có: - Phương vuông góc với O1A- Chiều cùng chiều với ω1.- Trị số : VA1=VA2=ω1LO1A=13,36.70 =935,2 (mm/s).Xác định vận tốc điểm A trên khâu (3) ,ta thấy khâu (3) trượt so với khâu (2) do đó ta có : 2A/3A2A3AVVV+= (1)Trong đó2AV có : - Phương vuông góc với O1A- Chiều cùng chiều với ω13AV có: - Phương vuông góc với O2B- Trị số chưa biết .2A/3AV có : - Phương song song với O2BVậy ta có thể giải được phương trình (1) bằng phương pháp hoạ đồ .Xét vận tốc tại điểm B :Ta có: khâu (3) nối vơí khâu (4) bằng khớp trượt, khâu (4) nối với khâu (5)bằng khớp quay nên:VB4 = VB5 Sinh viên :Nguyễn Hữu Tình – Lớp K39MB-8- Đồ án Máy bào loại 2. Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy`Trong đó 4BV có:- Phương trùng với phương trượt của đầu bào (phương ngang )- Trị số chưa biết .Trên thanh O2B ta biết O2 có VO2=0 là điểm thứ 2 .Vậy để xác định vận tốccủa điểm B ta áp dụng định lý đồng dạng thuận. Ta được:A2O3A.B2O3BA2OB2O3A3BLVLVLLVV=⇒=3BV có -Phương chiều cùng với 3AV 3B/4BV có - Phương song song với O2B- Trị số chưa biếtPhương trình (2) còn 2 ẩn ta có thể giải được bằng phương pháp hoạ đồ.2. Cách vẽ hoạ đồ :Ta chọn một tỷ lệ xích ( )mmmlv/02505,036,13.001875,0.1===ωµµChọn một điểm P bất kỳ làm gốc hoạ đồ .Từ P vẽ các véctơ 2,1ap biểu thị véctơ 2,1AV .Từ 1akẻ một đường thẳng 1∆song song với phương trượt BO2.Từ P kẻ đường thẳng 3∆vuông góc với phương trượt BO2.Hai đường thẳng đó cắt nhau tại 3a .Khi đó 3aP biểu diễn vận tốc 3AV.Kéo dài 3aPvới quan hệ vận tốc AOBO3a3b22ll.VV = ta được 3bP biểu thị vận tốc 3BP. Qua 3b kẻ một đường thẳng 2∆song song với phương trượt BO2. Qua P kẻ đườngthẳng song song với phương tịnh tiến của đầu bàocắt đường 2∆ tại 54bb ≡. Khi đó 5b4bPP ≡ biểu thị vận tốc 5b4bVV ≡. Sinh viên :Nguyễn Hữu Tình – Lớp K39MB-9- Đồ án Máy bào loại 2. Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy HỌA ĐỒ VÂN TỐC 3. Tính vận tốc góc của các khâu quayVì khâu 2 và 3 nối với nhau bằng khớp tịnh tiến nên: 32ωω=Măt khác khâu 3và 4 nối với nhau bằng khớp tịnh tiến nên 34ωω= Do đó ta có LviAapµµωωω.0.23432===Chiều xác định bằng cách đặt 3api vào điểm A và so với 02Bằng hoạ đồ vận tốc ta xác định được vận tốc của tất cả các điểm thuộc các khâu, đồng thời ta cũng tính được vận tốc góc của các khâu. Sinh viên :Nguyễn Hữu Tình – Lớp K39MB-10- [...]... 48, 12 63,95 73,88 74,03 68 ,26 48,08 23 ,59 0 1 32, 71 170,74 b3b4 0 20 ,41 22 ,99 11,05 5,6 21 ,86 20 ,39 10,74 0 45,06 40,78 a2a3 70 64,31 54,67 23 ,22 14,55 48,47 64 ,24 69, 02 70 51,09 36,51 Bảng 2 : Giá trị thật vận tốc các điểm trên các khâu: µV = 0,017 52 (m/mms) VB3 VB45 VB3B4 VA2A3 ω3, rad/s 1 ,22 6 0 0 0 0 1 ,22 6 0 1 ,22 6 1 ,22 6 1 ,22 6 1 ,22 6 1 ,22 6 1 ,22 6 1 ,22 6 1 ,22 6 1 ,22 6 0,79 1,07 1 ,28 1 ,29 1,18 0,97 0,54 0 2, 04... +69,96.74,0 72 ) 0,0 020 52 =1,9 20 3,65 4 Tại vị trí số 5: Pa3= 68,93 O2 A = 20 8,04 Ps3=47,03 Ps5=74,03 2 68,93 J5tt =0, 029 +0,49 +(17,49.47,0 32 +69,96.74,0 32 ) 0,0 020 52 =1,91 20 8,04 Tại vị trí số 6: Pa3= 52, 92 O2 A = 185 ,2 Ps3=47,06 Ps5=71, 12 2 68,93 J6tt =0, 029 +0,49 +(17,49.40,0 62 +69,96.71, 122 ) 0,0 020 5 =1,71 20 8,4 Tại vị trí số 7: Pa3= 27 ,08 Ps3 =25 ,44 Ps5=50,66 O2 A = 151,31 27 ,08 J7tt=0, 029 +0,49... Pqt5 G1 G5 Pqt3 G3 R05 R45 R03 R34 R 12 (Thực) 29 00 124 ,34 43, 029 699,6 48,88 174,9 1 623 ,6 29 25,5 836 29 25,5 3656 ,28 (Thực) 0 1331,754 43, 029 699,6 535,55 174,9 116 ,2 1949 ,2 4869 1949 ,2 8710,9 Đơn vị 6 (Biểu 11 (Biểu Đơn vị N N N N N N N N N N N 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 diễn) 0 66,58 2, 15 34,98 26 ,77 8,475 5,81 97,46 24 3,45 97,46 435,545 N/mm N/mm N/mm... vị trí 2 ⇒ 2 π n 3,14. 127 , 72 2 µ a = ω µ L = 1 µ L = 0,001875 ≈ 0,33507(m s mm) 30 30 2 1 Sinh viên :Nguyễn Hữu Tình – Lớp K39MB -13- Đồ án Máy bào loại 2 Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy +Tính : a A1 : πa1 = OA = 70mm k + Tính : a A A : 3 2 a k 3A 2 A = 2 3 v A3A2 = 2v A3 v A3A 2 l O2A 2Pa 3 µ 2 a 3a 2 v = µ L O 2 A 2 2Pa 3 a 3a 2 ω3 µ L 2Pa 3 a 3a 2 µ a = = O2A O2A k ′... 0 2 50,66 34,88 11,73 3 4 5 6 66,3 74,07 74,03 71, 12 33,81 17,5 9, 02 30,31 14,06 7,89 4,09 13,11 7 11,73 34,88 11,73 8 9 10 0 0 0 33,81 30,31 17,5 8,39 0 27 ,34 Mctt(th) Mctt(bd) ϕ(bd) (Nm) -3 - 7 ,28 (mm) -1,5 3,64 (mm) 0 - 308,45 -4 02, 17 -444,71 -437,84 -415,83 7 ,28 -154 ,22 -20 1,08 -22 2,35 -21 8, 92 -20 7,71 3,64 -20 8,44 5,98 2, 48 -8,35 -104 ,22 2, 48 1 ,24 -4, 12 Sinh viên :Nguyễn Hữu Tình – Lớp K39MB -26 -... K39MB -28 - Đồ án Máy bào loại 2 Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy Trong đó : J 01 = 2 m1.lO1 A 3 ( Kg.m ) 4, 029 .(0,14343) 2 = = 0,0 029 3 m l J3 = 3 3 12 2 ( 17,49 0,583 = 12 ) 2 2 ( = 0,49 Kg m 2 ) Ta có Jtt tại các vị trí nhứ sau Tại vị trí số 1: J 1tt = J01 =0, 029 (Kg.m2) Tại vị trí số 2: Pa3= 27 ,08 Ps3 =25 ,44 Ps5=50,66 O2 A = 151,31 27 ,08 J tt=0, 029 +0,49 151,31 2 2 +(17,49 .25 ,4 42 +69,96.50,6 62. .. khác : a A3A 2 = a 1k.µ a ′ a 1k = => 2Pa 3 a 3a 2 O2A ′ Vậy dựng được đoạn a 1k ′ Có thể dựng đoạn biểu diễn a 1k ngay trên hoạ đồ cơ cấu theo tỉ lệ cuả phương trình trên chỉ ra trên họa đồ vị trí Tính an 3 A an 3 A 2 ω3 l O2A Mà = : = v2 3 A 2 l O2A 2 l O2A 2 2 2 2 2 ω1 µ L 2 ω1 µ L Pa 3 µ 2 Pa µ v = = Pa 3 = Pa 3 = 3 a l O2A µ l O 2 A O2A O2A a n 3 = πn 3 µ a A 2 => πn A3 Pa = 3 O2A Có thể dựng... 1,07 1 ,28 1 ,29 1,18 0,97 0,54 0 2, 04 0,9 1,16 1,3 1,3 1 ,25 0,9 0, 62 0 2, 22 0,41 0,46 0 ,22 0,1 0,39 0,41 0,3 0 0,9 1,13 0,96 0, 42 0 ,21 0,8 1,13 1 ,2 1 ,23 0,99 1,53 2, 14 2, 75 2, 82 2,44 1,53 1,04 0 4,17 V VA 12 T 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 VA3 0,47 0,76 1,15 1 ,21 0,93 0,47 0,3 0 0, 72 Sinh viên :Nguyễn Hữu Tình – Lớp K39MB -11- Đồ án Máy bào loại 2 11 1 ,22 6 1,07 Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy 3,31 3,41 0,83... R01 = R1 cos α = 65 cos 20 0 = 61,08 mm R0 2 = R2 cos α = 22 0 cos 20 0 = 20 6,73mm + Bán kính vòng lăn: R1 cos α 65 cos 20 0 RL1 = = = 67,83 cos α L cos 25 0 46', RL 2 R2 cos α 22 0 cos 20 0 = = = 22 9,6 cos α L cos 25 0 46' + Khoảng cách tâm: Sinh viên :Nguyễn Hữu Tình – Lớp K39MB -35- mm mm Đồ án Máy bào loại 2 Bộ môn : Nguyên Lý - Chi Tiết Máy A = R L1 + RL2 = 67,83 + 22 9,6 =29 7,43 (mm) + Chiều cao... 10.(1 ,25 − 0,8) = 4,5 ′ h2′ = m( f ′′ − ξ 2 ) = 10.(1 ,25 − 0, 624 ) = 6 ,26 mm mm + Chiều cao đỉnh răng: h1′ = m( f ′ + ξ 1 − γ ) = 10.(1 + 0,8 − 0,18) = 16,2mm ′ h2 = m( f ′ + ξ 2 − γ ) = 10.(1 + 0, 624 − 0,18) = 14,44mm + Bán kính vòng chân: Ri1 = R1 − h1′′ = 65 − 4,5 = 60,5 mm ′ Ri 2 = R2 − h2′ = 22 0 − 6 ,26 = 21 3,74 mm + Bán kính vòng đỉnh: Re1 = Ri1 + h = 60,5 + 20 ,7 = 81 ,2 mm Re 2 = Ri 2 + h = 21 3,74 . Tính :kAA23a:AO.aa.Pa2AO..aa.Pa2AO.aa..Pa2lv.v2v.2a2a2332L2 323 32L232v3AOAAAAA3kAA 223 323 23µ=µω=µµ==ω=Mặt khác : a1kAA.kaa23µ′==> AOaa.Pa2ka 223 31=′Vậy. 1 ,28 1,3 0 ,22 0, 42 2,755 1 ,22 6 1 ,21 1 ,29 1,3 0,1 0 ,21 2, 826 1 ,22 6 0,93 1,18 1 ,25 0,39 0,8 2, 447 1 ,22 6 0,47 0,97 0,9 0,41 1,13 1,538 1 ,22 6 0,3 0,54 0,62