zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Báo cáo khoa học

Đồ án Nguyên lý máy cơ cấu động chữ V

Chia sẻ: Quy Sory | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:15

Báo xấu

223
lượt xem 22
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án Nguyên lý máy cơ cấu động chữ V có cấu trúc gồm 2 phần trình bày các phân tích động học cơ cấu chính, phân tích lực cơ cấu chính. Đây là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên và những ai quan tâm dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án Nguyên lý máy cơ cấu động chữ V

Trường ĐHCN GTVT Đồ án môn học Nguyên lý máy MỤC LỤC Chương 1. PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU CHÍNH 1.1. Phân tích cấu tạo, xếp loại và nguyên lý làm việc.......................5 1.2. Xác định các thông số và cách vẽ lược đồ cơ cấu.........................6 1.3. Họa đồ chuyển vị của cơ cấu tại 8 vị trí............................................. 6 1.4. Họa đồ vận tốc, gia tốc của cơ cấu tại 8 vị trí ....................................6 1.5. Bài toán vận tốc...............................................................................6 1.6. Bài toán gia tốc................................................................................9 Chương 2. PHÂN TÍCH LỰC CƠ CẤU CHÍNH 2.1. Vị trí 1.............................................................................................13 2.1.1. Áp lực khớp động........................................................................13 2.1.2. Tính mômen cân bằng.................................................................17 2.2. Vị trí 2............................................................................................18 2.2.1. Áp lực khớp động.......................................................................18 2.2.2. Tính mômen cân bằng................................................................23 TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................30 1 GVHD: Trần Ngọc Vũ SVTH: TẠ VĂN QUÂN
Trường ĐHCN GTVT Đồ án môn học Nguyên lý máy LỜI NÓI ĐẦU Môn học nguyên lý máy là một trong những môn học cơ sở không thể thiếu được đối với các ngành kỹ thuật, vì thế làm đồ án môn học là công việc rất quan trọng và cần thiết để chúng ta hiểu sâu, hiểu rộng những kiến thức đã được học ở cả lý thuyết lẫn thực tiễn, tạo tiền đề cho những môn học sau này. Với những kiến thức đã học, cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo trong thời gian qua tôi đã hoàn thành nhiệm vụ đồ án của môn học này. Nhưng do đây là lần đầu tiên làm đồ án môn học nên không tránh khỏi những thiếu sót.Tôi rất mong được sự góp ý của thầy giáo để đồ án môn học của tôi được hoàn thiện hơn. Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy giáo trong Tổ bộ môn. Sinh viên:Tạ Văn Quân 2
Trường ĐHCN GTVT Đồ án môn học Nguyên lý máy 3 GVHD: Trần Ngọc Vũ SVTH: TẠ VĂN QUÂN
Trường ĐHCN GTVT Đồ án môn học Nguyên lý máy Chương 1. PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU CHÍNH 1.1. Phân tích cấu tạo, xếp loại và nguyên lý làm việc của cơ cấu 1.1.1. Phân tích cấu tạo cơ cấu: Tay quay AB; Thanh truyền chính BC; Thanh truyền phụ DE; Con trượt C và E; α: góc giữa hành trình của piston C và E; β: góc giữa BC và BD; γ: góc hợp bởi tay quay AB và phương ngang. 1.1.2. Xếp loại cơ cấu: Số khâu động: n = 5 (1, 2, 3, 4, 5); Số khớp loại 5: p5 = 7 (A, B, C2, C3, D, E4, E5); Số khớp loại 4: p4 = 0; Số ràng buộc trùng: R0 = 0; Số ràng buộc thừa rth = 0; Số bậc tự do thừa: Wth = 0; Áp dụng công thức: W= 3n (2 p5 + p4) + rth Wth W= 3.5 – (2.7 + 0) + 0 = 1 Vậy cơ cấu có 1 bậc tự do. Xếp hạng cơ cấu: Cơ cấu có hạng 2. 1.1.3. Nguyên lý làm việc. Dưới tác dụng của lực nén gây ra bởi khối khí nén piston C và E chuyển động dọc theo giá đi qua CA và EA, chuyển động này được truyền tới trục quay AB qua các thanh truyền BC và DE. Tay quay AB chuyển động có tác dụng truyền lực ra ngoài để máy làm việc. Ở mỗi xilanh có chu kỳ làm việc là 2 vòng quay của AB. + Vòng quay đầu từ 0 2π ứng với quá trình hút và nén nhiên liệu. 4
Trường ĐHCN GTVT Đồ án môn học Nguyên lý máy + Vòng tiếp theo từ 2π 4π ứng với quá trình nổ và xả nhiên liệu sau khi đốt cháy ra ngoài. 1.2. Xác định các thông số và cách vẽ lược đồ cơ cấu 1.2.1. Các thông số: Chiều dài: lAB = 75 (mm); lBC = 225 (mm); lBD = 50 (mm); lDE = 180 (mm). Góc: α = 600 ; β = 650. Xác định thông số chưa biết: chiều dài đoạn DC: Áp dụng định lý cosin trong tam giác BCD, ta có: Cos = DC = DC = = 208,84 (mm). 1.2.2. Cách vẽ họa đồ cơ cấu: Chọn tỷ lệ xích l = 0,001 1() Cho trước 2 phương Ax và Ay đối xứng nhau qua trục thẳng đứng và tạo với nhau 1 góc α làm 2 phương trượt của piston C và E. Dựng AB tạo với phương ngang 1 góc γ cho trước (chọn vị trí ban đầu γ = 00). Ta có: AB = = = 75 (mm) Tương tự, ta tính được: BC = 225 (mm); BD = 50 (mm); DE = 180 (mm); DC = 208.84 (mm). Vẽ đường tròn tâm B bán kính R1 = BC = 225 (mm) cắt Ax tại C. Vẽ BD hợp với BC 1 góc = 650 với BD = 50 (mm) Nối C với D ta được khâu 2. Từ D vẽ đường tròn tâm D bán kính R2 = DE = 180 (mm) cắt phương Ay tại E. Quỹ đạo điểm B là đường tròn tâm A bán kính AB. 1. 3. Họa đồ chuyển vị của cơ cấu tại 8 vị trí (thể hiện trên bản vẽ A0 kèm theo) 5 GVHD: Trần Ngọc Vũ SVTH: TẠ VĂN QUÂN
Trường ĐHCN GTVT Đồ án môn học Nguyên lý máy 1. 4. Họa đồ vận tốc, gia tốc của cơ cấu tại 8 vị trí (thể hiện trên bản vẽ A0 kèm theo) 1. 5. Bài toán vận tốc: Cho ω1 = 60П (rad/s), γ = 1600 Xác định: VC, VD, VE, ω2, ω4 * Phương trình vận tốc điểm C: = + (1.1) Độ lớn: ? 1.lAB = 4,5П (m/s) ? Phương, chiều: // AC AB, phù hợp 1 BC Vẽ họa đồ vận tốc theo phương trình (1): chọn điểm p làm gốc và biểu diễn bằng đoạn pb = 150 mm có phương vuông góc AB, chiều phù hợp chiều quay 1. Vậy tỉ lệ xích của họa đồ vận tốc là: = = = 0,03П () Từ b vẽ đường thẳng vuông góc BC biểu diễn cho phương của Từ p vẽ đường thẳng song song AC biểu diễn cho phương của Giao điểm c của và chính là mút của và Từ họa đồ vận tốc, ta có: biểu thị cho biểu thị cho biểu thị cho * : * : * Phương trình vận tốc điểm D: = + = + Độ lớn: ? 4,5П (m/s) ? 13,006 (m/s) ? Phương, chiều: ? AB, phù hợp 1 BD // AC, theo CD Vẽ họa đồ vận tốc xác định : Từ b vẽ đường thẳng BD biểu diễn cho phương của 6
Trường ĐHCN GTVT Đồ án môn học Nguyên lý máy Từ c vẽ đường thẳng CD biểu diễn cho phương của Giao điểm d của và chính là mút của và (ta có thể xác định điểm d bằng phương pháp sử dụng định lí đồng dạng thuận cho 2 tam giác là ∆BCD và ∆bcd) Từ họa đồ vận tốc (hình 1.3), ta có: biểu thị cho biểu thị cho biểu thị cho * : * : * : * Phương trình vận tốc điểm E: = + Độ lớn: ? 14,702 (m/s) ? Phương, chiều: // AE đã biết DE Vẽ họa đồ vận tốc xác định : Từ d vẽ đường thẳng DE biểu diễn cho phương của Từ p vẽ đường thẳng // AE biểu diễn cho phương của Giao điểm e của và chính là mút của và Từ họa đồ vận tốc (hình 1.3), ta có: biểu thị cho biểu thị cho * : * : Ta tính được: 2 = = = 28.902 (rad/s) 4 = = = 63,877 (rad/s) 1. 6. Bài toán gia tốc: = 1 2 . lAB = (60П)2 . 0,075 = 270 П2 (m/s2) = 2 2 . lCB = (28,902)2 . 0,225 = 187,948 (m/s2) 7 GVHD: Trần Ngọc Vũ SVTH: TẠ VĂN QUÂN
Trường ĐHCN GTVT Đồ án môn học Nguyên lý máy * Phương trình gia tốc điểm C: = + = + + (1.2) Độ lớn: ? 270 П2 (m/s2) 187,948 (m/s2) ? Phương, chiều: //AC B A // BC BC Giải (2.2) bằng phương pháp họa đồ gia tốc: Chọn làm gốc của họa đồ. Từ vẽ biểu diễn cho = 2702 (m/s2) đã biết với = 110 mm, phương // AB, chiều hướng từ B A Tỷ lệ xích của họa đồ gia tốc là: = = = () Từ vẽ biểu diễn cho = 187,948 (m/s2) đã biết, phương //BC, chiều hướng từ C B. Từ vẽ đường thẳng x1 BC biểu diễn cho phương của Từ vẽ đường thẳng x2 // AC biểu diễn cho phương của Giao điểm của x1 và x2 chính là mút của và Từ họa đồ gia tốc, ta có: biểu thị cho biểu thị cho * : * : Ta có: = = = 12036.528 (rad/s2) * Phương trình gia tốc điểm D: = + = + (1.3) Sử dụng định lý tam giác đồng dạng thuận trong gia tốc, ta có BCD đồng dạng thuận với . Vì BCD = = = 650 ; = Từ đó ta vẽ được điểm * Phương trình gia tốc điểm E: = 4 2 . lDE = (63,877)2 . 0,18 = 734,44 (m/s2) = + + (1.4) 8
Trường ĐHCN GTVT Đồ án môn học Nguyên lý máy Độ lớn: ? 2224,608 (m/s2) 734,44 (m/s2) ? Phương, chiều: //AE đã biết // DE, E D DE Vẽ họa đồ gia tốc xác định Từ vẽ biểu diễn cho đã biết, phương // DE, chiều từ E D Từ vẽ đường thẳng y1 DE biểu diễn cho phương của Từ vẽ đường thẳng y2 // AE biểu diễn cho phương của Giao điểm của y1 và y2 chính là mút của và biểu thị cho biểu thị cho * : *: = = = 5642,123 (rad/s2) Chương 2. PHÂN TÍCH LỰC CƠ CẤU CHÍNH 2.1. Tính áp lực khớp động: Cơ cấu gồm: khâu dẫn 1 và 2 nhóm tĩnh định: Nhóm 1 gồm: khâu 2, khâu 3 và các khớp B, C, M. 9 GVHD: Trần Ngọc Vũ SVTH: TẠ VĂN QUÂN
Trường ĐHCN GTVT Đồ án môn học Nguyên lý máy Nhóm 2 gồm: khâu 4, khâu 5 và các khớp D, E, N. Khi tách các khâu thì áp lực khớp động trở thành ngoại lực tác dụng lên các khâu. + Khâu 2: , , + Khâu 3: , , (: lực do giá tác động lên khâu 3) + Khâu 4: , + Khâu 5: , , * Phương trình cân bằng cho khâu 4: Phân tích thành 2 thành phần: vuông góc DE và // DE Thay vào (2) ta được . h1 = 0 = 0 = thay vào (1), ta được: + = 0 = Do đó và có phương // DE * Phương trình cân bằng cho khâu 5: Từ (2.4) x1 = 0. Vì là lực của giá tác dụng lên khâu 5 đi qua E và có phương AE Chiếu (2.3) lên phương AE ta được: R45 .cos + PE = 0 R45 = PE cos = 4400 cos 120 = 4498,298 N. Chiếu (3) lên phương AE ta được: R05 R45 .sin = 0 R05 = R45 . sin 120 = 935,248 N. * Phương trình cân bằng cho khâu 2: Phân tích thành 2 thành phần: vuông góc BC và // BC. Từ (6) .lBC + R42 .h2 = 0 Ta có: h2 = CI (với I là hình chiếu của C lên DE) 10
Trường ĐHCN GTVT Đồ án môn học Nguyên lý máy h2 = 207 . 0,001 = 0,207 (m). Rτ12 = = = 4138,434 N * Phương trình cân bằng cho khâu 3: Từ (2.8) x2 = 0 Vì là lực của giá tác dụng lên khâu 3 đi qua C và có phương AC Lấy (2.5) cộng (2.7) ta được: + + + + + = 0 + + + + = 0 (2.9) Phương trình (2.9) có , và đã biết, còn 2 ẩn chưa biết là và Do đó ta có thể xác định được bằng cách vẽ họa đồ lực: Chọn 1 điểm a bất kì, từ a vẽ véc tơ biểu diễn cho với ab = 100mm, phương // AC, chiều từ C A Tỷ lệ xích của họa đồ lực = = = 57 (N/mm) Từ b vẽ biểu diễn cho , bc = 78,91 mm, phương //DE, chiều từ E D. Từ c vẽ biểu diễn cho , cd = 72,6 mm, phương , chiều từ phải qua trái. Từ d vẽ // BC biểu diễn cho phương của . Từ a vẽ AC biểu diễn cho phương của . Giao điểm e của và là điểm đầu của và điểm cuối của Từ (7): + + = 0 nên từ họa đồ lực biểu diễn cho Từ họa đồ lực ta có: 2.1.2. Tính mômen cân bằng: 2.1.2.1. Phương pháp phân tích lực: Giả sử momen cân bằng có chiều như hình vẽ 11 GVHD: Trần Ngọc Vũ SVTH: TẠ VĂN QUÂN
Trường ĐHCN GTVT Đồ án môn học Nguyên lý máy Phương trình momen cân bằng đối với điểm A: Mcb – R21 . h3 = 0 Mcb = R21 . h3 = 10480,55 . 23,8728. 0,003 = 750,6 Nm (Với h3 = AK, K là hình chiếu của A lên đường thẳng qua B và // ) Mcb > 0 (chứng tỏ cùng chiều ) Tách khâu dẫn ra khỏi giá, phương trình cân bằng cho khâu 1: + = 0 = 2.1.2.2. Phương pháp di chuyển khả dĩ: Từ tâm họa đồ vận tốc, kẻ phương các lực , rồi chiếu các vận tốc , tương ứng trên phương lực tác dụng. Ta có phương trình momen cân bằng trên khâu dẫn: Mcb . + PC . VC . cos + PE . VE . cos = 0 Mcb = = Mcb = 750,329 (Nm) (Với , là góc hợp bởi và ; và ) Mcb > 0 ( chứng tỏ cùng chiều ) 2.2. Vị trí 2 (γ = 450) 2.2.1. Tính áp lực khớp động: Cơ cấu gồm: khâu dẫn 1 và 2 nhóm tĩnh định: Nhóm 1 gồm: khâu 2, khâu 3 và các khớp B, C, M. Nhóm 2 gồm: khâu 4, khâu 5 và các khớp D, E, N. 12
Trường ĐHCN GTVT Đồ án môn học Nguyên lý máy Khi tách các khâu thì áp lực khớp động trở thành ngoại lực tác dụng lên các khâu. + Khâu 2: , , + Khâu 3: , , (: lực do giá tác động lên khâu 3) + Khâu 4: , + Khâu 5: , , * Phương trình cân bằng cho khâu 4: Phân tích thành 2 thành phần: vuông góc DE và // DE Thay vào (2) ta được . h1 = 0 = 0 = thay vào (2.10), ta được: + = 0 = Do đó và có phương // DE * Phương trình cân bằng cho khâu 5: Từ (2.13) x1 = 0. Vì là lực của giá tác dụng lên khâu 5 đi qua E và có phương AE Chiếu (2.12) lên phương AE ta được: R45 .cos + PE = 0 R45 = PE cos = 5600 cos 190 = 5922,675 N. Chiếu (3) lên phương AE ta được: 13 GVHD: Trần Ngọc Vũ SVTH: TẠ VĂN QUÂN
Trường ĐHCN GTVT Đồ án môn học Nguyên lý máy R05 R45 .sin = 0 R05 = R45 . sin 190 = 1928,235 N. * Phương trình cân bằng cho khâu 2: Phân tích thành 2 thành phần: vuông góc BC và // BC. Từ (6) .lBC + R42 .h2 = 0 Ta có: h2 = CI (với I là hình chiếu của C lên DE) h2 = 68,6037 . 0,003 = 0,206 (m). Rτ12 = = = 5422,538 N * Phương trình cân bằng cho khâu 3: Từ (8) x2 = 0. Vì là lực của giá tác dụng lên khâu 3 đi qua C và có phương AC Lấy (2.14) cộng (2.16) ta được: + + + + + = 0 + + + + = 0 (2.18) Phương trình (9) có , và đã biết, còn 2 ẩn chưa biết là và Do đó ta có thể xác định được bằng cách vẽ họa đồ lực: Chọn 1 điểm a bất kì, từ a vẽ véc tơ biểu diễn cho với ab = 100mm, phương //AC, chiều từ C A Tỷ lệ xích của họa đồ lực = = = 57 (N/mm) Từ b vẽ biểu diễn cho , bc = 103 mm, phương //DE, chiều từ E D. Từ c vẽ biểu diễn cho , cd = 95,13 mm, phương , chiều từ phải qua trái. Từ d vẽ // BC biểu diễn cho phương của . Từ a vẽ AC biểu diễn cho phương của . Giao điểm e của và là điểm đầu của và điểm cuối của Từ (7): + + = 0 nên từ họa đồ lực biểu diễn cho 14
Trường ĐHCN GTVT Đồ án môn học Nguyên lý máy Từ họa đồ lực (Hình 2.8), ta có: 2.2. Tính mômen cân bằng: Phương pháp phân tích lực: Giả sử momen cân bằng có chiều như hình vẽ Phương trình momen cân bằng đối với điểm A: Mcb + R21 . h3 = 0 Mcb = R21 . h3 = 9234 .75. 0,001 = 692.55 Nm (h3 là hình chiếu của A lên đường thẳng qua B và // Mcb > 0 ( chứng tỏ cùng chiều ) Tách khâu dẫn ra khỏi giá, phương trình cân bằng cho khâu 1: + = 0 = 15 GVHD: Trần Ngọc Vũ SVTH: TẠ VĂN QUÂN

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.