Gvhd: 
THUYẾT MINH
ĐỒ ÁN NGUYÊN LÝ MÁY
MÁY BÀO LOẠI 3
Thuyết minh đồ án gồm 7 phần:
Phần I – Phân tích cơ cấu chính.
Phần II – Tổng hợp cơ cấu chính – Hoạ đồ vị trí.
Phần III – Hoạ đồ vận tốc.
Phần IV – Hoạ đồ gia tốc.
.Phần V – Phân tích áp lực.
Phần VI – Chuyển động thực của máy, momen quán tính bánh đà.
Phần VII –Thiết kế bánh răng.
Tài liệu tham khảo:
1. Hướng dẫn thiết kế đồ án Nguyên Lý Máy
2. Nguyên lý Máy - Nhà xuất bản Khoa Học

Trưòng ĐHKTCN - Khoa Cơ khí Bộ môn: NL - CTM
1
Gvhd: 
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay khoa học kỹ thuật đang phát triển như vũ bão, mang lại những lợi ích cho
con người về tất cả nhữnh lĩnh vực tinh thần và vật chất. Để nâng cao đời sống nhân
dân, để hoà nhập vào sự phát triển chung của các nước trong khu vực cũng như trên
thế giới. Đảng và Nhà nước ta đã đề ra những mục tiêu trong những năm tới là nước
công nghiệp hoá hiện đại hoá.
Muốn thực hiện được điều đó một trong những ngành cần quan tâm phát triển nhất
đó là ngành cơ khí chế tạo máy vì ngành cơ khí chế tạo máy đóng vai trò quan trọng
trong việc sản xuất ra các thiết bị công cụ cho mọi ngành kinh tế quốc dân. Để thực
hiện việc phát triển ngành cơ khí cần đẩy mạnh đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật có
trình độ chuyên môn cao, đồng thời phải đáp ứng được các yêu cầu của công nghệ tiên
tiến, công nghệ tự động hoá theo dây truyền trong sản xuất .

Nhằm thực hiện mục tiêu đó, chúng Em là sinh viên trường Đại Học Kỹ Thuật Công
Nghiệp - Thái Nguyên nói riêng và những sinh viên của các trường kỹ thuật nói chung
trong cả nước luôn cố gắng phấn đấu trong học tập và rèn luyện, trau dồi những kiến
thức đã được dạy trong trường để sau khi ra trường có thể đóng góp một phần trí tuệ
và sức lực của mình vào công cuộc đổi mới của đất nước trong thế kỷ mới .
Qua đồ án này Em đã tổng hợp được nhiều kiến thức chuyên môn, giúp Em hiểu rõ
hơn những công việc của một kỹ sư tương lai. Song với những hiểu biết còn hạn chế
cùng với kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên đồ án của Em không tránh khỏi những
thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn Nguyên Lý Máy –
Chi Tiết Máy và các Thầy Cô giáo trong khoa để đồ án của Em được hoàn thiện hơn .
Cuối cùng Em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm chỉ bảo của các Thầy Cô trong
khoa và bộ môn Nguyên Lý Máy – Chi Tiết Máy trường Đại Học Kỹ Thuật Công
Nghiệp và đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo :
Trưòng ĐHKTCN - Khoa Cơ khí Bộ môn: NL - CTM
2
Gvhd: 
Phần I
PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU CHÍNH
1. Ph ân tích chuyển động: Lược đồ động cơ cấu máy bào loại 3 ở vị trí như hình vẽ
Từ lược đồ cơ cấu chính của bào loại 3 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 con trượt 4 là chuyển động tịnh tiến và truyền chuyển động cho đầu

bào 5 là chuyển động tịnh tiến thẳng theo phương ngang.
2. Tính bậc tự do:
Trưòng ĐHKTCN - Khoa Cơ khí Bộ môn: NL - CTM
3
b
B
A
O
1
n
1
O
2
Ψ
a
Gvhd: 
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:
W = 3n - ( 2P
5
+ P
4
) - S + R
t

= 3.5 - ( 2.7 + 0 ) - 0 + 0 = 1
Vậy số bậc tự do của cơ cấu là 1:
3. Xếp loại cơ cấu :
Ta chọn khâu 1 làm khâu dẫn ta tách được 2 nhóm axua loại 2 ( nhóm có 2 khâu 3
khớp là nhóm 4-5 và nhóm 2-3). Do cơ cấu có 2 nhóm đều là nhóm loại hai vậy
cơ cấu là cơ cấu loại 2.(hình vẽ)
Trưòng ĐHKTCN - Khoa Cơ khí Bộ môn: NL - CTM
4
O
2
Gvhd: 
Phần II
TỔNG HỢP CƠ CẤU CHÍNH – HOẠ ĐỒ VỊ TRÍ
Từ các số liệu đầu bài đã cho ta xác định được các thông số cần thiết
Từ các số liệu đầu bài đã cho ta xác định được các thông số cần thiết để xây
dựng cơ cấu :
Góc lắc Ψ:
Ta có ..
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 18

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:
R = L
O1A
= Lo
1
o
2
Sin
2
ψ
= 0.218(mm)
Vì qũy tích điểm B thuộc culits 3 và bằng hành trình H cho nên ta có
Sin
2
ψ
= H / (2L
02B
) => L
02B
= H/2 Sin
2

ψ
=0.62/2.Sin(44,15
0
/2)=0,825 (m) =>
L
O2B
= 0,825 (m)
Tóm lại ta có độ dài thực của các khâu là :
L
O1A
= 0,218(m)
L
O2B
= 0,825(m)
Để dựng được hoạ đồ vị trí ta chọn tỷ lệ xích chiều dài µ
L
: µ
L
= L
O1A
/ O
1
A ta chọn
O
1
A = 87,2 (m) vậy µ
L
= 0,218 / 87,2 = 0,0025 (m/mm). Vậy các đoạn biểu của cơ
cấu là O
1

O
2
= L
O1O2
/µ
L
= 0,58/ 0,0025 = 232 (mm)
Trưòng ĐHKTCN - Khoa Cơ khí Bộ môn: NL - CTM
5
00
1
1
0
15,44
165.1
165.1
180.180
=
+
−
==Ψ
+
−
k
k
Gvhd: 
O
2
B = L
02B

/ µ
L
= 330(mm)
Vẽ họa đồ vị trí : Từ vị trí chết bên trái ta chia vòng tròn tâm O
1
bán kính O
1
A thành 8
phần bằng nhau. Vậy ta đã có 8 vị trí chia đều cộng với 3 vị trí đặc biệt ( đó là vị trí
biên phải và hai vị trí 0,05H tổng cộng ta có được 11 vị trí .
Họa đồ vị trí được vẽ như trên hình vẽ.
Phần III
HOẠ ĐỒ VẬN TỐC
TA LẦN LƯỢC VẼ HOẠ ĐỒ VẬN TỐC CHO 11 VỊ TRÍ VỚI TỶ LỆ XÍCH:
µ
V
= µ
L
ω
1
= πn
1
µ
L
/30 = 3,14.390.0,0025/30=0,102 (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
1
. vì khâu 1 nối với khâu 2 bằng khớp bản lề nên ta có :
V
A1
= V
A2
, khâu 2 trượt tương đối so với khâu 3 nên ta có :
Trong đó V
A3
có phương vuông góc với O
2
B trị số chưa xác định : V
A3
= Pa
3
.

µ
V
, V
A2
đã xác định hoàn toàn , V
A3/A2
có phương song song với O
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
. Do
khâu 4 nối với khâu 5 bằng khớp tịnh tiến nên ta có :
.Trong đó V
B4
=V
B3

đã xác định hoàn toàn và V
B5/B4
có phương theo phương thẳng
đứng giá trị chưa xác định ,khâu 5 chuyển độnh tịnh tiến theo phương ngang ,giá
Trưòng ĐHKTCN - Khoa Cơ khí Bộ môn: NL - CTM
6
2/323 AAAA
VVV

+=
4/545 BBBB
VVV

+=
Gvhd: 
trị chưa xác định : V
B5
= pb
5
.µ
V
.Phương trình này còn hai ẩn nên giải được bằng
cách vẽ hoạ đồ véctơ.
b. Hình vẽ:
Ta chọn một điểm P bất kỳ làm gốc hoạ đồ, từ P vẽ đoạn Pa
1
(Pa
1
//O
1

A) 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
B4
từ b
3
= b

4
kẻ đường chỉ phương ∆’
1
của V
B5/B4
theo phương
thẳng đứng. Từ P vẽ ∆’
2
theo phương ngang cắt ∆’
1
tại b
5
vậy Pb
5
biểu diễn vận
tốc của V
B5
.
c. Vận tốc các điểm thuộc cơ cấu, vận tốc trọng tâm, vận tốc góc:
V
A12
= Pa
1,2
.µ
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
B5
= Pb
5
. µ
V
; V
B5/B4
= b
4
b
5
. µ
V

;
• Trọng tâm các khâu đặt tại trung điểm các khâu nên ta xác định được vận tốc
trọng tâm theo định lý đồng dạng.
V
S3
=V
B3
/2 = Ps
3
. µ
V
; V
S4
=V
B4
= Ps
4
. µ
V
; V
S5
=V
B5
= Ps
5
. µ
V
;
+Vận tốc góc các khâu.
V

A3
= Pa
3
. µ
V
= O
2
A.µ
L
.

ω
3
=> ω
3
=ω
2
= Pa
3
. µ
V
/ O
2
A.µ
L

Trưòng ĐHKTCN - Khoa Cơ khí Bộ môn: NL - CTM
7
P
3

a
1
=a
2
a
3
b
3
=b
4
b
5
Gvhd: 
ω
5
=ω
4
= 0 vì khâu4, 5 chuyển động tịnh tiến. Vận tốc các điểm, các trọng
tâm, vận tốc góc được biểu diễn trong bảng 1.

*Tính L
O1A
ở các vị trí chia đều :
Xét một vị trí bát kì :
Trong tam giác O
1
AO
2
có β=90-Ψ/2=90
0

-44,15
0
/2=67,9
0
Ta có : L
2
O2A
= L
2
O1A
+ L
2
O1O2
-2 L
O1A
. L
O1O2
.cos(β+45
0
). Vậy
*Tính ở vị trí 2 và vị trí 7.
Sinϕ =H(0,5-0,05)/L
O2A
=0,62.0,45/0,825=0,3382
=> ϕ =19,77
0
Theo đinh lí cos:
a
2
=b

2
+c
2
-2.b.c.cosϕ
mà ta có :
 c
2
-2.b.c.cosϕ +( b
2
-a
2
) = 0
 c
2
-2.0,58.c.cos19,77 +( 0,58
2
–0,218
2
) = 0
GiảI phương trình bậc hai ẩn là c với (L
O2A
< c <L
O1O2
+L
O1A
)
 c
2
-1,09.c +0,289 = 0
 c = 0,64

 L
O2A
= 0,64 (m)
Trưòng ĐHKTCN - Khoa Cơ khí Bộ môn: NL - CTM
8
)45cos(...2
0
21
21
2
1
2
2
+−+=
β
AOAO
OOAO
AO
LLLLL
AO
AO
OO
La
Lc
Lb
1
2
21
=
=

=
Gvhd: 
Bảng 1: Trị số các đoạn biểu diễn vận tốc các đIún trên các khâu với tỉ xích
µ
V
.
VT
1-8 2 3 4 5 6 7 9 10 11
γ
±67,9
83,2 112,9 157,9 202,9 247,9 276,8 292,9 337,9 382,9
Pa
1,2
87,2 87,2 87,2 87,2 87,2 87,2 87,2 87,2 87,2 87,2
Pa
3
0 38 55,7 83,8 83,5 56 38 1,29 71,4 71
a
2
a
3
0 74,48 67 24 24,6 67,7 78,5 87,1 49,2 51
Pb
5
0 46 36,4 84,4 87,2 62,6 46 1,85 150,2 147
O
2
A
215 256,3 277,8 314,5 314,4 276,8 256,3 213,7 154,7 155,4
PS

3
0 24,5 33,5 41,9 43,8 31,5 24,5 1 76,8 73
Pb
4
0 49,2 66,2 84,8 87,7 65,5 49 2 153,6 150
Bảng 2: Biểu diễn giá trị thật vận tốc các điểm, vận tốc trọng tâm, vận tốc góc các
khâu.
VT
1-8 2 3 4 5 6 7 9 10 11
V
A12
(m/s)
8,9 8,9 8,9 8,9 8,9 8,9 8,9 8,9 8,9 8,9
V
A3
(m/s)
0 3,88 5,68 8,55 8,5 5,7 3,9 0,13 7,28 7,24
V
A3/A2
(m/s)
0 7,6 6,83 2,45 2,5 6,9 8 8,88 5 5,2
V
B3
(m/s)
0 5 6,75 8,65 8,95 6,68 5 0,21 15,67 15,3
V
B5
(m/s)
0 4,7 6,47 8,6 8,9 6,39 4,7 0,19 15,32 15
V

S3
(m/s)
0 2,5 3,42 4,27 4,47 3,21 2,5 0,102 7,83 7,45
ω
3
(Rad/s)
0 6,06 8,18 10,48 10,85 8,01 6,06 0,25 19 18,55
PHẦN IV
HOẠ ĐỒ GIA TỐC
TA VẼ HOẠ ĐỒ GIA TỐC CHO HAI VỊ TRÍ SỐ 3 VÀ SỐ 10.
a, Phương trình véctơ gia tốc
Trưòng ĐHKTCN - Khoa Cơ khí Bộ môn: NL - CTM
9
Gvhd: 
Ta có véc tơ a
A1
(do khâu 1 quay đều quanh trục cố định nên nó có phương theo
đường thẳng AO
1
, chiều hướng từ Atới O
1
, và có độ lớn là: ω
1
2
. L
O1A
) vì khâu 1 nối
với khâ2 bằng khớp bản lề ta có a
A1
= a

A2
mặt khác khâu 2 trượt tương đối so với khâu
3 nên:
Trong đó a
A2
đã xác định hoàn toàn. a
r
A3/A2
có phương // O
2
A, giá trị chưa biết, a
k
A3/
A2
có chiều thuận theo chiều V
A3/A2
quay đi 90
0
theo chiều ω
3
giá trị: a
k
A3/A2
=
2.ω
3
.V
A3/A2
. Tuy nhiên nó cũng được xác định theo phương pháp hình học. Vì khâu 3
quay quanh trục cố định nên :

`Trong đó a
n
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 :
Phương trình 4 còn 2 ẩn nên giải được bằng phương pháp hoạ đồ véctơ gia tốc. Giá
trị a
B3
được xác định theo định lý đồng dạng thuận .
O
2
A/O

2
B = Πa’
3
/Πb’
3
=>Πb’
3
=O
2
B. Πa’
3
/O
2
A
Vì khâu 3 nối với khâu 4 bằng khớp bản lề nên : a
B3
= a
B4
.
Mặt khác vì khâu 4 nối với khâu 5 bằng khớp tịnh tiến nên ta có :
Trong đó a
B4
đã xác định hoàn toàn , a
r
B5/B4
có phương theo phương thẳng đứng giá
trị chưa xác định , a
k
B5/B4
= 0 (do ω

4
= 0) .Khâu 5 chuyển động tịnh tiến theo phương
Trưòng ĐHKTCN - Khoa Cơ khí Bộ môn: NL - CTM
1
0
)1(
2/32/3
23
AA
r
AA
k
AA
aaaa

++=
)3(
2/32/3
2
33 AA
r
AA
k
A
A
t
A
n
aaaaa


++=+
)2(
33
3
A
t
A
n
A
aaa

+=
)4(
4/54/5
45
BB
r
BB
k
BB
aaaa

++=
Gvhd: 
ngang .
Phương trình này còn hai ẩn nên giải được bằng hoạ đồ gia tốc.
b, Cách vẽ hoạ đồ gia tốc:
Ta chọn tỷ lệ xích gia tốc µ
a
= ω

1
2
. µ
L
=(40,82)
2
. 0,0025 = 4,166 ( m/mms
2
) .
Tính các đoạn biểu diễn: πa’
1,2
là đoạn biểu diễn véctơ gia tốc a
A1,2
nên :
πa’
1,2
=.O
1
A ; a’k là đoạn biểu diễn a
k
A3/A2
nên : a’k = 2ω
3
.a
2
a
3
; πn’

là đoạn

biểu diễn của a
n
A3
nên : πn’ = ω
3
2
.L
O2A
/µ
a
. Đoạn πb’
4
là đoạn biểu diễn của a
B4
có
giá trị bằng với a
B3
.Đoạn πb’
5
là đoạn biểu diễn của a
B5
.
Chọn π làm gốc hoạ đồ, từ π vẽ πa’
1,2
biểu thị véctơ gia tốc a
A1,2
(πa’
1,2
// O
1

A) từ a’
2
vẽ phương chiều a
k
A3/A2
, từ mút k vẽ đường chỉ phương ∆ của a
r
A3/A2
( ∆ // O
2
A ), từ π
vẽ πk’ biểu thị a
n
A3
(πk’ // O
2
A ), từ mút πk’ vẽ đường chỉ phương ∆’ của a
t
A3
(∆’ ⊥
O
2
A ) khi đó ∆’cắt ∆ tại a’
3
nối πa’
3
biểu thị a
A3
. Gia tốc a
B3

được xác định theo định
lý đồng dạng thuận của hoạ đồ gia tốc.
Ta có b’
4
≡ b’
3
.Từ b
4
’ kẻ đường thẳng d theo phương thẳng đứng cắt đường thẳng d’
theo phương ngang tạI b
4
’ đường thẳng πb
5
’ biểu thị gia tốc a
B5
.
*, Xác định gia tốc trọng tâm các khâu:
Gia tốc trọng tâm S
3
: ta có S
3
là trọng tâm của khâu 3 nên : πs’
3
= πa’
3
/ 2
Trưòng ĐHKTCN - Khoa Cơ khí Bộ môn: NL - CTM
1
1
π

3
a
3
'
b
5
'
k'
n'
b
3
'=b
4
'
a
1
'=a
2
'