THUYẾT MINH ĐỒ ÁN NGUYÊN LÝ MÁY
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 phải công nghiệp
hoá hiện đại hoá đất nước.
Thực hiện công nghiệp hoá, hiện đại hoá chuẩn bị cho đất nước
bước những bước đi vững chắc sang một thiên niên kỉ mới với một nền
công nghiệp hiện đại, kinh tế phát triển, trong đó công nghiệp nặng đóng
vai trò rất quan trọng trong sự phát triển đó.
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 .
Chính vì vậy thiết kế Nguyên Lý Máy hiện nay rất quan trọng.
Việc thiết kế Nguyên Lý Máy kết hợp với công nghệ thông tin và vẽ tay
truyền thống giúp ta có những cái nhìn trực quan hơn về nghành chế tạo
máy nói chung và bộ môn Nguyên Lý máy nói chung. Đồ án nguyên lý
máy là một phần không thể thiếu trong bộ môn nguyên lý máy, nó giúp ta
hiểu sâu hơn về bộ môn nguyên lý máy.
Sau một thời gian làm việc cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy
giáo TS.Phan Quang Thế và sự nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành
đồ án môn học với đề tài “THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
CỦA MÁY XỌC”.
Vì thời gian có hạn, tài liệu tham khảo và khả năng còn hạn chế,

đồ án không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong được sự góp ý của
các thầy cô và các bạn.
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp
Bộ Môn Nguyên Lý Máy - Chi
Tiết Máy
1
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN NGUYÊN LÝ MÁY
Một lần nữa em xin cảm ơn các thầy cô giáo bộ môn Nguyên lý
máy- Chi tiết máy đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của thầy giáoTS.Phan
Quang Thế đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
Ngày 29 tháng 12 năm 2002
Sinh viên
Hồ Viết Cường
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp
Bộ Môn Nguyên Lý Máy - Chi
Tiết Máy
2
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN NGUYÊN LÝ MÁY
PHẦN 1 : PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC VÀ CẤU TRÚC CƠ
CẤU
1. PHÂN TÍCH CHUYỂN ĐỘNG
- Cơ cấu máy xọc có nguyên lý hoạt động như sau:
+ Khâu 1 là khâu dẫn chuyển động quay đều quanh O
1
với vận tốc góc ω
1
truyền chuyển động sang khâu 2 và khâu 3 làm khâu 3 chuyển động lắc
qua lắc lại. Khâu 3 truyền chuyển động sang khâu 4 bằng khớp bản lề B,
khâu 4 chuyển động song phẳng tác động vào khâu 5 tại C làm khâu 5
chuyển động tịnh tiến lên xuống. Dao cắt được gắn vào 5 và chuyển động

của khâu 5 chính là chuyển động để thực hiện cắt gọt.
AO
l
1
2. TÍNH BẬC TỰ DO VÀ XẾP LOẠI CƠ CẤU
Đây là cơ cấu phẳng toàn khớp thấp, cơ sở là cơ cấu Culits cơ cấu này
không có ràng buộc thụ động. Ta có:
W = 3n –2t ( n=5, t=7 )
Trong đó :
n : số khâu động
t : số khớp thấp
W = 3*5 – 7*2 =1
Cơ cấu có 1 bậc tự do, với khâu 1 là khâu dẫn
Xếp loại cơ cấu : Chọn khâu 1 là khâu dẫn ta tách được nhóm Atxua là
các nhóm:
Khâu 4-5 : gồm đầu xọc và thanh truyền
Khâu 3-2 : gồm thanh Culit và con trượt.
Như vậy cơ cấu của máy xọc là cơ cấu loại 2.
3. TỔNG HỢP CƠ CẤU CHÍNH VÀ VẼ HOẠ ĐỒ VỊ TRÍ
Xác định kích thước các khâu.
Theo bảng số liệu ta có:
H = 130 mm
L
O1O2
=185 mm
C = 160 mm
BO
BC
l
l

2
= 0.8
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp
Bộ Môn Nguyên Lý Máy - Chi
Tiết Máy
3
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN NGUYÊN LÝ MÁY
Chuyển vị.
Ta có k =
θ
θ
+
−
0
0
180
180
=2.5
⇒ θ =
)1(
)1(*180
0
+
−
k
k
=
15.2
)15.2(180
0

+
−
≈ 77.14285
0
Ta có L
o1o2
= 185 mm


AO
2
O
1
=
2
θ

≈
38.571425
0
⇒
Sin 38.571425 = 0.6234898
⇒
L
o1A
= 185 * 0.6234898 = 115.345604
Mặt khác :
H = 130mm = 2BF
Vậy :


BO
BF
L
L
2
= Sin
2
θ

⇒
L
O2B
=
2
θ
Sin
L
BF
=
6234898.0
65
=104.26 mm
Ta có :
BO
BC
L
L
2
= 0.8
⇒

L
BC
= 0.8 * L
O2B
= 83.4mm
Ta chọn đoạn biểu diễn tay quay O
1
A là 115.34mm.
Như vậy: µ
L
=
AO
L
AO
1
1
=
34.115
11534.0
= 0.001 m/mm
Kích thước các đoạn biểu diễn của các khâu khác:
O
2
O
1
=
L
OO
l
µ

12
=
001.0
185.0
= 185 mm
O
2
B =
L
BO
l
µ
2
=
001.0
10426.0
= 104.26 mm
BC =
L
BC
l
µ
=
001.0
0834.0
= 83.4 mm
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp
Bộ Môn Nguyên Lý Máy - Chi
Tiết Máy
4

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN NGUYÊN LÝ MÁY
Sau khi tính được các đoạn biểu diễn ta tiến hành vẽ hoạ đồ vị trí
cho 11 vị trí.
-Chọn hệ trục toạ độ O
2
xy bất kì, từ O
2
ta lấy một điểm O
1
theo
chiều dương sao cho O
1
O
2
= 185 mm , từ O
1
dựng đường tròn bán kính
O
1
A = 115,34 mm (với O
1
A là biểu diễn khâu 2) một đầu của khâu 2 ta
lắp con trượt đầu còn lại tại một vị trí bất kì ta lấy điểm B sao cho O
2
B =
104.26 mm.
Dựng khâu 5 đi qua trung điểm chiều cao cung quỹ tích điểm B.
Từ đầu B trên khâu 1+2 ta dựng đoạn BC sao cho điểm C thuộc khâu 5 ,
khâu BC chính là khâu 4. Tiến hành dựng 11 vị trí cụ thể như sau:
Đầu tiên ta tìm điểm chết trên và điểm chết dưới của khâu 1 ( điểm vuông

góc giữa khâu 1+2 và khâu 3) từ điểm chết dưới ta chia đường tròn thành
8 phần bằng nhau, như vậy ta đã có 9 vị trí, 2 vị trí còn lại được xác định
từ đồ thị lực cản đầu xọc.
Với 11 vị trí như trên thì máy đã thực hiện được 1 hành trình H.
PHẦN 2 : ĐỘNG HỌC CƠ CẤU
1. VẼ HOẠ ĐỒ VẬN TỐC – XÁC ĐỊNH VẬN TỐC CỦA CÁC ĐIỂM
VÀ VẬN TỐC GÓC CỦA CÁC KHÂU
- Vẽ hoạ đồ vận tốc
Chọn khâu 1 làm khâu dẫn.
Giả sử tay quay O
1
A quay đều với vận tốc góc ω
1
= const.
Với
ω
1
=
60
2 n
π
=
60
180*14.3*2
= 18.85 (
s
rad
)
ω
1

có chiều ngược chiều kim đồng hồ
Ta có khâu 1 nối với khâu 2 bằng khớp bản lề nên:

V
A1
= V
A2
= ω
1
l
O2A
-phương vuông góc O
1
A
-chiều thuận chiều ω
1
Mặt khác ta có :
V
A3
= V
A2
+ V
A3A2
(1)
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp
Bộ Môn Nguyên Lý Máy - Chi
Tiết Máy
5
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN NGUYÊN LÝ MÁY
- V

A2
hoàn toàn biết
- V
A3
vận tốc tuyệt đối khâu 3 có
+phương vuông góc O
2
A
+Trị số chưa biết
- V
A3A2
vận tốc khâu 3 trượt trên khâu 2 tại A, có
+Phương song song O
2
A
+Trị số chưa biết
Phương trình (1) có 2 ẩn là trị số của V
A3
và của V
A3A2
nên ta có thể
giải được bằng phương pháp vẽ.
Vì khâu 3 chuyển động lắc qua lắc lại quanh O
2
nên bằng phương
pháp đồng dạng ta có :
BO
AO
l
l

2
2
=
3
3
Pb
Pa
⇒ Pb
3
=
AO
BO
l
l
2
2
Pa
3
Mặt khác vì khâu 3 nối với khâu 4 bằng khớp bản lề nên ta có
V
B3
= V
B4
=V
B
V
B
= µ
V
* Pb

3

Tại điểm C ta có :
V
C4
= V
C5
= V
C
Do khâu 4 nối với khâu 5 bằng khớp bản lề và ta có :

V
C4
= V
B4
+ V
C4B4
(2)
Trong đó
V
C4
là vận tốc tuyệt đối của điểm C trên khâu 4.
+ phương thẳng đứng
+chiều từ B dến C
+ trị số chưa biết
V
B4
ta hoàn toàn biết V
C4B4
là

vận tốc tương đối của điểm B với điểm C trên khâu4 .
+phương vuông góc với BC.
+trị số chưa biết.
Như vậy phương trình (2) có 2 ẩn có 2 ẩn số là V
C4
và V
C4B4
, ta giải được
bằng phương pháp vẽ .
Trên hoạ đồ vị trí ta thấy chỉ có đoạn O
2
A thay đổi theo các vị trí.
Bảng số liệu đoạn O
2
A trên các vị trí:
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp
Bộ Môn Nguyên Lý Máy - Chi
Tiết Máy
6
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN NGUYÊN LÝ MÁY
Vị trí Đoạn biểu diễn (mm)
1 144.64
2 228.99
3 284.64
4 299.89
5 272.21
6 206.29
7 144.64
8 118.48
9 71.71

10 188.12
11 204.31
Xác định vận tốc góc của các khâu:
Khâu 1 : ω
1
=
60
2
1
n
π
= 18.85 (
s
rad
)
Khâu 2 : ω
2
= ω
1
Khâu 3 : ω
3
=
AO
A
l
V
2
3
=
L

V
AO
Pa
µ
µ
*
*
2
3
=
AO
Pa
2
13
*
ω
Khâu 4 : ω
4
=
BC
BC
l
V
=
L
V
BC
bc
µ
µ

*
*
=
BC
bc
1
*
ω
Khâu 5 : ω
5
= 0 (chuyển động tịnh tiến).
+ Cách vẽ hoạ đồ vận tốc
Chọn tỉ lệ xích vận tốc
µ
V
= ω
1
* µ
L
Vậy ta có µ
V
= 18.85 * 0.001 = 0.01885 (
s
rad

mm
m
)
-Chọn 1 điểm P bất kì làm gốc hoạ đồ.
-Tính các đoạn biểu diễn các vận tốc.

V
A1
= ω
1
*O
1
A*µ
L
=Pa
1
*µ
V
⇒ Pa
1
=
V
L
AO
µ
µω
**
11
=
L
L
AO
µω
µω
*
**

1
11
= O
1
A
V
A3A2
=a
2
a
3
*µ
V
đoạn biểu diễn là a
2
a
3
V
A3
= Pa
3
*µ
V
đoạn biểu diễn là Pa
3
V
B3
được tính như trên
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp
Bộ Môn Nguyên Lý Máy - Chi

Tiết Máy
7
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN NGUYÊN LÝ MÁY
V
C3
= Pc
3
*µ
V
đoạn biểu diễn là Pc
3
V
C3B3
=c
3
b
3
*µ
V
đoạn biểu diễn là C
3
B
3
Pa
1
Pa
3
Pb
3
Pc

4
a
2
a
3
c
4
b
4
1 115.34 0 0 0 0 0
2 115.34 68.41 34.62 31.82 92.64 17.39
3 115.34 107.78 43.68 44.8 41.1 13.46
4 115.34 115.16 8 1.84
5 115.34 115.35 44.72 38.66 14.96
6 115.34 52.44 26.51 21.12 103.37 14.75
7 115.34 0 0 0 0 0
8 115.34 111.64 98.23 61.58 29.04 78.61
9 115.34 34.7 50.45 3.51 110.01 51.23
10 115.34 108.75 60.27 36.33 38.46 48.77
11 115.34 103.48 53.14 27.7 51 43.84
+Cách dựng hoạ đồ.
Từ P dựng Pa
1
song song với O
1
A vì a
1
=a
2
Từ mút Pa

1
kẻ phương của V
A3A2
, từ P kẻ phương của V
A3
chúng
cắt nhau tại 1 điểm ta tìm được đoạn biểu diễn a
3
a
2
và Pa
3
. Từ P dựng Pb
3
cùng phương nhưng ngựoc chiều với Pa
3
, từ mút Pb
3
dựng phương của
V
B3C3
. Từ gốc P ta dựng phương của V
C3
. Cả 2 phương cắt nhau tại một
điểm từ đó ta được các đoạn biểu diễn Pc
3
, b
3
c
3

.
Từ một vị trí bất kì ta suy ra cách vẽ cho 11 vị trí
Hoạ đồ vận tốc của 11 vị trí được vẽ trên bản vẽ A
0
.
2. VẼ HOẠ ĐỒ GIA TỐC.
Dựa vào phương trình véctơ gia tốc ta đi lập phương trình và
vẽ hoạ đồ gia tốc cho máy xọc.
Về phương pháp ta tính cho một vị trí bất kỳ sau đó áp dụng
cho các vị trí khác.
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp
Bộ Môn Nguyên Lý Máy - Chi
Tiết Máy
8