Thiết kế cơ cấu đàn hồi tạo chuyển động thẳng độ phân giải micron

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG LỜI MỞ ĐẦU Hiện , khoa học kỹ thuật phất triển ngày mạnh mẽ Bên cạnh ngành khoa học truyền thống củng cố phát triển nhằm phục vụ đời sống sản xuất ngày tốt , ngành khoa học mà giới nghiên cứu phát triển nhằm đem lại lợi ích thiết thực cho người , CÔNG NGHỆ CHÍNH XÁC Thực chất , ngành khoa học xuất từ lâu , nhiên việc tìm tòi nghiên cứu không ngừng phát triển nhằm tìm giải pháp kinh tế Với đề tài THIẾT KẾ CƠ CẤU ĐÀN HỒI TẠO CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CÓ ĐỘ PHÂN GIẢI MICRON giúp em hiểu thêm Công nghệ xác Do hạn chế thời gian kiến thức tầm nhìn sinh viên, luận văn tránh khỏi thiếu sót đònh Kính mong dẫn lời khuyên quý báu Thầy hướng dẫn Hội đồng Em xin chân thành cám ơn SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG MỤC LỤC CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CƠ CẤU ĐÀN HỒI VÀ ỨNG DỤNG I – Giới thiệu đàn hồi II – Ưu nhược điểm đàn hồi III – Ứng dụng đàn hồi IV – Đại diện cho đàn hồi CHƯƠNG II : THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC : PHÂN TÍCH VÀ CHỌN LỰA CƠ CẤU KHÂU CỨNG GIẢ LẬP- LỰA CHỌN DẠNG TỰ DO I – Phân tích vài cấu phẳng có khả tạo chuyển động thẳng đầu II – Lựa chọn cấu đặt Piezo CHƯƠNG III : PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU THEO ĐỘ CỨNG VỮNG I – Ma trận Jacobi lề II – Ma trận mềm lề III – Mô Ansys CHƯƠNG IV : HOÀN THIỆN VIỆC THIẾT KẾ I – Những phận phụ trợ nhằm tăng cường độ cứng II – Bố trò vò trí đặt Piezo CHƯƠNG V : HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI I – Kết luận II – Hướng phát triển đề tài SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CƠ CẤU ĐÀN HỒI VÀ ỨNG DỤNG I) Giới thiệu : Đàn hồi đại diện cho rộng rãi phần tử mềm dẻo dùng cho việc nối phần tử rắn Cơ cấu đàn hồi sản xuất liên tục cho việc nối số lượng lớn vật rắn, hay , phần tử đàn hồi hay khớp , vài trường hợp , chúng thích hợp cho việc đặt lực , xác đònh chuyển động liên kết hay với phần khác liên quan Do , ích lợi cấu đàn hồi trì độ xác quan hệ hình học khâu đồng thời cung cấp độ mềm thích hợp theo hướng đặc biệt Độ xác quan hệ hình học đạt nhờ việc đặt ràng buộc cách hợp lý , mối quan hệ chuyển động đòi hỏi phải tự Bởi việc đòi hỏi ràng buộc tự khác theo hứơng , việc đòi hỏi nhiều trường hợp thực sẵn sàng Vì hướng xấp xỉ cách sử dụng phần tử đàn hồi , độ mềm dẻo hình học chúng cao hay thấp phụ thuộc theo hứơng yêu cầu Trong nhiều ứng dụng khoảng giới hạn , đàn hồi cung cấp giải pháp kinh tế để giải chuyển động hay lực siêu xác mà với trường hợp khác không cho kết ý muốn (có thể thực tốn kém) Sự biến dạng đàn hồi sử dụng có thiết bò cực bé máy móc xác có độ ổn đònh cao cách 300 năm II) Ưu – Nhược điểm đàn hồi : 1)Ưu điểm đàn hồi : Như biết , truyền động khí có nhược điểm luôn có khe hở khớp nối hai khâu , điều dẫn đến việc truyền động không xác Cơ cấu đàn hồi khắc phục điều (Vì truyền động cấu đàn hồi hòan tòan khe hở) , điều giúp cho ta thực chuyển động nhỏ hay micron Chúng đơn giản không đắt để sản xuất lắp ráp Sử dụng vết nứt mỏi phát triển (do cấu đàn hồi chòu tác động lặp lặp lại ) Cơ cấu hoàn chỉnh chế tạo từ khối Cơ cấu đòn bẩy thực cách dễ dàng SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG Sự dòch chuyển mềm mại thẳng Cho đến ứng dụng đòi hỏi dòch chuyển cỡ nguyên tử Sự đàn hồi sẵn sàng chế tạo lặp lại chuyển động Cơ cấu lỗi mỏi dễ dàng nhận biết Chúng thiết kế mà không nhạy với thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng môi trường Thiết kế đối xứng có thuộc tính cố hữu bù trừ cân Có quan hệ tuyến tính lực tác dụng dòch chuyển chuyển động nhỏ hai khâu 2)Nhược điểm đàn hồi : Khó khăn việc dự đóan độ xác lực chuyển vò , điều đòi hỏi hiểu biết xác mun đàn hồi tỷ số hình học / kích thước Mặc dù dung sai chế tạo không cao dẫn đến không ổn đònh biến dạng thực tế dự đoán Một loại ứng suất quan trọng có tượng trễ đặc điểm kéo nén hầu hết vật liệu Độ đàn hồi bò hạn chế kéo dài kích thước độ cứng Độ cứng có giá trò tương đối thấp độ cứng cao theo hướng cắt ngược lại Chúng chòu đựng tải trọng lớn Khi bò tải gây hậu nghiêm trọng hay làm giảm tuổi thọ Khi tải trọng lớn , có nhiều trạng thái thăng , kể đến không ổn đònh uốn … Mục tiêu việc thiết kế cấu đàn hồi : Cung cấp đọan dòch chuyển nhỏ xác Cung cấp dòch chuyển xác nhằm vào ứng dụng trường hợp đặt biệt đặt lực Ngược lại Sự cân nhắc thiết kế : Nhận nhu cầu Thiết lập đòi hỏi thiết kế Nhận thức sáng tạo Ứơc đònh khả thực (tính tiện lợi ) SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG III) Ứng dụng cấu đàn hồi : - Dùng để nối sợi quang (fiber optic) có kích thước nhỏ từ : 8-9 micron : mối nối không xác làm cho cường độ băng thông giảm - Dùng để đo lường tạo di chuyển có độ dòch chuyển 1m - Dùng thiết bò sản xuất chất bán dẫn , kính hiển vi điện tử quang IV) Những yếu tố ảnh hưởng đến độ phân giải micron cấu đàn hồi : - Cơ cấu - Độ cứng vững - Bộ phận tác động - Cảm biến Đối với hai yếu tố : cấu độ cứng vững phân tích phần sau Sau ta nghiên cứu sơ phụ thuộc phận tác động cảm biến đến độ phân giải micron cấu đàn hồi *Đối với phận tác động : Như ta biết , cấu đàn hồi khe hở nên truyền dẫn chuyển động có độ phân giải micron Tuy nhiên , phận tác động có độ phân giải cao việc nghiên cứu trở nên vô nghóa Hiện giới có phận đáp ứng yêu cầu , Piezo Electric Sau , em xin trình bày sơ phận tác động : TÌM HIỂU VỀ PIEZO A) Ưu điểm : 1) PZT tạo thay đổi vò trí xác với khoảng dòch chuyển nanomet Sự thay đổi điện áp mức nhỏ biến đổi thành chuyển động cực nhỏ Sự di chuyển không bò ảnh hưởng ma sát điện áp ban đầu 2) Cung cấp lực lớn : - PZT cung cấp lực lớn , khoảng 10.000 N với đoạn dòch chuyển khoảng 10m 3) Độ co giãn nhanh chóng : 4) Không bò ảnh hưởng từ trường : Tuy PZT có liên quan đến điện trường không tạo từ trường Đặc biệt thích hợp dùng vào ứng dụng mà đòi hỏi từ trường không bò thay đổi SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG 5) Tiêu hao lượng thấp : Tác động PZT biến đổi điện thàn chuyển động , phụ thuộc vào điện suốt trình chuyển động Nó trì trạng thái tónh giữ vật nặng mà không làm tiêu hao lượng (có thể tìm vài cấu khác mà tiêu tốn lượng suốt trình giữ vật : thuỷ lực , khí nén chẳng hạn …) B) Ứng dụng : 1) Trong kỹ thuật quang học đo lường : - n đònh trình chụp ảnh - Quan sát kính hiển vi - Nối sợi quang 2) Trong khí xác kỹ thuật xác : - Điều chỉnh dụng cụ - Điều khiển đường cắt vào dụng cụ - Sử dụng bước cuối cho phương pháp gia công : khoan , tiện , mài C) Piezo vò trí : 1)Tác dụng : Trong phạm vi giới hạn cho phép , ta nghiên cứu Piezo vò trí Tác dụng PZT thường sử dụng đời sống hàng ngày Ví dụ : phận đánh lửa hột quẹt , áp suất thấp tạo lượng điện đủ lớn để đốt cháy gas Xa thiết bò báo động dùng phần tử Piezo Khi dòng điện AC tác dụng vật liệu Piezo di chuyển với tần số dòng điện tạo âm đủ lớn để báo thức người Piezo sử dụng lónh vực tàu ngầm Thế chiến thứ PZT đem lại lợi ích chuyển động : - Khả lặp lại với bước dòch chuyển nanomet thấp nanomet với tần số cao có PZT - PZT thiết kế để di chuyển rải trọng lớn di chuyển với tần số khoảng 10kHz - PZT không đòi hỏi trì tác động chúng trạng thái rắn di chuyển chúng dựa tác dụng phân tử 2)Phân lọai : Có loại : PZT điện áp thấp cao PZT điện áp thấp đòi hỏi khoảng 100V , ngược lại điện áp cao đòi hỏi khoảng 1000V cho giãn tối đa Hiện , loại Piezo sử dụng vật liệu gốm sứ SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG thường dùng Điện áp lớn mà chòu đựng khoảng đến KV/mm Để giữ điện áp giới hạn thực tế , PZT bao gồm mỏng liên kết với Độ dòch chuyển Piezo tổng độ dòch chuyển Đối với Piezo điện áp cao có độ dày từ 0.5 đến mm Trong Piezo điện áp thấp độ dày 20 đến 100 m 3)Sử dụng Piezo : dùng cho mạch kín mạch hở : Đối với mạch hở : độ xác vò trí không đòi hỏi cao , vò trí điều khiển bới cảm biến bên Trong mạch hở xuất hiện tượng trễ Đối với mạch kín dùng cho ứng dụng đòi hỏi độ thẳng cao , độ bền dọc theo hướng di chuyển , độ lặp lại xác cao Mạch kín trang bò cho hệ thống đo lường nhằm cung cấp giải pháp nanomet 4)Những thuộc tính học quan trọng : Độ cứng vữnng : Piezo xem hệ lò xo , độ cứng số phụ thuộc vào môđun đàn hồi , diện tích mặt cắt ngang chiều dài vật liệu Chòu tải trọng cao : Piezo chòu lực nén lớn di chuyển tải trọng đến vài Bảo vệ từ ảnh hưởng học : Vì Piezo gốm có độ dòn , chòu lực kéo cắt , phải thiết kế để tránh xảy trường hợp *Đối với phận cảm biến : Tuy đạt độ xác cao cấu đàn hồi thiết phải có phận cảm biến , cảm biến lực , vò trí … nhằm dễ dàng theo dõi kết ổn đònh trình họat động Khi sử dụng cảm biến sử dụng mạch hở hay mạch kín tùy theo độ xác yêu cầu IV) Đại diện cho đàn hồi : “Phần tử lề đàn hồi” Bản lề đàn hồi phần tử mỏng , cung cấp chuyển động quay cho hai phần tử rắn liên kết với trình bò uốn , nơi mà cấu thường khớp quay Trong chức quay , lề đàn hồi bò giới hạn góc quay phụ thuộc vào cấu trúc vật liệu SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG Hình : Những khớp có khả tạo chuyển động quay khí a) Khớp quay truyền thống - b) Bản lề đàn hồi Hình : Chức tương tự khớp quay lề đàn hồi Bản lề đàn hồi bao gồm khu vực uốn đàn hồi hay nơi mỏng hai phần tử nối với mà phải chòu đựng giới hạn quay cấu (có thể gọi độ mềm phần tử đàn hồi) Bản lề đàn hồi đem lại lợi ích sau : + Không khe hở + Không ma sát SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG + Không cần bôi trơn + Không xảy tượng trễ + Cứng vững + Dễ dàng chế tạo + Hầu không cần bảo quản + Có khả ứng dụng lónh vực đòi hỏi kích thước cực nhỏ Vì lề cứng vững nên chúng không đòi hỏi sửa chữa , dử dụng hư hỏng Tuy nhiên , lề đàn hồi có vài giới hạn , ví dụ vài trờ ngại sau : + Bản lề đàn hồi cung cấp chuyển động quay mức thấp + Chuyển động quay không túy , biến dạng đàn hồi phức tạp tạo tải trọng cắt , xoắn uốn + Tâm quay không cố đònh suốt trình chuyển động + Bản lề đàn hồi thường nhạy với thay đổi nhiệt độ Vì kích thùc chúng tahy đổi có tăng hay giảm nhiệt Dựa vào hình dạng lề chia làm ba dạng , : trục , hai trục nhiều trục mềm Đối với lề trục : cho ứng dụng hai chiều chuyển động phẳng , hai trục hay nhiều trục cho ứng dụng ba chiều chuyển động không gian Hình : Mối quan hệ hình dạng lề đàn hồi ứng dụng SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG Hình : Phân lọai lề đàn hồi dựa hình dạng : a)Một trục mềm – b)Nhiều trục mềm – c)Hai trục mềm SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM 10 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG 0,106 0 6046,8  574,45  0,106 494560,25 0 1,634     877  13158,6  3867 K    13158,7 396787,5 59656,9      3867 59656,9 4231034,9   1,634 0 193825,4 6046,8 III) Mô Ansys : Đầu tiên , ta cho Piezo dòch chuyển đọan 1mm Vì số liệu trường hợp để tham khảo , cấu họat động nên ta tiến hành kiểm nghiệm số liệu sau SỐ LIỆU SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM 55 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG 56 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG SỐ LIỆU SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM 57 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG Tùy theo mục đích yêu cầu việc sử dụng mà lựa chọn kích thước cho phù hợp , đòi hỏi độ cứng vững cao số liệu thích hợp , ứng suất lớn nên cấu dễ bò hư hỏng Nếu không đỏi hỏi độ cứng vững cao ta chọn số liệu Một vấn đề đặt cấu dòch chuyển hành trình lớn thuộc tính vật liệu không cho phép nên ta giới hạn phạm vi đònh Để làm điều , ta cho cấu dòch chuyển nhiều khỏang cách khác , khỏang cách làm lề sinh ứng suất uốn lớn ứng suât uốn cho phép vật liệu khỏang cách xem giới hạn qn tòan cấu họat động cách hiệu Sau cho đầu vào dòch chuyển đọan 1mm thỉ ta nhận thấy ứng suất uốn vượt giới hạn cho phép nên ta giảm dần , sau kết thực sau lần thử cho số liệu SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM 58 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG Y = 0,5 mm SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM 59 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG Y = 0,25 mm SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM 60 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG Y = 0,2 mm SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM 61 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG Như ta nhận thấy , ứng suất uốn sinh dòch chuyển y = 0,2 mm : 457,182 N/mm2 Vậy giá trò xem giá trò dòch chuyển lớn cho đầu vào Vậy để gia tăng khỏang dòch chuyển , ta có khắc phụ việc thay vật liệu sử dụng có độ bền cao Ngoài , ta cố đònh Pieo vào đầu vào độ khuyếch đại tăng lên gấp đôi SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM 62 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG CHƯƠNG IV : HÒAN THIỆN VIỆC THIẾT KẾ I) Những phận phụ trợ nhằm tăng cường độ cứng vững : Mặc dù theo tính tóan thiết kế , ta nhận thấy hệ thống họat động có động cứng vững theo phương Z (phương vuông góc với chiều dòch chuyển) lớn so với phương X Y , nhiên độ cứng không ổn đònh Do , mục đích việc thiết kế phận phụ trợ làm tăng độ cứng vững nhằm khắc phục tối đa nhược điểm Bộ phận phụ trợ vừa đảm bảo việc tăng cường độ cứng vững ổn đònh vừa phải đảm bào lực tác dụng theo phương Z không lớn Vì lực tác dụng theo phương Z lớn làm cho hệ thống khó họat động hiệu , chí họat động Để khắc phục vấn đề , ta sử dụng phận đơn giản gồm có : bi , vít điều chỉnh , lò xo , bulông Mục đích phận : + Bi : nhằm giảm ma sát cấu phận tăng cứng , ta sử dụng bi có đường kính 10mm + Bulông điều chỉnh M10 (lục giác đầu chìm) : nhằm mục đích điều chỉnh độ cứng cho phù hợp Riêng bulông điều chỉnh phía làm thau nhằm giảm độ mài mòn bi , bulông điều chỉnh có lắp thêm lò xo nhằm giúp tạo độ cứng tự điều chỉnh + Bulông lắp : nhằm cố đònh hệ thống vào đế , nắp bi vào cấu đế II) Những phận sau thiết kế lắp ráp : SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM 63 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG CƠ CẤU SAU KHI THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CƠ CẤU SAU KHI LẮP RÁP CÁC BỘ PHẬN PHỤ TR SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM 64 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG MẶT CẮT SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM 65 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG ĐẾ SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM 66 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG NẮP GIỮ BI TRÊN VÀ LÒ XO CÁC THÀNH PHẦN KHÁC SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM 67 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG CHIƯƠNG V : KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI I) Kết luận : Sau tuần thực đề tài , với giúp đỡ nhiệt tình thầy hướng dẫn , em hòan thành kết sau : + Hiểu đàn hồi , ưu – nhược điểm đàn hồi ứng dụng vào trường hợp cụ thể + Tìm hiểu cấu phẳng truyền thống + Tìm hiểu công thức độ cứng vững hệ thống + Hiều sơ cách sử dụng Ansys nhằm rút ngắn thời gian tính tóan II) Hướng phát triển đề tài : Sau tuần nghiên cứu đề tài , em hiểu đề tài ích lợi cấu đàn hồi Trong tương lai , em tiếp tục phát triển đề tài mức độ cao , tạo chuyển động thẳng theo phương X , Y , Z SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM 68 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG TÀI LIỆU THAM KHẢO Compliant Flexures Elements of Elastic Mechanisms Nguyên lí máy Mathlab & Simulink Các báo SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM Lobontiu Stuart T Smith Lại khắc Liễm Nguyễn Phùng Quang Alexander Slocum and Shorya Awtar Phạm Huy Hòang P.E Tenzer and R.Ben Mrad 69 [...]... thiết kế cơ cấu dựa trên độ cứng vững nhằm mục đích tạo cho cơ cấu có sự ổn đònh và đảm bảo độ chính xác truyền động Như ta đã biết {L}=[K].{U} , nếu độ cứng thấp thì độ dòch chuyển cơ cấu sẽ cao và ngược lại Tuy nhiên , cơ cấu đàn hồi có chức năng đặc biệt đó là khả năng tự duy trì trạng thái mà không đòi hỏi cung cấp năng lượng (lý do có được tính năng này là do sự dòch chuyển của cơ cấu được tạo. .. Sau khi có các cơ cấu phẳng này , ta sẽ so sánh và lựa chọn theo các chỉ tiêu sẽ đề cập sau đây để chọn ra cơ cấu tối ưu nhất để tạo thành cơ cấu họat động dựa trên nguyên tắc đàn hồi mà ta đã đề cập ở chương I Các chỉ tiêu đánh giá để lựa chọn cơ cấu là : + Có độ khuếch đại cao + Có độ cứng vững cao (có thể tạo thành cơ cấu đối xứng từ cơ cấu đã cho) + Đơn giản Sau đây là một vài cơ cấu phẳng truyền... HUY HÒANG CHƯƠNG II : THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC : PHÂN TÍCH VÀ CHỌN LỰA CƠ CẤU KHÂU CỨNG GIẢ LẬP- LỰA CHỌN DẠNG TỰ DO Công việc của chương này là tìm ra cơ cấu phẳng tạo chuyển động thẳng Từ cơ cấu phẳng này ta sẽ thay các khớp xoay thành các bản lề đàn hồi (như đã trình bày ở chương I Như vậy , mục đích của chương này là tìm ra các cơ cấu phẳng tòan khớp thấp với góc quay có thể tạo ra độ khuyếch đại cao nhất... (Cơ cấu tay quay con trượt có tác dụng dạng đòn bẩy) II) Tính toán và thiết kế kích thước cơ cấu – Lựa chọn cơ cấu đặt Piezo : 1) Tính tóan và thiết kế kích thước cơ cấu Sau khi phân tích , dựa trên độ khuyếch đại (tỷ số giữa Vvào và Vra) , độ phức tạp của kết cấu cũng như độ cứng vững , ta chọn cơ cấu số 2 Theo phân tích như trên thì tỷ số V3/V1 đạt cực trò tại góc X1=700, X2=-57.750 , với giá trò... AB = 100mm ; AD = 20mm ; BC = 110mm ; X1 = 700 , X2 = 580 Sau khi chọn cơ cấu tác động , ta có thể đưa vào công việc chính của ta là tạo chuyển động thẳng : SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM 20 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG Như ta thấy , cơ cấu trên sử dụng 2 cơ cấu tay quay con trượt để tạo thành hệ thống đối xứng nhằm tăng độ cứng vững cho hệ thống Tuy nhiên khi ta đặt Piezo tại vò trí D thì... có độ khuyếch đại tốt, cứng vững cao nhưng kết cấu quá phức tạp Vậy ta chọn phương án số 1 làm cơ cấu đặt Piezo tác động vào hệ thống chính Ta phải lựa chọn kích thước các khâu để không ảnh hưởng đến khoảng dòch chuyển của Piezo Cụm tác động vào hệ thống được tách ra như sau : Cơ cấu trên ta dễ dàng thấy đây là cơ cấu tay quay con trượt nhưng vò trí tác động không phải là tay quay mà là con trượt... cho) + Đơn giản Sau đây là một vài cơ cấu phẳng truyền thống , ta sẽ phân tích và so sánh ưu nhược điểm của từng cơ cấu này : I) Phân tích một vài cơ cấu phẳng có khả năng tạo chuyển động thẳng ở đầu ra : SƠ ĐỒ 1 : CƠ CẤU TAY QUAY CON TRƯT SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM 11 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG Ta có thể biểu diễn cơ cấu trên bởi các vectơ vò trí : Theo sơ đồ trên ta thấy : AB  BC ... làm giảm khoảng dòch chuyển của Piezo khi nó tác động Vì vậy phải bố trí cơ cấu sao cho không ảnh hưởng đến khoảng dòch chuyển của Piezo Với phương án 2 (tương tự như phương án 1) nhờ cơ cấu đòn bẩy không những không làm giảm mà còn khuyếch đại đoạn dòch chuyển của Piezo khi nó tác động Tuy nhiên , cơ cấu sẽ không được cứng vững (do bất đối xứng) Đối với phương án 3 , tuy cũng có độ khuyếch đại tốt,... được tạo ra từ sự dòch chuyển của các nguyên tử trong bản thân cơ cấu) Do đó , nếu cơ cấu có độ cứng quá cao sẽ dễ dàng dẫn đến hiện tượng cong vênh Ngược lại nếu độ cứng vững quá thấp sẽ không duy trì được trạng thái truyền động do các ngọai lực và nội lực tác dụng Đối với hệ thống trên , ta có thể tách riêng làm 3 phần để dễ dàng tính tóan PHẦN 1 : BỘ PHẬN CHÍNH TẠO CHUYỂN ĐỘNG THẲNG Đối với hệ thống... vì kết cấu phức tạp , không thích hợp với cơ cấu FLEXURE của chúng ta SƠ ĐỒ 6 : SVTH : NGUYỄN HỒNG TÂM 19 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TS PHẠM HUY HÒANG Trong cơ cấu trên ta thấy : V1 cos X1  V3 Vậy tỷ số giữa V3 và V1 là : V3/V1 = cosX1 Ta thấy , tỷ số trên cao nhất là 1 Từ các chỉ tiêu đưa ra , ta thấy cơ cấu ở Sơ đồ số 2 (Cơ cấu tay quay con trượt có tác dụng dạng đòn bẩy) II) Tính toán và thiết kế ... biến đến độ phân giải micron cấu đàn hồi *Đối với phận tác động : Như ta biết , cấu đàn hồi khe hở nên truyền dẫn chuyển động có độ phân giải micron Tuy nhiên , phận tác động có độ phân giải cao... THIỆU CƠ CẤU ĐÀN HỒI VÀ ỨNG DỤNG I – Giới thiệu đàn hồi II – Ưu nhược điểm đàn hồi III – Ứng dụng đàn hồi IV – Đại diện cho đàn hồi CHƯƠNG II : THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC : PHÂN TÍCH VÀ CHỌN LỰA CƠ CẤU... độ phân giải micron cấu đàn hồi : - Cơ cấu - Độ cứng vững - Bộ phận tác động - Cảm biến Đối với hai yếu tố : cấu độ cứng vững phân tích phần sau Sau ta nghiên cứu sơ phụ thuộc phận tác động