Cơ cấu bánh răng

Chia sẻ: Kha Ngoc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

0
439
lượt xem
148
download

Cơ cấu bánh răng

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Định nghĩa: Cơ cấu bánh răng là cơ cấu khớp loại cao dùng truyền chuyển động quay giữa hai trục với một tỉ số truyền xác định nhờ sự ăn khớp trực tiếp giữa 2 khâu có răng

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Cơ cấu bánh răng

  1. Theory of Machine 10.01 Planar Gear Mechanism 10. CƠ CẤU BÁNH RĂNG PHẲNG HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.02 Planar Gear Mechanism §1. i cương I. nh nghĩa và phân lo i nghĩ - nh nghĩa: cơ c u bánh răng là cơ c u có kh p lo i cao dùng truy n chuy n nghĩ ng quay gi a hai tr c v i m t t s truy n xác nh nh s ăn kh p tr c ti p gi a hai khâu có răng HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  2. Theory of Machine 10.03 Planar Gear Mechanism §1. i cương I. nh nghĩa và phân lo i nghĩ - Phân lo i theo + v trí gi a hai tr c: cơ c u bánh răng ph ng, cơ c u bánh răng không gian trí ng, + s ăn kh p: cơ c u bánh răng ăn kh p ngoài, ăn kh p trong ngoà + hình d ng bánh răng: bánh răng tr , bánh răng côn răng: + cách b trí răng trên bánh răng: bánh răng th ng, bánh răng nghiêng, ch V trí răng: ng, nghiêng, HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.04 Planar Gear Mechanism §1. i cương II. nh lý cơ b n v ăn kh p ω1 O2 P - T s truy n i12 ≡ = ⇒ const ? ω2 O1 P O2 - nh lý cơ b n v ăn kh p: t s truy n c nh, ư ng nh, ω2 pháp tuy n chung c a m t c p biên d ng ph i luôn c t phá ư ng n i tâm t i m t i m c nh n M B - Vòng lăn + P là tâm ăn kh p P A + vP1 = ω1O1 P = ω2O2 P = vP2 n + Hai vòng tròn (O1 , O1 P) và (O2 , O2 P ) lăn không trư t lên nhau, g i là vòng lăn, các bán kính ư c ký hi u nhau, lăn, ω1  rL1 ≡ O1P  O1  rL2 ≡ O2 P  + C p bánh răng n i (ngo i) ti p khi hai vòng lăn n i (ngo i) ti p nhau HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  3. Theory of Machine 10.05 Planar Gear Mechanism §2. Ch ng minh ư ng thân khai phù h p v i phù nh lý cơ b n v ăn kh p I. ư ng thân khai và các tính ch t K ∆ N r0 O K0 - ư ng thân khai: Cho ư ng th ng ∆ lăn không trư t trên vòng tròn (O,r0), b t khai: kỳ i m M nào thu c ∆ s v ch nên m t ư ng cong g i là ư ng thân khai Vòng tròn (O,r0) g i là vòng cơ s HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.06 Planar Gear Mechanism §2. Ch ng minh ư ng thân khai phù h p v i phù nh lý cơ b n v ăn kh p I. ư ng thân khai và các tính ch t - Tính ch t c a ư ng thân khai K ∆ M N r0 M0 O K0 1. ư ng thân khai không có i m nào n m trong vòng cơ s 2. Pháp tuy n c a ư ng thân khai là ti p tuy n c a vòng cơ s và ngư c l i Phá 3. Tâm cong c a ư ng thân khai t i m t i m b t k ỳ M là i m N n m trên vòng cơ s , và 4. Các ư ng thân khai c a 1 vòng tròn là nh ng ư ng cách u và có th ch ng khít lên nhau . Kho ng cách gi a các ư ng thân khai b ng o n khí cung ch n gi a các ư ng thân khai trên vòng cơ s HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  4. Theory of Machine 10.07 Planar Gear Mechanism §2. Ch ng minh ư ng thân khai phù h p v i phù nh lý cơ b n v ăn kh p II. Phương trình ư ng thân khai trì - Ch n h toa c c v i O làm g c, i m M thu c ∆ ư c xác nh b i M ∆ N αx t r0 αx θx O M0 : góc áp l c r0 rx = cos α x θ x = tan α x − α x  → Phương trình ư ng thân khai  trì r0  rx = cos α  x θ x ư c g i là invα x (involute α x ) hay là hàm thân khai HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.08 Planar Gear Mechanism §2. Ch ng minh ư ng thân khai phù h p v i nh lý cơ b n v ăn kh p phù III. ư ng thân khai phù h p v i nh lý cơ b n v ăn kh p phù O2 rL 2 r02 n ω2 N2 L2 αL t t M P N1 L1 n r01 ω1 - nh lý cơ b n v ăn kh p: rL1 O1 t s truy n c nh, ư ng pháp tuy n nh, phá chung c a m t c p biên d ng ph i luôn c t ư ng n i tâm t i m t i m c nh HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  5. Theory of Machine 10.09 Planar Gear Mechanism §3. c i m c a bánh răng thân khai I. ư ng ăn kh p, góc ăn kh p - ư ng ăn kh p lý thuy t O2 rL 2 r02 n ω2 N2 - Góc ăn kh p αL αL t L2 t ro1 ro2 M P cos α L = = L1 rL1 rL2 N1 n ro2: bán kính vòng cơ s bánh răng 1 và 2 r01 rL2: bán kính vòng lăn bánh răng 1 và 2 ω1 rL1 O1 khớ ườ khớ phụ - Góc ăn khớ p, ườ ng ăn khớ p, vòng lăn phụ thuộc vào khoảng cách trục, tứ c phụ thuộc thuộ khoả trụ phụ thuộ vào khoảng cách tương ối giữa hai bánh khoả giữ răng HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.10 Planar Gear Mechanism §3. c i m c a bánh răng thân khai II. Kh năng d ch tâm - Khi kho ng cách tr c thay i, các bán kính O2 rL 2 vòng lăn thay i nhưng t s truy n v n c nh r02 n ω2 N2 ω1 PO2 rL r0 L2 αL i12 = = = = = const 2 2 t t ω2 PO1 rL r0 1 1 M P N1 L1 n r01 ω1 - ây là m t c i m và là m t ưu i m c a rL1 O1 bánh răng thân khai, vì khi l p ráp, n u khai, kho ng cách tr c không m b o, t s truy n v n mb o HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  6. Theory of Machine 10.11 Planar Gear Mechanism §3. c i m c a bánh răng thân khai III. M t vài thông s c a bánh răng thân khai Sx tx - Vòng nh re re Wx - Vòng chân ri rx ri - Vòng cơ s r0 r0 - Trên vòng bán kính rx (ri ≤ rx ≤ re) Trên + chi u dày răng Sx + chi u r ng rãnh Wx + bư c răng tx t x = Wx + S x HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.12 Planar Gear Mechanism §3. c i m c a bánh răng thân khai IV. i u ki n ăn kh p u - Gi s t ng c p biên d ng i ti p th a i u ki n cơ b n v ăn kh p - Quá trình ăn kh p c a m t c p bánh răng là g m nhi u c p biên d ng Quá trì i ti p, k ti p nhau l n lư t vào ăn kh p - Khi chuy n ti p t c p biên d ng ăn kh p trư c sang c p biên d ng ăn kh p k ti p sau, nh lý ăn kh p v n ư c th a ? sau, - m b o ăn kh p liên t c v i t s truy n c nh, các c p biên d ng i nh, ti p c a hai bánh răng ph i liên t c k ti p nhau vào ti p xúc trên ư ng ăn kh p → ph i th a mãn các i u ki n + ăn kh p úng + ăn kh p trùng trù + ăn kh p khít khí HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  7. Theory of Machine 10.13 Planar Gear Mechanism §3. c i m c a bánh răng thân khai IV. i u ki n ăn kh p u 1. i u ki n ăn kh p úng (ăn kh p chính xác) chí ω2 r02 n t N2 L2 ′ M L1′ ∗ L2 L2 M′ L1 t N1 n r01 ω1 - i u ki n t N1 = t N 2 hay t01 = t0 2 - Các thông s t 01 ,t0 2 là thông s ch t o, do ó vi c thay i kho ng cách tr c không nh hư ng gì n i u ki n ăn kh p úng HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.14 Planar Gear Mechanism §3. c i m c a bánh răng thân khai IV. i u ki n ăn kh p u 2. i u ki n ăn kh p trùng ( i u ki n trùng kh p) trù trù ω2 r02 n re 2 ′ L2 B ′ L1 P A L L1 2 r e1 n r01 ω1 AB AB - i u ki n AB ≥ t N hay ε ≡ = ≥ 1 , ε : h s trùng kh p trù tN tO - ε là s c p biên d ng trung bình ng th i ăn kh p trên ư ng ăn kh p HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  8. Theory of Machine 10.15 Planar Gear Mechanism §3. c i m c a bánh răng thân khai IV. i u ki n ăn kh p u 2. i u ki n ăn kh p trùng ( i u ki n trùng kh p) trù trù ω2 r02 AB = N1B − N1 A n re 2 = N1 B − ( N1 N 2 − N 2 A) L′ 2 = N1 B + N 2 A − N1 N 2 B N2 L′ 1 P L2 = re2 − ro2 + re2 − ro22 − (N1 P + PN 2 ) 1 1 2 A ( ) L1 re1 = re2 − ro2 + re2 − ro22 − rL1 sin α L + rL2 sin α L 1 1 2 N1 n = re2 − ro2 + re2 − ro22 − A sin α L ω1 1 1 2 r01 re2 − ro2 + re2 − ro22 − A sin α L ⇒ε = 1 1 2 to - ε ph thu c vào i u ki n ch t o (re,r0,t0) và i u ki n l p ráp (A, αL) HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.16 Planar Gear Mechanism §3. c i m c a bánh răng thân khai IV. i u ki n ăn kh p u 3. i u ki n ăn kh p khít khí - Khi ω1 cùng chi u kim ng h , i m b′ ∈ L2 ′ n′ rL 2 r02 n và i m a′ ∈ L1 s ′ n ti p xúc nhau t i P ω2 L∗ 2 b′P = a′P - Khi ω1 ngư c chi u kim ng h , i m b ∈ L2 ′ L2 L2 và i m a ∈ L1 s n ti p xúc nhau t i P L1′ L1 rL1 bP = aP n ω1 n′ r01 Do ó b′P + bP = a′P + aP M′ M ⇒ b′b = a′a b′ b L ∗ L2 ⇒WL2 = S L1 2 a′ P a ′ L2 L1′ L1 WL1 = S L2  → i u ki n ăn kh p khít  khí WL2 = S L1  HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  9. Theory of Machine 10.17 Planar Gear Mechanism §3. c i m c a bánh răng thân khai V. Hi n tư ng trư t biên d ng và h s trư t biên d ng O2 - Phương trình v n t c i m M Phương trì ω2 n r r r N2 r vM 2 = vM1 + vM 2 M 1 L′ M 2 VM 2 ⊥ O2 M ⊥ O1M ⊥ nn ′ b r dϕ1 L1 r VM 2 M 1 P L2 VM 1 ? lO1M ω1 ? L N1 K N1′ a 1 n → xảy ra hiện tượ ng trượ t tương ối theo hiệ tượ trượ phương tiếp tuyến giữa hai biên dạng gọi là tiế tuyế giữ hiện tượ ng trượ t biên dạng hiệ tượ trượ dϕ1 ω1 - Hiện tượ ng này là một trong những nguyên Hiệ tượ nhữ O1 nhân làm mòn mặt tiếp xúc của răng tiế HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.18 Planar Gear Mechanism §3. c i m c a bánh răng thân khai V. Hi n tư ng trư t biên d ng và h s trư t biên d ng O2 - Cung trượ t trên một cạnh răng là cung vừ a trượ lăn vừ a trượ t ối vớ i cạnh răng ối tiếp trượ tiế ω2 n trong một thờ i gian nào ó thờ N2 r ′ L2 M VM 2 - ộ mòn của cạnh răng phụ thuộc vào chiều phụ thuộ chiề ′ b r dϕ1 L1 r VM 2 M 1 dài cung trượ t. Khi vị trí tiếp xúc i từ P → M, trượ trí tiế L2 P L1 VM 1 các cung trượ t trên các cạnh răng là trượ N1 K N1′ a n  ds1 = Ma  ds2 = Mb dϕ1 ω1 - Hai cung trượ t này nói chung không bằng trượ O1 nhau, cung trượ t nào lớ n hơn sẽ bị mòn ít nhau, trượ hơn HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  10. Theory of Machine 10.19 Planar Gear Mechanism §3. c i m c a bánh răng thân khai V. Hi n tư ng trư t biên d ng và h s trư t biên d ng O2 - ể ánh giá ộ mòn do trượ t, ngườ i ta giá trượ ngườ dùng hệ số trượ t µ, ượ c ịnh nghĩ a trượ ượ nghĩ ω2 n N2  ds1 − ds2 ds µ1 ≡ ds = 1− 2 r ′ L2 M VM 2 ′ b r  1 ds1 dϕ1 L1 r VM 2 M 1  P L L2 VM 1 µ ≡ ds2 − ds1 = 1 − ds1 N1 K N1′ a 1  2  ds2 ds2 n thể ườ trượ - Có thể tính ườ ng cong trượ t theo MN 2 MN1 dϕ1 ω1 µ1 = 1 − i21 , µ 2 = 1 − i12 MN1 MN 2 O1 - H s trư t µ ph thu c v trí i m ti p xúc, t i tâm ăn kh p ta có µ1 = µ2 = 0 trí - Hai h s trư t c a c p i m i ti p bao gi cũng trái d u nhau, h s có giá trá nhau, giá tr âm bao gi cũng có giá tr tuy t i l n hơn giá HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.20 Planar Gear Mechanism §4. Khái ni m v hình thành biên d ng thân khai Khá thà I. Cách hình thành biên d ng thân khai thà Tooth cutting processes for cylindrical gears Form cutting processes Generating processes HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  11. Theory of Machine 10.21 Planar Gear Mechanism §4. Khái ni m v hình thành biên d ng thân khai Khá thà I. Cách hình thành biên d ng thân khai thà 1. Chép hình Ché - Biên d ng thân khai có ư c là do chép l i hình dáng c a lư i c t ché - Hai ki u dao dùng chép hình: dao phay ngón, dao phay dĩa ché nh: ngó HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.22 Planar Gear Mechanism §4. Khái ni m v hình thành biên d ng thân khai Khá thà I. Cách hình thành biên d ng thân khai thà 1. Bao hình - Biên d ng thân khai có ư c là do m t h ư ng cong bao hình - ư ng b bao có th là: m t ư ng thân khai hay m t ư ng th ng Dao caét daïng baùnh raêng thaân khai Phoâi ñang ñöôïc gia coâng r ω r v Dao (thanh raêng sinh) Phoâi ñang ñöôïc gia coâng Gia coâng baùnh raêng baèng dao caét daïng baùnh raêng thaân khai Gia coâng baùnh raêng baèng dao caét daïng thanh raêng sinh HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  12. Theory of Machine 10.23 Planar Gear Mechanism §4. Khái ni m v hình thành biên d ng thân khai Khá thà M t s hình nh v c t răng thân khai HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.24 Planar Gear Mechanism §4. Khái ni m v hình thành biên d ng thân khai Khá thà II. Xét thanh răng sinh v m t h ư ng th ng bao hình t o biên d ng thân khai 1. Ch ng minh thanh răng hình thang có th ăn kh p v i bánh răng thân khai O α ω r0 dϕ n a a′ Nr M′ v P mb M n α m t HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  13. Theory of Machine 10.25 Planar Gear Mechanism §4. Khái ni m v hình thành biên d ng thân khai Khá thà II. Xét thanh răng sinh v m t h ư ng th ng bao hình t o biên d ng thân khai 2. Quan h ng h c gi a thanh răng và bánh răng O - Khi c nh răng t nh ti n m t o n ds = Mmt, α ω bánh răng quay m t góc dϕ aa′ MM ′ r0 dϕ = = dϕ ro ro n v ds / dt ds ds Mmt a a′ Nr - Do ó = = = = ro ω dϕ / dt dϕ aa′ / r0 MM ′ M′ v P mb Mmt r M = ro = o = const n α m Mmt cos α cos α t → Trong quá trình ăn kh quá trì p, v n t c t nh ti n c a thanh răng và v n t c góc c a bánh răng có m t t l nh t nh tính theo v ro = ω cos α HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.26 Planar Gear Mechanism §4. Khái ni m v hình thành biên d ng thân khai Khá thà II. Xét thanh răng sinh v m t h ư ng th ng bao hình t o biên d ng thân khai 3. V biên d ng thân khai - Xét chuy n ng tương i gi a thanh răng i v i bánh răng, các c nh răng, bánh răng s ng yên và các c nh thanh răng s có m t lo t v trí h p trí thành nh ng h ư ng th ng có hình bao là các c nh răng thân khai thà → Suy ra cách v (hình thành) biên d ng thân khai như sau thà nh) + Cho phôi quay tròn v i v n t c ω Phoâi ñang ñöôïc gia coâng + Cho thanh răng t nh ti n v i v n t c v v ro r ω + ω và v th a quan h = ω cos α + T p h p các ư ng th ng s t o nên m t h ư ng th ng bao hình là r v ư ng thân khai c nh răng Dao (thanh raêng sinh) + T p h p các ư ng th ng s t o nên Gia coâng baùnh raêng baèng dao caét daïng thanh raêng sinh m t h ư ng th ng bao hình là ư ng thân khai c nh răng HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  14. Theory of Machine 10.27 Planar Gear Mechanism §4. Khái ni m v hình thành biên d ng thân khai Khá thà III. Thông s ch t o cơ b n c a bánh răng thân khai 1. D ng c a thanh răng sinh tt = π m e = 0,38m Ñöôøng ñænh Ñöô ng ñænh ht = 2,25m ht′ = m α t = 200 Ñöôøng trung bình Ñöô ng ht′′ = m Ñöôøng chaân Ñöô ng - Góc áp lự c αt, thông thườ ng αt = 20o ( ôi khi 25o hay 18o) thườ Bướ - Bướ c răng tt ượ chuẩ - Mo un thanh răng mt = tt /π ( ượ c qui theo tiêu chuẩn) - ườ ng trung bình của thanh răng ườ - Chiều cao ỉnh răng, ht′ , chân răng, ht′′ Chiề răng, răng, - ể tránh ứ ng suất tập trung ở chân răng của bánh răng trá suấ → làm các bán kính lượ n ở ầu răng và chân răng của thanh răng lượ HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.28 Planar Gear Mechanism §4. Khái ni m v hình thành biên d ng thân khai Khá thà III. Thông s ch t o cơ b n c a bánh răng thân khai 2. Thông s ch t o cơ b n a. Vòng chia, r chia, - Trong quá trình ăn kh p gi a bánh răng quá trì thân khai và thanh răng, vòng lăn c a răng, bánh răng có bán kính c nh, b ng nh, v ro r = OP = = = const O Voøøng chia Vo ng ω cos α t ω N n - Khi cắt bánh răng bằng dao thanh răng ngườ i ta gọi vòng lăn là vòng chia ngườ P Ñöôøng chia Ñöô ng ườ thẳ - ườ ng thẳng trên thanh răng lăn không n r v trượ t ối vớ i vòng chia tại tâm ăn khớ p trượ khớ P gọi là ườ ng chia ườ HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  15. Theory of Machine 10.29 Planar Gear Mechanism §4. Khái ni m v hình thành biên d ng thân khai Khá thà III. Thông s ch t o cơ b n c a bánh răng thân khai 2. Thông s ch t o cơ b n a. Vòng chia, r chia, - r ph thu c vào t s v n t c v /ω c a thanh răng và phôi khi ch t o mà không ph thu c kho ng cách gi a chúng chú → vòng chia là thông s ch t o O Voøøng chia Vo ng - Trong quá trình s d ng, vòng chia quá trì ng, không thay i → l y các thông s ng ω n v i vòng chia làm thông s ch t o cơ N b n c a bánh răng P Ñöôøng chia Ñöô ng - Bư c trên vòng chia = bư c trên ư ng r chia = bư c trên ư ng trung bình c a n v thanh răng, t = tt răng, zt zt - G i z là s răng c a bánh răng r= = t 2π 2π HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.30 Planar Gear Mechanism §4. Khái ni m v hình thành biên d ng thân khai Khá thà III. Thông s ch t o cơ b n c a bánh răng thân khai 2. Thông s ch t o cơ b n b. Mô- un m Mô- - Mô- un là m t thông s cơ b n v kích thư c c a bánh răng thân khai Mô- t 2r d m≡ = = π z z - Mô- un ư c tiêu chu n hoá Mô- hoá … 1 1,25 1,5 1,75 2 2,25 2,5 2,75 3 3,25 3,5 3,75 4 4,5 5 5,5 … - T t c kích thư c c a bánh răng u ư c tiêu chu n hoá theo mô- un hoá mô- d = m z, t = π m, δ = ξ m, L HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  16. Theory of Machine 10.31 Planar Gear Mechanism §4. Khái ni m v hình thành biên d ng thân khai Khá thà III. Thông s ch t o cơ b n c a bánh răng thân khai 2. Thông s ch t o cơ b n c. Góc áp l c α O - Trong quá trình hình thành cạnh răng thân khai quá trì thà bằng thanh răng, góc giữa pháp tuyến chung của răng, giữ phá tuyế các cạnh răng của thanh răng và bánh răng vớ i ườ ng chia gọi là góc áp lự c trên vòng chia ườ r0 n - Góc này bằng góc áp lự c trên thanh răng α = αt r0 N cos α = r α P α - Góc áp lự c là thông số cơ bản về hình dạng răng n - iều kiện ăn khớ p úng có thể viết lại iề kiệ khớ thể viế 2π rO1 2π r1 cos α1 2π r2 cos α 2 2π rO2 tO1 = = = π m1 cos α1 = π m2 cos α 2 = = = tO2 z1 z1 z2 z2 - ể thỏa iều kiện ăn khớ p úng → chọn m1 = m2, α1 = α2 thỏ iề kiệ khớ chọ → dùng 1 dao ể gia công 2 bánh răng ăn khớ p nhau khớ HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.32 Planar Gear Mechanism §5. Bánh răng tiêu chu n và bánh răng có d ch dao I. Các ch d ch dao - Bánh răng tiêu chu n: δ=0 - Bánh răng d ch dao (d ch ch nh) nh) + Bánh răng d ch dao dương: δ > 0 ương: + Bánh răng d ch dao âm: âm: δ
  17. Theory of Machine 10.33 Planar Gear Mechanism §5. Bánh răng tiêu chu n và bánh răng có d ch dao I. Các ch d ch dao Ví d các biên d ng răng ng v i các ch d ch dao c a bánh răng m = 5, z = 18 δ = ξ m = −1 δ =ξ m =0 δ = ξ m =1 δ =ξ m = 2 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.34 Planar Gear Mechanism §5. Bánh răng tiêu chu n và bánh răng có d ch dao II. Hi n tư ng c t chân răng và s răng t i thi u 1. Hi n tư ng c t chân răng - Trong quá trình ch t o bánh răng b ng dao thanh răng, có th xê d ch v trí quá trì răng, trí tương i c a phôi i v i thanh răng - Tuy nhiên, n u t dao g n tâm phôi quá m t v trí gi i h n, s x y ra hi n nhiên, quá trí tư ng chân răng b c t l m, làm y u răng và gây ra va p khi ph n l m ăn vào ph n làm vi c c a răng → V trí gi i h n c a thanh răng khi c t bánh răng ư c qui trí nh b i i u ki n ? HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  18. Theory of Machine 10.35 Planar Gear Mechanism §5. Bánh răng tiêu chu n và bánh răng có d ch dao II. Hi n tư ng c t chân răng và s răng t i thi u 1. Hi n tư ng c t chân răng - i u ki n: nh thanh răng không ư c c t ư ng ăn kh p ngoài o n PN ngoà - Ch ng minh O + Gi s th i i m u, biên d ng bt c a dao và biên d ng b c a bánh răng ti p xúc t i N r0 + Sau ó, bt → b’t, b → b’ ϕ N′ n + Chuy n v c a bt trên ư ng chia là SS’, r b′ N N ′′ trên ư ng ăn kh p là NN” = SS’cosα t (a) b + G i ϕ là góc quay tương ng c a bánh răng, răng, αt S S′ P ta có chuy n v c a b trên vòng cơ s là r n v bt bt′ SS ′ NN ′ = roϕ = ro = SS ′ cosα t (b) r + (a) và (b) → i m N’ c a biên d ng thân khai b ph i n m phía sau nút N” phí c a biên d ng thanh răng bt → biên d ng thân khai g n g c ã b c t l m HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.36 Planar Gear Mechanism §5. Bánh răng tiêu chu n và bánh răng có d ch dao II. Hi n tư ng c t chân răng và s răng t i thi u 2. H s d ch dao và s răng t i thi u O - Gọi + l là khoảng cách từ ỉnh lý thuyết của thanh khoả thuyế răng ến ườ ng chia ườ α r0 + Q là hình chiếu của N lên OP chiế n - iều kiện cắt chân răng ượ c viết dướ i dạng l ≤ PQ iề kiệ ượ viế dướ Q N PQ = PN sin α = (OP sin α ) sin α m l ñöôøng chia ñöô ng α P = (r sin α ) sin α = 1 mz sin 2 α n 2 δ = ξm ñöôøng trung bình ñöô ng l = m − ξ m = m(1 − ξ ) ⇒ 1 − ξ = 1 z sin 2 α = 1 2 17 17 − z - iều kiện không cắt chân răng là z ≥ 17(1 − ξ ) iề kiệ hay ξ≥ 17 - N u ch n trư c ξ → ch n z tho z ≥ z min = 17(1 − ξ ) 17 − z - N u ch n trư c z → ch n ξ tho ξ ≥ ξ min = 17 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  19. Theory of Machine 10.37 Planar Gear Mechanism §6. Các ch ăn kh p c a bánh răng thân khai I. Phương trình ăn kh p trì 2(ξ1 + ξ 2 ) tan α invα L = + invα z1 + z 2 - V trái là bi u th c c a các thông s ăn kh p cơ b n: góc ăn kh p αL trá - V ph i là bi u th c c a các thông s ch t o: góc áp l c α, s răng z1, z2 và các h s d ch dao ξ1, ξ2 - Phương trình ăn kh p cho phép trì phé + ho c căn c vào các thông s ch t o suy ra i u ki n ăn kh p + ho c tùy theo yêu c u ăn kh p, ch n các thông s ch t o (ξ1, ξ2) phù h p phù HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.38 Planar Gear Mechanism §6. Các ch ăn kh p c a bánh răng thân khai II. Các ch ăn kh p - Tùy t ng h s d ch dao (ξ1 + ξ2) → 4 trư ng h p d ch ch nh ng v i 4 ch ăn kh p + ξ1 = ξ2 = 0 c p bánh răng tiêu chu n + ξ1 + ξ2 = 0 (ξ1 ≠ ξ2 ≠ 0) c p bánh răng d ch ch nh u (d ch ch nh không) không) + ξ1 + ξ2 > 0 c p bánh răng d ch ch nh dương + ξ1 + ξ2 < 0 c p bánh răng d ch ch nh âm (ch ăn kh p này r t ít g p trong th c t k thu t → không xét) ξ1 = 0 ξ1 = +1,2 ξ1 = +1,2 ξ2 = 0 ξ 2 = −1,2 ξ 2 = +1,2 m = 5, z = 20, ξ1 + ξ 2 = 0 m = 5, z = 20, ξ1 + ξ 2 = 0 m = 5, z = 20, ξ1 + ξ 2 > 0 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  20. Theory of Machine 10.39 Planar Gear Mechanism §6. Các ch ăn kh p c a bánh răng thân khai III. Các thông s ăn kh p và ch t o c a c p bánh răng thân khai Caëp baùnh raêng tieâu chuaån Caëp baùnh raêng dòch chænh ñeàu Caëp baùnh raêng dòch chænh ξ1 = ξ 2 = 0 ξ1 = −ξ 2 ≠ 0 döông ξ1 + ξ 2 = 0 ξ1 + ξ 2 > 0 Caùc thoâng soá aên khôùp 1. Goùc aên khôùp α = αL αL > α 2. Baùn kính voøng laên r = rL r > rL cos α A = r1 + r2 A = ( r1 + r2 ) cos α 3. Khoaûng caùch truïc L A = rL1 + rL2 = 1 m( z1 + z2 ) cos α 2 = 1 m( z1 + z2 ) cosα 2 L 4. Heä soá phaân ly z + z  cos α  A′ − A λ= 1 2 − 1 > 0 λ= λ =0 2  cos α L    m Caùc thoâng soá cheá taïo 1. Voøng chia r r = mz / 2 2. Goùcαaùp löïc treân voøng chia α = arccos ( ro / r ) 3. Voøng chaân raêng ri ri = r − h′′ = m( z / 2 − f ′′) ri = r − h′′ + ξ m = m( z / 2 − f ′′ + ξ ), ( f ′′ = 1,25) 4. Chieàu cao chaân raêng h′′ = f ′m ′ h′′ = ( f ′′ − ξ )m 5. Khe hôû höôùng taâm C C = 0,25m ′ re = r + f m re = r + ( f ′ + ξ )m re = r + ( f ′ + ξ − γ )m 6. Voøng ñænh re γ = ξ1 + ξ 2 + λ , γ : heä soá giaûm ñænh raêng 7. Chieàu cao ñænh raêng h′ = f m ′ h′ = ( f ′ + ξ ) m h′ = ( f ′ + ξ − γ )m 8. Chieàu cao raêng h = h′ + h′′ = ( f ′ + f ′′) m h = h′ + h′′ = ( f ′ + f ′′ − λ ) m 9. Chieàu daøy raêng treân voøng chia S = t /2 =π m/2 S = π m / 2 + 2ξ m tan α HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.40 Planar Gear Mechanism §6. Các ch ăn kh p c a bánh răng thân khai IV. c i m c a c p bánh răng d ch ch nh 1. C p bánh răng d ch ch nh có kích thư c nh g n hơn c p bánh răng thư ng (mà v n th a i u ki n c t chân răng) răng) 1 cos α 1 Adc = m ( z1 + z 2 ) ≤ m ( z1 + z 2 ) = A 2 cos α L 2 2. D thi t k m b o kho ng cách tr c l tùy ý 1 cos α 1 cos α Adc = m ( z1 + z 2 ) ⇒ Adc là b i s c am 2 cos α L 2 cos α L 1 1 A = m ( z1 + z 2 ) ⇒ A là b i s c a m 2 2 3. Có th thay i vòng nh răng , nh m - Tránh nh n u răng Trá - Thay i h s trùng kh p ε trù - Cân b ng h s trư t cân b ng mòn c a hai bánh răng nh và l n HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Đồng bộ tài khoản