Cơ cấu cam

Chia sẻ: Kha Ngoc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:15

1
795
lượt xem
195
download

Cơ cấu cam

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

Cơ cấu cam là cơ cấu có khớp loại cao, thực hiện chuyển động qua lại của khâu bị dẫn nhờ vào đặc tính hình học của thành phần khớp cao trên khâu dẫn

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Cơ cấu cam

  1. Theory of Machine 9.01 Cam Mechanism 9. CƠ C U CAM HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.02 Cam Mechanism §1. i cương I. nh nghĩa nghĩ - Cơ c u cam là cơ c u có kh p lo i cao, th c hi n chuy n ng qua l i c a cao, khâu b d n nh vào c tính hình h c c a thành ph n kh p cao trên khâu d n thà HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  2. Theory of Machine 9.03 Cam Mechanism §1. i cương II. Phân lo i - Cơ c u cam ph ng: các khâu chuy n ng trong m t m t ph ng hay trong các ng: m t ph ng song song nhau + Theo chuy n ng c a cam: cam quay, cam t nh ti n quay, + Theo chuy n ng c a c n: l c, t nh ti n, chuy n ng song ph ng + Theo d ng áy c a c n: b ng, nh n, con lăn, biên d ng b t k ỳ ng, lăn, ω ω ω ω ω ω HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.04 Cam Mechanism §1. i cương II. Phân lo i - Cơ c u cam không gian: các khâu chuy n gian: ng trong các m t ph ng không song song nhau ω HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  3. Theory of Machine 9.05 Cam Mechanism §1. i cương III. N i dung nghiên c u - Hai bài toán cơ b n v cơ c u cam toá + Bài toán phân tích: cho trư c cơ c u cam toá ch: → xác nh quy lu t chuy n ng c a c n + Bài toán t ng h p: cho trư c quy lu t chuy n ng c a c n toá → xác nh hình d ng, kích thư c, … c a cam ng, HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.06 Cam Mechanism §2. Phân tích ng h c cơ c u cam Phân I. Cơ c u cam c n y áy nh n 1. th chuy n v a. Phương pháp chuy n ng th c phá C s ∗ B2 s∗ ∗ B1 2 i B1 i B2 si Bo so 1 ω1 ϕi Ei ϕi A Eo ϕx ϕ O ϕd ϕv ϕg 2π e b HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  4. Theory of Machine 9.07 Cam Mechanism §2. Phân tích ng h c cơ c u cam Phân I. Cơ c u cam c n y áy nh n 1. th chuy n v b. Phương pháp i giá phá giá C s 2 B1 e −ω1 1 B1 3 B1 3 4 2 8 A B1 5 1 4 B1 O1 2 3 4 5 6 7 8 1 ϕ 2π 6 8 7 7 B1 5 B1 6 B1 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.08 Cam Mechanism §2. Phân tích ng h c cơ c u cam Phân I. Cơ c u cam c n y áy nh n 1. th chuy n v c. Các giai o n chuy n b ng C s ∗ B2 s∗ ∗ B1 Bo so ω1 β ϕd Ei γd ϕd A Eo ϕx ϕ O ϕd ϕv ϕg 2π e b HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  5. Theory of Machine 9.09 Cam Mechanism §2. Phân tích ng h c cơ c u cam Phân I. Cơ c u cam c n y áy nh n 2. V n t c s  s = s (ϕ ) ds  ⇒ v= ϕ = ϕ (t ) dt O ϕ dϕ ds = ds dt dϕ dϕ ds = ω1 O ϕ dϕ 3. Gia t c dv d 2s a= = ω12 d 2s dt dϕ 2 dϕ 2 O ϕ ϕd ϕx ϕv HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.10 Cam Mechanism §2. Phân tích ng h c cơ c u cam Phân II. Cơ c u cam c n l c áy nh n b i B1 i B2 ω1 ϕi Bo b A C HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  6. Theory of Machine 9.11 Cam Mechanism §2. Phân tích ng h c cơ c u cam Phân C3 II. Cơ c u cam c n l c áy nh n C4 C2 ψ3 ψ2 B2 ψ4 −ω1 B1 B3 B8 ψ1 C5 A C1 ψ B4 5 B7 B5 B6 ψ8 ψ6 ψ7 C6 C8 C7 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.12 Cam Mechanism §3. Phân tích l c cơ c u cam Phân - M c ích xác nh kh năng làm vi c c a cơ c u cam dư i tác d ng c a t i tr ng r Q - L c tác d ng lên c n cam r C +T i tr ng Q theo phương chuy n v c a c n N′ r r v +Ph n l c P t rcam tác d ng lên c n r r ϕ′ r F R P=N+F r Q r +Ph n l c R t giá tác d ng lên c n giá P π r r r r π + ϕ′ r 2 − (α + ϕ + ϕ ′) B F R = N′ + F′ 2 R r - i u ki n cân b ng l c P r r r α +ϕ′ α ϕ Q+R+P =0 r N -T a giác l c giá Q P = A sin[ 2 − (α + ϕ + ϕ ′)] sin( 2 + ϕ ′) π π ω1 P cos ϕ ′ ⇒ = Q cos(α + ϕ + ϕ ′) ϕ : góc ma sát gi a cam và c n ϕ’: góc ma sát gi a giá và c n giá HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  7. Theory of Machine 9.13 Cam Mechanism §3. Phân tích l c cơ c u cam Phân r Q - Góc áp l c α : góc gi a phương tác d ng l c và v n t c i m t l c r C N′ - Khi α t giá tr sao cho α +ϕ +ϕ’ = π/2 r r ϕ′ r F v giá r R P/Q → ∞ ây là trư ng h p t hãm c a cơ r Q P π r c u cam → góc áp l c α không ư c l n quá quá − (α + ϕ + ϕ ′) F π 2 + ϕ′ r 2 B m t giá tr gi i h n cho phép giá phé R r - Góc áp l c α t l ngh ch v i kích thư c c a P ϕ α +ϕ′ α r cam → α ≤ [αmax] nhưng ph i l n m N b o kích thư c cam nh g n A - V i cam c n y [αmax] = 30o÷35o V i cam c n l c [αmax] = 30o÷35o ω1 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.14 Cam Mechanism §3. Phân tích l c cơ c u cam Phân T ng h p cơ c u cam là thi t k cơ c u cam th a mãn các i u ki n - Làm vi c ư c, t c là α ≤ [αmax] - m b o quy lu t chuy n ng cho trư c c a c n - Kích thư c c a cam nh g n nh t có th Như v y bài toán t ng h p cơ c u cam bao g m 2 ph n toá - Xác nh v trí tâm cam trí - Xác nh biên d ng cam HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  8. Theory of Machine 9.15 Cam Mechanism §4. T ng h p cơ c u cam I. Xác nh tâm quay c a cơ c u cam (Bài toán t ng h p ng l c h c cơ c u cam) (B toá 1. Cam c n l c áy nh n a. Bài toán 1 toá Cho: Cho: - góc áp l c α ≤ [αmax] - chi u quay ω1 c a cam 1, chi u dài c n lBC r - v trí CBi c a c n l c 2 và v n t c vB2i c a u c n t i th i i m ang xét trí Yêu c u: - ph i t tâm cam A âu th a mãn các i u ki n cho trên ? HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.16 Cam Mechanism §4. T ng h p cơ c u cam I. Xác nh tâm quay c a cơ c u cam (Bài toán t ng h p ng l c h c cơ c u cam) (B toá 1. Cam c n l c áy nh n a. Bài toán 1 toá - Xét cơ c u cam th a α = [αmax] n α ∆i i t - Quan h v n t c b1∗ i b2 ri ri ri i b1 ri v B2 vB2 = vB1 + vB2 B1 t ri vB1 ⊥ CB i ? // tt C Bi ri Xi | vB2 | ? ? n - ng v i m i v trí c a b1i trên tt → ta có trí A∗ m th a v n t c và m t v trí c a tâm trí ω1 cam mà A  AB i ⊥ B i b1i   i vB1i µ v B i b1i  AB = =  ω ω HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  9. Theory of Machine 9.17 Cam Mechanism §4. T ng h p cơ c u cam I. Xác nh tâm quay c a cơ c u cam (Bài toán t ng h p ng l c h c cơ c u cam) (B toá 1. Cam c n l c áy nh n a. Bài toán 1 toá - b1i ch y trên tt → A ch y trên ∆i // nn và n α cách Bi m t o n xi ( ∆B i AA* ~ ∆B i b1i b1i* ) ∆i - G i X i = ∆i I CB i , ta tính x = B X i i i i b2 t i∗ i b1 b1 ri vB - Tam giác ng d ng ∆B i b1i b2 ~ ∆B i AX i giá 2 i t ri vB1 Bi X i Bi A xi r C Bi ⇒ = hay = i Xi B i b2 B i b1i i i vB2 vB1 i  dψ  chú ý chú vB1 = ω r , vB2 = Ω i l = ω  i i  dϕ  l  A∗ n i    dψ  ω1 → x = B X = i i i  dϕ  l  A   - V y, qu tích ∆i c a tâm cam A // nn và c t c n cam t i i m Xi cách u c n m t o n xi như trên, chi u BiXi là chi u trên, r vector vB i xoay 900 theo chi u ω1 2 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.18 Cam Mechanism §4. T ng h p cơ c u cam I. Xác nh tâm quay c a cơ c u cam (Bài toán t ng h p ng l c h c cơ c u cam) (B toá 1. Cam c n l c áy nh n a. Bài toán 1 toá ri - Góc áp l c có th t bên ph i / trái vB2 trá n α α n' ∆i ∆' i ri δv i i b2 t - N u góc áp l c t bên trái trá vB2, qu tích i b1 ri vB2 c a tâm cam A là ư ng th ng ∆'i // n’n’ t ri vB1 và cũng i qua i m Xi như ã xác nh C Bi t tùy ý trên ∆i và ∆'i i X → Tâm cam có th n - N u thay i u ki n α = [αmax] b ng i u ω1 ki n α ≤ [αmax] và cho bi t cam ang δd i n' giai o n i xa hay v g n → tâm cam A t tùy ý trong hai mi n δ d ho c A i có th δ v gi i h n b i ∆ i i và ∆’i HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  10. Theory of Machine 9.19 Cam Mechanism §4. T ng h p cơ c u cam I. Xác nh tâm quay c a cơ c u cam (Bài toán t ng h p ng l c h c cơ c u cam) (B toá 1. Cam c n l c áy nh n b. Bài toán 2 toá Cho: Cho: - góc áp l c α ≤ [αmax] - quy lu t chuy n ng c a c n Yêu c u: - ph i t tâm cam A âu th a mãn các i u ki n cho trên ? HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.20 Cam Mechanism §4. T ng h p cơ c u cam I. Xác nh tâm quay c a cơ c u cam (Bài toán t ng h p ng l c h c cơ c u cam) (B toá 1. Cam c n l c áy nh n b. Bài toán 2 toá - Cho quy lu t chuy n ng c a c n→ t i m i th i i m bài toán tr v bài toá toán 1 như ã xét, ta xác nh ư c mi r tâm cam δ i tương ng toá n i vd Bi C 900 − α d i Xd i Xv 900 − α v ri vv δd i ω1 δv i ∆'id ∆'i v θ i ∆id ∆iv - Trư ng h p [αmax]d = [αmax]v ri vd i i Xd Bi Xv C 900 − α 900 − α v ri vv ω1 ∆'i v θi ∆id - Tâm cam là mi n giao nhau θ c a các mi n δ i HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  11. Theory of Machine 9.21 Cam Mechanism §4. T ng h p cơ c u cam I. Xác nh tâm quay c a cơ c u cam (Bài toán t ng h p (B toá ng l c h c cơ c u cam) 1. Cam c n l c áy nh n b. Bài toán 2 toá - xác d nh mi n tâm cam + v các v trí c a c n Cbi trí + v i m i v trí c a Cbi, xác nh θ i trí + mi n tâm cam là ph n giao c a các θ i i Bi i C Xd Xv θ HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.22 Cam Mechanism §4. T ng h p cơ c u cam I. Xác nh tâm quay c a cơ c u cam (Bài toán t ng h p (B toá ng l c h c cơ c u cam) 2. Cam c n y áy nh n C - Tương t như trư ng h p c n l c áy i Xd i Xv nh n v i các chú ý chú + qu o u c n là m t o n th ng Bi 900 − [α max ] 900 − [α max ] → có th xem là qu o uc n l c có tâm quay vô cùng + các giá tr xi ư c tính theo công th c giá ∆d ω1 ∆′ v + các o n BiXi song song nhau → ∆vi θ song song nhau - Khi [αmax]d = [αmax]v, vi c tìm mi n tâm cam như sau + tìm các i m Xi r i n i thành ư ng cong trơn thà + k hai ti p tuy n ∆d và ∆’d v i ư ng cong trên th a i u ki n α = [max] + mi n δ xác nh b i hai ti p tuy n trên là mi n tâm cam c n tìm HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  12. Theory of Machine 9.23 Cam Mechanism §4. T ng h p cơ c u cam I. Xác nh tâm quay c a cơ c u cam (Bài toán t ng h p ng l c h c cơ c u cam) (B toá 3. Cam c n áy con lăn - C n áy con lăn có th là c n l c hay c n y - Vi c xác nh tâm cam gi ng như trư ng h p c n áy nh n ã xét 4. Cam c n y áy b ng - Trong cơ c u cam c n áy b ng, α = const ng, C → i u ki n α ≤ [αmax] d dàng ư c th a - áy c n ti p xúc v i m i i m trên biên d ng B cam → biên d ng cam ph i l i - Bán kính cong ρ t i m t i m trên biên d ng ρ cam v i quy ư c: ρ > 0 n u i d c biên d ng ω1 cam theo chi u kim ng h mà tâm cong c a A biên d ng cam n m v phía tay ph i phí - i u ki n l i c a biên d ng cam là t i m i i m trên biên d ng cam, ta ph i có ρ > 0 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.24 Cam Mechanism §4. T ng h p cơ c u cam I. Xác nh tâm quay c a cơ c u cam (Bài toán t ng h p (B toá ng l c h c cơ c u cam) 4. Cam c n y áy b ng Cho: Cho: - quy lu t chuy n ng c a c n - v trí g n tâm cam nh t c a c n trí Yêu c u: - Xác nh tâm cam sao cho + th a mãn quy lu t chuy n ng + biên d ng cam l i + kích thư c cam nh g n nh t có th HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  13. Theory of Machine 9.25 Cam Mechanism §4. T ng h p cơ c u cam I. Xác nh tâm quay c a cơ c u cam (Bài toán t ng h p (B toá ng l c h c cơ c u cam) 4. Cam c n y áy b ng r aB2 B3 - Thay th kh p cao t i B b ng 1 khâu và 2 d br // xx kh p th p r a B2 aD π - Ta có ρ = DB = s + r0 + z , v i C ⊥ xx s: chuy n v so v i v trí th p nh t c a c n trí 3 2 r0: bán kính nh nh t c a cam x B x z: i lư ng bi n thiên s - V ho gia t c t i i m ang xét ρ r r rκ rr a B2 = a B3 + aB2 B3 + aB2 B3 ro r ω1 ⊥ xx // aD // xx A H r z ? | aD | 0 ? D v1 r 3 r // DA 1 aD = aD = aD =  l ADω 2 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.26 Cam Mechanism §4. T ng h p cơ c u cam I. Xác nh tâm quay c a cơ c u cam (Bài toán t ng h p (B toá ng l c h c cơ c u cam) 4. Cam c n y áy b ng r πb DH a B2 B3 - Tam giác giá ng d ng ∆πbd ~ ∆DHA ⇒ = // xx d br πd DA r a B2 aD π d 2s ω2 ⊥ xx C a B2 dϕ 2 d 2s 3 2 ⇒ z = DH = l AD = l AD = aD l ADω 2 dϕ 2 x B x d 2s  d 2s  do ó ρ = s + s + ro > 0 ⇒ ro > − s +   dϕ 2  ρ dϕ 2    d 2s  hay ro > − s +  +δ dϕ 2  ro ω1 H   A z d 2s s+ dϕ 2 D 1 O ϕ HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  14. Theory of Machine 9.27 Cam Mechanism §4. T ng h p cơ c u cam II. T ng h p ng h c cơ c u cam - Là bài toán v biên d ng cam theo quy lu t chuy n v cho trư c c a c n sau khi xác nh tâm quay theo các i u ki n ng h c, ng l c h c ã cho - Bài toán này là bài toán ngư c v i vi c toá toá phân tích ng h c cơ c u cam ã xét - N u là cơ c u cam c n l c áy con lăn, lăn, biên d ng cam tìm ư c là biên d ng lý thuy t → xác nh biên d ng cam th t + L y các i m trên biên d ng lý thuy t làm tâm, v các cung tròn bán kính tâm, b ng bán kính con lăn + Hình bao c a h ư ng tròn này là biên d ng th t c a cam c n tìm HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.28 Cam Mechanism §4. T ng h p cơ c u cam II. T ng h p ng h c cơ c u cam Khi ch n bán kính con lăn rL chú ý chú - rL càng l n → t n th t ma sát càng ít - rL quá l n → x y ra hi n tư ng t giao c a quá biên d ng cam - rL = ρmin → biên d ng cam th t có i m nh n, mòn nhanh - rL > ρmin → biên d ng cam th t giao nhau, nhau, không dùng ư c - rL < ρmin → thư ng ch n rL = 0,7 ρmin HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  15. Theory of Machine 9.29 Cam Mechanism §4. T ng h p cơ c u cam III. Trình t thi t k cơ c u cam Trì 1. L p th chuy n v , th v n t c và th gia t c c a c n cam 2. Xác nh tâm quay c a cam (t ng h p ng l c h c) (t 3. Xác nh biên d ng cam (t ng h p ng h c) (t N u là cam c n áy con lăn, lăn, - V biên d ng cam lý thuy t - Xác nh bán kính con lăn - Xác nh biên d ng cam th c t HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Đồng bộ tài khoản