Chương 12: Hệ Thống Bánh Răng
I. Giới thiệu
1. Khái niệm Các cặp bánh răng liên kết nhau theo dạng nối tiếp hay song song dùng để truyền chuyển động, phân phối chuyển động hay tăng/giảm vận tốc quay.
2. Phân lọai:
Cơ cấu phẳng Cơ cấu không gian
Lọai cơ cấu Chuyển động đường tâm
THƯỜNG PHẲNG THƯỜNG KHÔNG GIAN Tất cả các bánh răng có đường tâm cố định
1
VI SAI PHẲNG VI SAI KHÔNG GIAN Ít nhất một bánh răng có đường tầm di chuyển
II. Hệ thường phẳng
1. Hệ đơn giản nhất
a. Ăn khớp ngòai
Hai bánh quay ngược chiều:
z1
i
=
-=
w 1 w 2
z 2 z 1
z2
b. Ăn khớp trong
i
=
+=
w 1 w 2
z 2 z 1
Hai bánh quay cùng chiều:
z1
z2
2
z
bd
j
k
)1(
-=
z
w 1 i = 12 w 2
cd
j
2. Hệ thường phẳng
Õ j Õ j
ωi k zbd i zcd j
=
i 16
-=
+=
w 1 w 6 zzzzz 654324)1( ' ' ' zzzzz 21 5 3 4 zzzz 6432 ' ' ' zzzz 21 3 4
: vận tốc góc của bánh răng i; : số cặp bánh răng ăn khớp ngòai; : số răng bánh bị động i; : số răng bánh chủ động j;
3
Bánh răng vừa là chủ động, vừa là bị động thì chỉ có tác dụng đổi chiều quay chứ không làm thay đổi giá trị tỉ số truyền (ví dụ bánh răng Z5.
jbdz
=
=
i 12
w 1 w 2
cdz
j
Õ j Õ j
III. Hệ thường không gian
: vận tốc góc của bánh răng i; : số răng bánh bị động i; : số răng bánh chủ động j;
ωi zbd i zcd j
: đi vào;
=
=
i 14
w 1 w 4
zzz 432 ' ' zzz 21 3
4
: đi ra;
5
2z
III. Hệ vi sai phẳng
1. Các hệ vi sai phẳng đơn giản nhất
1z Ăn khớp ngoài
2z
Bao nhiệu bậc tự do?
1z Ăn khớp ngoài
n = 3
p4 = 1 W = 3n – (p4 + 2p5) = 2
6
p5 = 3
2z
c
1z
Ăn khớp trong
2z
c
1z
Bao nhiệu bậc tự do?
Ăn khớp trong
n = 3
p4 = 1 W = 3n – (p4 + 2p5) = 2
7
p5 = 3
2z
i
=
( -=
c 12
ww - 1 c ww - 2 c
z 211 ) z 1
1z
2z
c
i
=
( -=
c 12
ww - 1 c ww - 2 c
z 201 ) z 1
1z
2z¢
c
3z
1z
2z
2z¢
c
2. Hệ vi sai kép 2z
1z
3z
8
Ngoài – ngoài
2z
2z¢
c
1z
2z
3z
2z¢
1z
3z
2z
2z¢
c
c
3z
1z
2z
2z¢
c
Ngoài – trong
3z
1z
9
Trong – trong
2z
2z¢
c
Bao nhiệu bậc tự do?
n = 4
1z
3z
W = 3n – (p4 + 2p5) = 2 p4 = 2
i
=
( -=
c 23
ww - 2 c ww - 3 c
z 301 ) ¢ z 2
i
=
( -=
p5 = 4
ww - 1 c ww - 2 c
z 211 ) z 1
2z¢
c
1z
2z
3z
Động học c 2z 12
2z¢
i
=
( -=
1z
c 13
ww - 1 c ww - 3 c
z z 3211 ) ¢ zz 21
3z
10
Ngoài – trong
2z
2z¢
i
=
( -=
c 13
ww - 1 c ww - 3 c
z z 3221 ) ¢ zz 21
c
1z
3z
2z
2z¢
c
i
=
( -=
c 13
ww - 1 c ww - 3 c
z z 3201 ) ¢ zz 21
3z
1z
2z
2z
2z¢
A12 = A2'3
2z¢
c
1z
3z
1z
3z
2z
2z¢
3z
1z
11
Điều kiện đồng trục
2z
A12 = A2'3
2z¢
c
1z
3z
=
32A ¢
z
Þ
+
=
)
)
( zm 1
2
( zm 3
¢- z 2
z
=
12A 1 2 z +Þ 1
1 2 ¢- z 2
2
z 3
IV. Hệ vi sai không gian
2z
3z
1. Các hệ vi sai không gian đơn giản nhất
2z
2z¢
3z
1z
z
Khác phía thì cộng
+
=
ww - 1 c ww - 3 c
z 32 ¢ zz 21
1z
2z¢
12
2z
, 2z
3z
2z
Cùng phía thì trừ
+
1z
, 2z
+
c
+
z
–
=
3z
ww - 1 c ww - 3 c
z 32 ¢ zz 21
1z
13
V. Hệ hỗn hợp
bz
, 4z
, 5z
4z
?
n
=Þ bn
c
1 2z
cz
3z
6z
5z
, 7z
, 3z
1z
7z
, 2z
8z
8z¢
z
bz
, 4
, 5z
4z
c
2z
cz
3z
6z
5z
, 7z
, 3z
1z
7z
, 2z
8z
8z¢
14
Ví dụ 1: Hệ hỗn hợp thường và vi sai phẳng
z
bz
, 4
, 5z
4z
c
2z
cz
3z
6z
5z
, 7z
, 3z
1z
7z
, 2z
8z
8z¢
z
bz
, 4
, 5z
4z
2z
cz
3z
6z
5z
, 7z
, 3z
1z
7z
, 2z
8z
8z¢
15
z
bz
, 4
, 5z
4z
c
2z
cz
3z
6z
5z
, 7z
, 3z
1z
7z
, 2z
8z
8z¢
z
bz
, 4
, 5z
4z
2z
cz
3z
6z
5z
, 7z
, 3z
1z
7z
, 2z
8z
8z¢
16
bz
, 4z
n
?
1
=Þ bn
, 5z
4z
c
cz
3z
2z
6z
, 3z
5z
, 7z
1z
7z
, 2z
8z¢
8z
z
bz
, 4
, 5z
4z
c
cz
3z
2z
6z
, 3z
5z
, 7z
1z
7z
, 2z
8z¢
8z
17
Ví dụ 2: Hệ hỗn hợp thường – vi sai, phẳng – không gian
z
bz
, 4
, 5z
4z
c
cz
3z
2z
6z
, 3z
5z
, 7z
1z
7z
, 2z
8z¢
8z
z
bz
, 4
, 5z
4z
c
cz
3z
2z
6z
, 3z
5z
, 7z
1z
7z
, 2z
8z¢
8z
18
z
bz
, 4
, 5z
4z
c
cz
3z
2z
6z
, 3z
5z
, 7z
1z
7z
, 2z
8z¢
8z
VI. Ứng dụng hệ thống bánh răng
1. Hộp giảm tốc, truyền chuyển động đi xa, đổi chiều
19
quay
20
2. Hộp tốc độ / hộp số
21
3. Cầu xe ô tô
22
23
4. Máy cuộn cáp
24
5. Máy tiện trục khủyu
Hết
Chúc các bạn thi cử “ngon lành”
Nhớ tham gia thi Olympic Nguyên lý máy. Sẽ có thông báo vào giữa tháng 2.
25
