intTypePromotion=1
ADSENSE

Bài giảng Nguyên lý máy: Chương 10 - Nguyễn Tân Tiến

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

31
lượt xem
4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

"Bài giảng Nguyên lý máy - Chương 10: Cơ cấu bánh răng phẳng" với các nội dung đại cương cơ cấu bánh răng phẳng; chứng minh đường thân khai phù hợp với định lý cơ bản về ăn khớp; đặc điểm của bánh răng thân khai; khái niệm về hình thành biên dạng thân khai; bánh răng tiêu chuẩn và bánh răng có dịch dao; các chế độ ăn khớp của bánh răng thân khai; bánh răng thẳng và bánh răng nghiêng.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nguyên lý máy: Chương 10 - Nguyễn Tân Tiến

  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. Đại cương I. Định nghĩ nghĩa và phân loạ loại - Định nghĩ nghĩa: cơ cấu bánh răng là cơ cấu có khớkhớp loạ loại cao dùng truyề truyền chuyể chuyển động quay giữ giữa hai trụ trục với một tỉ số truyề truyền xác định nhờ nhờ sự ăn khớ khớp trự trực tiế tiếp giữ giữa 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. Đại cương I. Định nghĩ nghĩa và phân loạ loại - Phân loạ loại theo + vị trí trí giữ giữa hai trụ trục: cơ cấu bánh răng phẳphẳng, ng, cơ cấu bánh răng không gian + sự ăn khớkhớp: cơ cấu bánh răng ăn khớ khớp ngoà ngoài, ăn khớ khớp trong + hình dạng bánh răng: răng: bánh răng trụ trụ , bánh răng côn + cách bố trítrí răng trên bánh răng: răng: bánh răng thẳ thẳng, ng, bánh răng nghiêng, nghiêng, chữ chữ V HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.04 Planar Gear Mechanism §1. Đại cương II. Định lý cơ bản về ăn khớ khớp ω1 O2 P - Tỉ số truyề truyền i12 ≡ = ⇒ const ? ω2 O1 P O2 - Định lý cơ bản về ăn khớ khớp: Để tỉ số truyề truyền cố định, nh, đườ đường ω2 phá pháp tuyế tuyến chung của một cặp biên dạng phả phải luôn cắt đườ đường nối tâm tại một điể điểm cố định n M B - Vòng lăn + P là tâm ăn khớ khớp P A + vP1 = ω1O1 P = ω2O2 P = vP2 n + Hai vòng tròn (O1 , O1 P) và (O2 , O2 P ) lăn không trượ trượt lên nhau, nhau, gọi là vòng lăn, lăn, các bán kính đượ được ký hiệ hiệu ω1  rL1 ≡ O1P O1  rL2 ≡ O2 P + Cặp bánh răng nội (ngoạ ngoại) tiế tiếp khi hai vòng lăn nội (ngoạ ngoại) tiế tiếp nhau HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  3. Theory of Machine 10.05 Planar Gear Mechanism §2. Chứ Chứng minh đườ đường thân khai phù phù hợp với định lý cơ bản về ăn khớ khớp I. Đườ Đường thân khai và các tính chấ chất K ∆ N r0 O K0 - Đườ khai: Cho đườ Đường thân khai: thẳng ∆ lăn không trượ đường thẳ trượt trên vòng tròn (O,r0), bất kỳ điể thuộc ∆ sẽ vạch nên một đườ điểm M nào thuộ đường cong gọi là đườ đường thân khai Vòng tròn (O,r0) gọi là vòng cơ sở HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.06 Planar Gear Mechanism §2. Chứ Chứng minh đườđường thân khai phù phù hợp với định lý cơ bản về ăn khớ khớp I. Đườ Đường thân khai và các tính chấ chất - Tính chấ chất của đườ đường thân khai K ∆ M N r0 M0 O K0 1. Đườ Đường thân khai không có điể điểm nào nằm trong vòng cơ sở 2. Phá Pháp tuyế tuyến của đườ đường thân khai là tiế tiếp tuyế tuyến của vòng cơ sở và ngượ ngược lại 3. Tâm cong của đườ điểm bất k ỳ M là điể đường thân khai tại một điể điểm N nằm trên vòng cơ sở, và 4. Các đườ đường thân khai của 1 vòng tròn là nhữnhững đườ đường cách đều và có thể thể chồ chồng khí khít lên nhau . Khoả Khoảng cách giữ giữa các đườ đường thân khai bằng đoạ đoạn cung chắ chắn giữ giữa các đườ đường thân khai trên vòng cơ sở HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  4. Theory of Machine 10.07 Planar Gear Mechanism §2. Chứ Chứng minh đườđường thân khai phù phù hợp với định lý cơ bản về ăn khớ khớp II. Phương trì trình đườ đường thân khai Chọn hệ toa độ cực với O làm gốc, điể - Chọ thuộc ∆ đượ điểm M thuộ được xác định bởi M ∆ N αx t r0 αx θx O M0 : góc áp lực r0 rx = cos α x θ x = tan α x − α x  → Phương trì đường thân khai  trình đườ r0  rx = cos α  x θ x đượ được gọi 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. Chứ Chứng minh đườ đường thân khai phù phù hợp với định lý cơ bản về ăn khớ khớp III. Đườ Đường thân khai phù phù hợp với định lý cơ bản về ăn khớ khớp O2 rL 2 r02 n ω2 N2 L2 αL t t M P N1 L1 n r01 ω1 - Định lý cơ bản về ăn khớ khớp: rL1 O1 Để tỉ số truyề truyền cố định, nh, đườ đường phá pháp tuyế tuyến chung của một cặp biên dạng phảphải luôn cắt đườ đường nối tâm tại một điể điểm cố định HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  5. Theory of Machine 10.09 Planar Gear Mechanism §3. Đặc điể điểm của bánh răng thân khai I. Đườ Đường ăn khớ khớp, góc ăn khớ khớp - Đườ Đường ăn khớ khớp lý thuyế thuyết O2 rL 2 r02 n ω2 N2 khớp αL - Góc ăn khớ αL t L2 t ro1 ro2 M P cos α L = = L1 rL1 rL2 N1 n ro2: bán kính vòng cơ sở bánh răng 1 và 2 r01 rL2: bán kính vòng lăn bánh răng 1 và 2 ω1 rL1 O1 khớ p, đườ - Góc ăn khớ đườ ng ăn khớ khớ p, vòng lăn phụ phụ thuộc vào khoả thuộ khoảng cách trụ trục, tứ c phụ phụ thuộ thuộc khoảng cách tương đối giữ vào khoả giữ a hai bánh răng HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.10 Planar Gear Mechanism §3. Đặc điể điểm của bánh răng thân khai II. Khả Khả năng dịch tâm - Khi khoả khoảng cách trụ trục thay đổi, các bán kính O2 rL 2 vòng lăn thay đổi nhưng tỉ số truyề truyền vẫn cố định 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 - Đây là một đặc điể điểm và là một ưu điểđiểm của rL1 O1 bánh răng thân khai, khai, vì khi lắp ráp, nếu khoả khoảng cách trụ trục không đảm bảo, tỉ số truyề truyền vẫn đảm bảo HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  6. Theory of Machine 10.11 Planar Gear Mechanism §3. Đặc điể điểm của bánh răng thân khai III. Một vài thông số của bánh răng thân khai Sx tx - Vòng đỉnh re re Wx - Vòng chân ri rx ri - Vòng cơ sở r0 r0 Trên vòng bán kính rx (ri ≤ rx ≤ re) - Trên chiều dày răng Sx + chiề chiều rộng rãnh Wx + chiề bước răng tx + bướ 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. Đặc điể điểm của bánh răng thân khai IV. Điề Điều kiệ kiện ăn khớ khớp đều - Giả Giả sử từng cặp biên dạng đối tiế tiếp thỏ thỏa điề điều kiệ kiện cơ bản về ăn khớ khớp - Quá Quá trì trình ăn khớ khớp của một cặp bánh răng là gồm nhiề nhiều cặp biên dạng đối tiế tiếp, kế tiế tiếp nhau lần lượ lượt vào ăn khớ khớp - Khi chuyể chuyển tiế tiếp từ cặp biên dạng ăn khớ khớp trướ trước sang cặp biên dạng ăn khớ khớp kế tiế tiếp sau, sau, định lý ăn khớ khớp vẫn đượ được thỏ thỏa ? - Để đảm bảo ăn khớ khớp liên tục với tỉ số truyề truyền cố định, nh, các cặp biên dạng đối tiế tiếp của hai bánh răng phả phải liên tục kế tiế tiếp nhau vào tiế tiếp xúc trên đườ đường ăn khớp → phả khớ phải thỏ thỏa mãn các điềđiều kiệ kiện + ăn khớ khớp đúng + ăn khớ khớp trù trùng + ăn khớ khớp khí khít HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  7. Theory of Machine 10.13 Planar Gear Mechanism §3. Đặc điể điểm của bánh răng thân khai IV. Điề Điều kiệ kiện ăn khớ khớp đều 1. Điề Điều kiệ kiện ăn khớ khớp đúng (ăn khớ khớp chí chính xác) ω2 r02 n t N2 L2′ M L1′ ∗ L2 L2 M′ L1 t N1 n r01 ω1 - Điề Điều kiệ kiện t N1 = t N 2 hay t01 = t0 2 - Các thông số t 01 ,t0 2 là thông số chế chế tạo, do đó việ việc thay đổi khoả khoảng cách trụ trục không ảnh hưở hưởng gì đến điề điều kiệ kiện ăn khớ khớp đúng HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.14 Planar Gear Mechanism §3. Đặc điể điểm của bánh răng thân khai IV. Điề Điều kiệ kiện ăn khớ khớp đều 2. Điề Điều kiệ kiện ăn khớ khớp trù trùng (điề điều kiệ kiện trù trùng khớ khớp) ω2 r02 n re 2 L2′ B L1′ P A L L1 2 r e1 n r01 ω1 AB AB - Điề Điều kiệ kiện AB ≥ t N hay ε ≡ = ≥ 1 , ε : hệ số trù trùng khớ khớp tN tO - ε là số cặp biên dạng trung bình đồng thờ thời ăn khớ khớp trên đườ đường ăn khớ khớp HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  8. Theory of Machine 10.15 Planar Gear Mechanism §3. Đặc điể điểm của bánh răng thân khai IV. Điề Điều kiệ kiện ăn khớ khớp đều 2. Điề Điều kiệ kiện ăn khớ khớp trù trùng (điề điều kiệ kiện trù trùng khớ khớp) 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 = re21 − ro21 + re22 − ro22 − (N1 P + PN 2 ) A ( ) L1 re1 = re21 − ro21 + re22 − ro22 − rL1 sin α L + rL2 sin α L N1 n = re21 − ro21 + re22 − ro22 − A sin α L r01 ω1 re21 − ro21 + re22 − ro22 − A sin α L ⇒ε = to - ε phụ phụ thuộ thuộc vào điề điều kiệ chế tạo (re,r0,t0) và điề kiện chế kiện lắp ráp (A, αL) điều kiệ HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.16 Planar Gear Mechanism §3. Đặc điể điểm của bánh răng thân khai IV. Điề Điều kiệ kiện ăn khớ khớp đều 3. Điề Điều kiệ kiện ăn khớ khớp khí khít - Khi ω1 cùng chiề điểm b′ ∈ L2′ chiều kim đồng hồ, điể n′ rL 2 r02 n điểm a′ ∈ L1′ sẽ đến tiế và điể tiếp xúc nhau tại P ω2 L∗ 2 b′P = a′P - Khi ω1 ngượ ngược chiề điểm b ∈ L2 chiều kim đồng hồ, điể L2′ L2 điểm a ∈ L1 sẽ đến tiế và điể tiếp xúc nhau tại P L1′ L1 rL1 bP = aP n ω1 n′ r01 Do đó 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 → Điề Điều kiệ kiện ăn khớ khít  khớp 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. Đặc điể điểm của bánh răng thân khai V. Hiệ Hiện tượ tượng trượ trượt biên dạng và hệ số trượ trượt biên dạng O2 - Phương Phương trì điểm M trình vận tốc điể ω2 n r r r N2 r vM 2 = vM1 + vM 2 M 1 L′2 M VM 2 ⊥ O2 M ⊥ O1M ⊥ nn ′ b r dϕ1 L1 r VM 2 M 1 P L2 VM 1 ? lO1M ω1 ? L1 N1 K N1′ a n → xảy ra hiệ hiện tượ tượ ng trượ trượ t tương đối theo tiếp tuyế phương tiế tuyến giữ giữ a hai biên dạng gọi là hiện tượ hiệ tượ ng trượ trượ t biên dạng dϕ1 ω1 Hiện tượ - Hiệ tượ ng này là một trong nhữ nhữ ng nguyên O1 nhân làm mòn mặt tiế tiếp xúc của răng HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.18 Planar Gear Mechanism §3. Đặc điể điểm của bánh răng thân khai V. Hiệ Hiện tượ tượng trượ trượt biên dạng và hệ số trượ trượt biên dạng O2 trượ t trên một cạnh răng là cung vừ a - Cung trượ lăn vừ a trượ trượ t đối vớ i cạnh răng đối tiế tiếp ω2 n trong một thờ thờ i gian nào đó N2 r L2′ M VM 2 - Độ mòn của cạnh răng phụ phụ thuộ thuộc vào chiề chiều ′ b r dϕ1 L1 r VM 2 M 1 trượ t. Khi vị trí dài cung trượ tiếp xúc đi từ P → M, trí tiế L2 P L1 VM 1 trượ t trên các cạnh răng là các cung trượ N1 K N1′ a n  ds1 = Ma  ds2 = Mb dϕ1 ω1 trượ t này nói chung không bằng - Hai cung trượ O1 nhau, trượ t nào lớ n hơn sẽ bị mòn ít nhau, cung trượ hơn HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  10. Theory of Machine 10.19 Planar Gear Mechanism §3. Đặc điể điểm của bánh răng thân khai V. Hiệ Hiện tượ tượng trượ trượt biên dạng và hệ số trượ trượt biên dạng O2 - Để đánh giá giá độ mòn do trượ trượ t, ngườ ngườ i ta trượ t µ, đượ dùng hệ số trượ đượ c định nghĩ nghĩ a ω2 n N2  ds1 − ds2 ds µ1 ≡ ds = 1− 2 r L2′ M VM 2  ds1 ′ b r 1 dϕ1 L1 r VM 2 M 1  P L2 L1 VM 1 µ ≡ ds2 − ds1 = 1 − ds1 N1 K N1′ a  2 ds2 ds2 n thể tính đườ - Có thể đườ ng cong trượ trượ t theo MN 2 MN1 dϕ1 ω1 µ1 = 1 − i21 , µ 2 = 1 − i12 MN1 MN 2 O1 trượt µ phụ - Hệ số trượ phụ thuộ thuộc vị trí trí điể điểm tiế khớp ta có µ1 = µ2 = 0 tiếp xúc, tại tâm ăn khớ - Hai hệ số trượ trượt của cặp điể điểm đối tiếtiếp bao giờ giờ cũng trá trái dấu nhau, nhau, hệ số có giá giá trị trị âm bao giờ giờ cũng có giá giá trị trị tuyệ tuyệt đối lớn hơn HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.20 Planar Gear Mechanism §4. Khá Khái niệ niệm về hình thà thành biên dạng thân khai I. Cách hình thà thành biên dạng thân khai 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. Khá Khái niệ niệm về hình thà thành biên dạng thân khai I. Cách hình thà thành biên dạng thân khai 1. Ché Chép hình - Biên dạng thân khai có đượ được là do ché chép lại hình dáng của lưỡ lưỡi cắt - Hai kiể kiểu dao dùng để ché chép hình: nh: dao phay ngó ngón, dao phay dĩa HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.22 Planar Gear Mechanism §4. Khá Khái niệ niệm về hình thà thành biên dạng thân khai I. Cách hình thà thành biên dạng thân khai 1. Bao hình - Biên dạng thân khai có đượ được là do một họ đườ đường cong bao hình - Đườ Đường bị bao có thể thể là: một đườ đường thân khai hay một đườ đường thẳ thẳng 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. Khá Khái niệ niệm về hình thà thành biên dạng thân khai Một số hình ảnh về cắt răng thân khai HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.24 Planar Gear Mechanism §4. Khá Khái niệ niệm về hình thà thành biên dạng thân khai II. Xét thanh răng sinh vẽ một họ đườ đường thẳ thẳng bao hình tạo biên dạng thân khai 1. Chứ Chứng minh thanh răng hình thang có thể thể ăn khớ khớp với 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. Khá Khái niệ niệm về hình thà thành biên dạng thân khai II. Xét thanh răng sinh vẽ một họ đườ đường thẳ thẳng bao hình tạo biên dạng thân khai 2. Quan hệ động học giữ giữa thanh răng và bánh răng O - Khi cạnh răng tịnh tiế đoạn ds = Mmt, tiến một đoạ α ω bánh răng quay một góc dϕ aa′ MM ′ r0 dϕ = = dϕ ro ro n v ds / dt ds ds Mmt a a′ Nr - Do đó = = = = 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 quá trì trình ăn khớ khớp, vận tốc tịnh tiế tiến của thanh răng và vận tốc góc của bánh răng có một tỉ lệ nhấ nhất đị 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. Khá Khái niệ niệm về hình thà thành biên dạng thân khai II. Xét thanh răng sinh vẽ một họ đườ đường thẳ thẳng bao hình tạo biên dạng thân khai 3. Vẽ biên dạng thân khai - Xét chuyể chuyển động tương đối giữ giữa thanh răng đối với bánh răng, răng, các cạnh bánh răng sẽ đứng yên và các cạnh thanh răng sẽ có một loạ loạt vị trí trí hợp thà thành nhữ những họ đườ đường thẳ thẳng có hình bao là các cạnh răng thân khai → Suy ra cách vẽ (hình thà thành) nh) biên dạng thân khai như sau + Cho phôi quay tròn với vận tốc ω Phoâi ñang ñöôïc gia coâng tiến với vận tốc v + Cho thanh răng tịnh tiế v ro r ω + ω và v thỏ thỏa quan hệ = ω cos α + Tập hợp các đườ đường thẳ thẳng sẽ tạo nên một họ đườ đường thẳ thẳng bao hình là r v đườ đường thân khai cạnh răng Dao (thanh raêng sinh) + Tập hợp các đườ đường thẳ thẳng sẽ tạo nên Gia coâng baùnh raêng baèng dao caét daïng thanh raêng sinh một họ đườ đường thẳ thẳng bao hình là đườ đường thân khai cạnh răng HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  14. Theory of Machine 10.27 Planar Gear Mechanism §4. Khá Khái niệ niệm về hình thà thành biên dạng thân khai III. Thông số chế chế tạo cơ bản của bánh răng thân khai 1. Dạng của thanh răng sinh tt = π m e = 0,38m Ñöô Ñöôøng ng ñænh ñænh ht = 2,25m ht′ = m α t = 200 Ñöô Ñöôøng ng trung bình ht′′ = m Ñöô Ñöôøng ng chaân - Góc áp lự c αt, thông thườ thườ ng αt = 20o (đôi khi 25o hay 18o) Bướ c răng tt - Bướ đượ c qui theo tiêu chuẩ - Mođun thanh răng mt = tt /π (đượ chuẩn) Đườ ng trung bình của thanh răng - Đườ Chiều cao đỉnh răng, - Chiề răng, ht′ , chân răng, răng, ht′′ - Để trá tránh ứ ng suấ suất tập trung ở chân răng của bánh răng lượ n ở đầu răng và chân răng của thanh răng → làm các bán kính lượ HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.28 Planar Gear Mechanism §4. Khá Khái niệ niệm về hình thà thành biên dạng thân khai III. Thông số chế chế tạo cơ bản của bánh răng thân khai 2. Thông số chế chế tạo cơ bản chia, r a. Vòng chia, - Trong quá quá trì trình ăn khớ khớp giữ giữa bánh răng thân khai và thanh răng, răng, vòng lăn của bánh răng có bán kính cố định, nh, bằng v ro r = OP = = = const O Voø Voøng ng chia 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 Ñöô Ñöôøng ng chia Đườ ng thẳ - Đườ thẳng trên thanh răng lăn không n r v trượ t đối vớ i vòng chia tại tâm ăn khớ trượ khớ p P gọi là đườ đườ ng chia HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  15. Theory of Machine 10.29 Planar Gear Mechanism §4. Khá Khái niệ niệm về hình thà thành biên dạng thân khai III. Thông số chế chế tạo cơ bản của bánh răng thân khai 2. Thông số chế chế tạo cơ bản chia, r a. Vòng chia, - r phụ thuộc vào tỉ số vận tốc v /ω của phụ thuộ thanh răng và phôi khi chế chế tạo mà không phụ phụ thuộ thuộc khoả khoảng cách giữ giữa chú chúng → vòng chia là thông số chế chế tạo O Voø Voøng ng chia - Trong quá quá trì trình sử dụng, ng, vòng chia không thay đổi → lấy các thông số ứng ω n với vòng chia làm thông số chế chế tạo cơ N bản của bánh răng P Ñöô Ñöôøng ng chia - Bướ Bước trên vòng chia = bướ bước trên đườ đường r chia = bướ bước trên đườ đường trung bì nh của n v răng, t = tt thanh răng, zt zt - Gọi z là số răng của 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. Khá Khái niệ niệm về hình thà thành biên dạng thân khai III. Thông số chế chế tạo cơ bản của bánh răng thân khai 2. Thông số chế chế tạo cơ bản Mô-đun m b. Mô- - Mô- Mô-đun là một thông số cơ bản về kích thướ thước của bánh răng thân khai t 2r d m≡ = = π z z - Mô- Mô-đun đượ được tiêu chuẩ chuẩn hoá 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 … - Tất cả kích thướ thước của bánh răng đều đượ được tiêu chuẩ chuẩn hoá hoá theo mô- mô-đun 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. Khá Khái niệ niệm về hình thà thành biên dạng thân khai III. Thông số chế chế tạo cơ bản của bánh răng thân khai 2. Thông số chế chế tạo cơ bản c. Góc áp lực α O - Trong quá quá trì thành cạnh răng thân khai trình hình thà bằng thanh răng, giữ a phá răng, góc giữ tuyến chung của pháp tuyế các cạnh răng của thanh răng và bánh răng vớ i đườ ng chia gọi là góc áp lự c trên vòng chia đườ 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 Điều kiệ - Điề kiện ăn khớ khớ p đúng có thể thể viế viết lại 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 - Để thỏ thỏa điề điều kiệ kiện ăn khớ chọn m1 = m2, α1 = α2 khớ p đúng → chọ → dùng 1 dao để gia công 2 bánh răng ăn khớ khớ p nhau HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.32 Planar Gear Mechanism §5. Bánh răng tiêu chuẩ chuẩn và bánh răng có dịch dao I. Các chế chế độ dịch dao - Bánh răng tiêu chuẩ chuẩn: δ=0 - Bánh răng dịch dao (dịch chỉ chỉnh) nh) ương:: δ > 0 + Bánh răng dịch dao dương + Bánh răng dịch dao âm: âm: δ
  17. Theory of Machine 10.33 Planar Gear Mechanism §5. Bánh răng tiêu chuẩ chuẩn và bánh răng có dịch dao I. Các chế chế độ dịch dao chế độ dịch dao của bánh răng m = 5, z = 18 Ví dụ các biên dạng răng ứng với các chế 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 chuẩ chuẩn và bánh răng có dịch dao II. Hiệ Hiện tượ tượng cắt chân răng và số răng tối thiể thiểu 1. Hiệ Hiện tượ tượng cắt chân răng - Trong quá quá trì trình chế chế tạo bánh răng bằng dao thanh răng, răng, có thể thể xê dịch vị trí trí tương đối của phôi đối với thanh răng - Tuy nhiên, nhiên, nếu đặt dao gần tâm phôi quá quá một vị trí trí giớ giới hạn, sẽ xảy ra hiệ hiện tượ tượng chân răng bị cắt lẹm, làm yếu răng và gây ra va đập khi phầphần lẹm ăn vào phầ phần làm việviệc của răng → Vị trí trí giớ giới hạn của thanh răng khi cắt bánh răng đượ được qui định bởi điề điều kiệ kiện ? HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  18. Theory of Machine 10.35 Planar Gear Mechanism §5. Bánh răng tiêu chuẩ chuẩn và bánh răng có dịch dao II. Hiệ Hiện tượ tượng cắt chân răng và số răng tối thiể thiểu 1. Hiệ Hiện tượ tượng cắt chân răng - Điều kiệ kiện: đỉnh thanh răng không đượ được cắt đườ đường ăn khớ khớp ngoà đoạn PN ngoài đoạ - Chứ Chứng minh O + Giả Giả sử thờ điểm đầu, biên dạng bt của dao thời điể và biên dạng b của bánh răng tiế tiếp xúc tại N r0 + Sau đó, bt → b’t, b → b’ ϕ N′ n đường chia là SS’, Chuyển vị của bt trên đườ + Chuyể r b′ N N ′′ trên đườ khớp là NN” = SS’cosα t (a) đường ăn khớ b + Gọi ϕ là góc quay tương ứng của bánh răng, răng, αt S S′ P chuyển vị của b trên vòng cơ sở là ta có chuyể r n v bt bt′ SS ′ NN ′ = roϕ = ro = SS ′ cosα t (b) r + (a) và (b) → Điể Điểm N’ của biên dạng thân khai b phả phía sau nút N” phải nằm phí của biên dạng thanh răng bt → biên dạng thân khai gần gốc đã bị cắt lẹm HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.36 Planar Gear Mechanism §5. Bánh răng tiêu chuẩ chuẩn và bánh răng có dịch dao II. Hiệ Hiện tượ tượng cắt chân răng và số răng tối thiể thiểu 2. Hệ số dịch dao và số răng tối thiể thiểu O - Gọi + l là khoả khoảng cách từ đỉnh lý thuyế thuyết của thanh răng đến đườ đườ ng chia α r0 chiếu của N lên OP + Q là hình chiế n Điều kiệ - Điề kiện cắt chân răng đượ đượ c viế viết dướ dướ i dạng l ≤ PQ Q N PQ = PN sin α = (OP sin α ) sin α m l ñöô ñöôøng ng chia α P = (r sin α ) sin α = 1 mz sin 2 α n 2 δ = ξm ñöô ñöôøng ng trung bình l = m − ξ m = m(1 − ξ ) ⇒ 1 − ξ = 1 z sin 2 α = 1 2 17 17 − z Điều kiệ - Điề kiện không cắt chân răng là z ≥ 17(1 − ξ ) hay ξ≥ 17 - Nếu chọn trướ trước ξ → chọ thoả z ≥ z min = 17(1 − ξ ) chọn z thoả 17 − z - Nếu chọn trướ trước z → chọ thoả ξ ≥ ξ min = chọn ξ thoả 17 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  19. Theory of Machine 10.37 Planar Gear Mechanism §6. Các chế chế độ ăn khớ khớp của bánh răng thân khai I. Phương trì trình ăn khớ khớp 2(ξ1 + ξ 2 ) tan α invα L = + invα z1 + z 2 - Vế trá trái là biể biểu thứ thức của các thông số ăn khớ khớp αL khớp cơ bản: góc ăn khớ - Vế phả phải là biể biểu thứ chế tạo: góc áp lực α, số răng z1, z2 và thức của các thông số chế các hệ số dịch dao ξ1, ξ2 - Phương trìtrình ăn khớ khớp cho phé phép + hoặ hoặc căn cứ vào các thông số chếchế tạo suy ra điề điều kiệ kiện ăn khớ khớp + hoặ hoặc tùy theo yêu cầu ăn khớkhớp, chọ chế tạo (ξ1, ξ2) phù chọn các thông số chế phù hợp HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 10.38 Planar Gear Mechanism §6. Các chế chế độ ăn khớ khớp của bánh răng thân khai II. Các chế chế độ ăn khớ khớp - Tùy tổng hệ số dịch dao (ξ1 + ξ2) → 4 trườ trường hợp dịch chỉ chỉnh ứng với 4 chế chế độ ăn khớ khớp + ξ1 = ξ2 = 0 cặp bánh răng tiêu chuẩ chuẩn + ξ1 + ξ2 = 0 (ξ1 ≠ ξ2 ≠ 0) cặp bánh răng dịch chỉ chỉnh đều (dịch chỉ chỉnh không) không) + ξ1 + ξ2 > 0 cặp bánh răng dịch chỉ chỉnh dương + ξ1 + ξ2 < 0 cặp bánh răng dịch chỉ chỉnh âm (chếchế độ ăn khớ khớp này rất ít gặp trong thự thuật → không xét) thực tế k ỹ thuậ 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 chế chế độ ăn khớ khớp của bánh răng thân khai III. Các thông số ăn khớ khớp và chế chế tạo của cặp 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 = 12 m( z1 + z2 ) cos α = 12 m( z1 + z2 ) cos α 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 chế chế độ ăn khớ khớp của bánh răng thân khai IV. Đặc điể điểm của cặp bánh răng dịch chỉ chỉnh 1. Cặp bánh răng dịch chỉ chỉnh có kích thướ thước nhỏ nhỏ gọn hơn cặp bánh răng thườ thường (mà vẫn thỏ thỏa điề điều kiệ kiện cắt chân răng) răng) 1 cos α 1 Adc = m ( z1 + z 2 ) ≤ m ( z1 + z 2 ) = A 2 cos α L 2 2. Dễ thiế thiết kế đảm bảo khoả khoảng cách trụ trục lẻ tùy ý 1 cos α 1 cos α Adc = m ( z1 + z 2 ) ⇒ Adc là bội số củam 2 cos α L 2 cos α L 1 1 A = m ( z1 + z 2 ) ⇒ A là bội số của m 2 2 3. Có thể thể thay đổi vòng đỉnh răng , nhằ nhằm - Trá Tránh nhọ nhọn đầu răng - Thay đổi hệ số trù khớp ε trùng khớ - Cân bằng hệ số trượ trượt để cân bằng độ mòn của hai bánh răng nhỏ nhỏ và lớn HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2