Bài giảng Nguyên lý máy: Chương 10 - TS. Phạm Huy Hoàng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:60

Thêm vào BST

Báo xấu

5
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Nguyên lý máy - Chương 10: Cơ cấu bánh răng, cung cấp cho người học những kiến thức như Khái niệm Cơ cấu bánh răng; Phân loại cơ cấu bánh răng; Yêu cầu chính – Định lý cơ bản về sự ăn khớp; Các khái niệm về bánh răng; Điều kiện ăn khớp đều;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nguyên lý máy: Chương 10 - TS. Phạm Huy Hoàng

Chương 10: Cơ Cấu Bánh Răng I. Giới thiệu 1. Khái niệm: Cơ cấu bánh răng “cổ lỗ sĩ” bao gồm hai bánh mà trên vành của chúng là các “khối u”. Các “khối u” gài vào nhau và đẩy nhau làm truyền chuyển động từ bánh này sang bánh kia. Tỉ số truyền trung bình là hằng số, nhưng tỉ số truyền tức thời không phải hằng số. 1
Các “khối u” của cơ cấu bánh răng mà ta khảo sát có hình dạng đặc biết cho phép tỉ số truyền là hằng số. 2. Phân lọai: a. Cơ cấu phẳng aên khôùp trong baùnh raêng truï raêng thaúng 2
a. Cơ cấu phẳng (tt) b. Cơ cấu không gian baùnh raêng coân xoaén 3
b. Cơ cấu không gian (tt) 3. Công dụng: Truyền chuyển động quay giữa hai trục song song (cơ cấu bánh răng phẳng), cắt nhau (cơ cấu bánh răng côn) hay chéo nhau (cơc ấu bánh răng trụ chéo và cô cấu trục vit – bánh vit. 4
5
6
1
2
3
II. Yêu cầu chính – Định lý cơ bản về sự ăn khớp 1. Yêu cầu chính: tỉ số truyền luôn không đổi. w O1 i12 = 1 º const w1 w2 j1 r vM 2 2. Định lý cơ bản: j2 M N1 Điều kiện cần để tỉ số truyền r L2 vM 1 không đổi là pháp tuyến chung j1 P L1 của hai biên dạng răng đối tiếp N2 luôn cắt đường nối tâm tại một điểm cố định. j2 w2 O2 r r hcnnvM = hcnnvM O1 1 2 vM1 cos j1 = vM 2 cos j 2 w1 j1 O1M .w1. cos j1 = O2 M .w2 . cos j 2 O1N 2 .w1 = O2 N 2 .w2 r v M2 j2 w O N O P M N1 i12 = 1 = 2 2 = 2 r w2 O1N1 O1P vM 1 P L2 j1 L1 N2 O1 P + O2 P = O1O2 º const j2 i12 º const điểm P phải cố định w2 O2 4
3. Dạng răng thân khai a. Đường thân khai y r ba q x r0 Ç AB = BM Phương trình đường thân khai Ç NM M 0 N r (a + q ) tan a = = = 0 = a + q Þ q = tan a - a r0 r0 r0 r0 r= cosa a y Trong hệ tọa độ cực (r,θ): N r q r M ( x, y ) ì r0 ïr = O b M0 x M :í cos a ïq = tan a - a = inv (a ) î r0 5
® ® ® OM = ON + NM = r0eib + r ei ( b -p / 2) Ç = r0e ib + M N ei ( b -p / 2) a 0 y = r0eib + b r0ei ( b -p / 2) N r q r M ( x, y ) O b M0 x Trong hệ tọa độ (x,y): r0 ì x = r0 (cos b + b sin b ) M :í î y = r0 (sin b - b cos b ) Tính chất đường thân khai + Không có phần nào nằm bên trong vòng cơ sở. N M1 M2 r0 0 O M1 0 M2 + Pháp tuyến tại một điểm thuộc đường thân khai cũng là tiếp tuyến của vòng cơ sở và ngược lại. 6
+ Khoảng cách từ tiếp điểm trên vòng cơ sở tới điểm gốc pháp tuyến sẽ bằng chiều dài cung tròn tính từ gốc đường thân N M1 khai tới tiếp điểm. M2 r0 0 O M1 0 M2 + Hai đường thân khai của cùng một vòng cơ sở thì cách đều nhau theo phương pháp tuyến và khoảng cách đó bằng đúng chiều dài cung tròn trên vòng cơ sở bị chắn bởi hai đường thân khai. b. Răng thân khai thỏa O1 định lý cơ bản w1 Pháp tuyến chung nn r01 tại M cuả hai biên voøng cô sôû 1 dạng đối tiếp chính là tiếp tuyến chung của L1 hai vòng cơ sở (O1, N1 r01) và (O2, r02). M P voøng cô sôû 2 Hai vòng cơ sở cố N2 L2 định khi hai bánh răng ăn khớp nên tiếp tuyến chung r02 cũng cố định và sẽ cắt đường nối tâm tại một điểm cố định. w2 O2 7
c. Khả năng dịch tâm khi lắp ráp của bánh răng thân khai O1 O1 w1 w1 r01 r01 L1 L1 N1 N1 M M P P N2 L2 L2 N2 r0 2 r0 2 e w2 w2 O2 O2 O2 III. Các khái niệm về bánh răng • Vòng cơ sở (Oi, r0i). w2 r r rl 2 r 02 • Tâm ăn khớp P: v P1 = v P2 • Vòng lăn (Oi, rli). N2 • Đọan ăn khớp lý thuyết N1N2. a r al vM 2 • Góc áp lực α. • Góc áp lực tại tâm ăn khớp (góc N1 áp lực trên vòng lăn) αl. r 01 rl1 w1 O1 8
böôùc treân voøng laên beà roäng raõnh treân voøng laên vuøng ñænh raêng beà daøy raêng treân voøng laên beà daøy raêng voøng ñænh ñænh raêng raêng chaân raêng chieàu cao ñaùy raõnh ñænh raêng raêng chieàu saâu chaân raêng re voøng chaân r0 voøng laên raêng ri khe hôû rl voøng cô sôû w2 voøng cô sôû 2 N2 B voøng ñænh 1 voøng ñænh A P 2 N1 • Vòng đỉnh răng (Oi, rei). w1 voøng cô sôû 1 • Vòng chân răng (Oj, rij). • Đọan ăn khớp thực AB. • Góc áp lực α. 9
tx sx wx tl tn t0 • Bước răng trên vòng cơ sở t0. • Bước răng trên phương pháp tuyến tn. • Bước răng trên vòng bán kính x (Oi, x) : tx. •Bề dày răng Sx và bề rộng rãnh Wx. N2 B P N1 A 10
O2 IV. Điều kiện ăn khớp đều 1. Ăn khớp đúng / chính xác r02 w2 ăn khớp sau L1, L2 thôi khi đã tiếp xúc tại N2 tn 2 và bắt đầu ăn khớp tại N1. N2 2 • Mô tả: Xét L1,L2 đang tn1 = t n 2 tiếp xúc nhau tại điểm ra khớp lý thuyết N2, P 1 cặp biên dạng kế tiếp: tn1 ¹ tn 2 N1 tn1 + Nếu L1,L2 chưa tiếp xúc: r01 sự truyền động không liên tục. w1 O1 O2 + Nếu L1,L2 vừa tiếp xúc nhau tại điểm vào khớp r02 lý thuyết N1 hay đã tiếp w2 xúc trên đoạn ăn khớp lý thuyết N1N2: sự tn 2 truyền động sẽ được bảo đảm liên tục - Ăn N2 khớp đúng. 2 tn1 = t n 2 P 1 tn1 ¹ tn 2 • Công thức hóa: N1 tn1 t n1 = t n 2 = t n Û t 01 = t 02 = t 0 r01 Ăn khớp đúng chỉ phụ thuộc việc chế tạo. w1 O1 11
2. Trùng khớp w2 N2 B A N1 23 1 w1 Biên dạng răng thực tế bị giới hạn bởi vòng đỉnh răng. • Mô tả: Xét L1,L2 đang tiếp xúc nhau tại điểm ra khớp thực B, cặp biên dạng kế tiếp: + Nếu L1,L2 tiếp xúc “ly thuyết” trên N1N2 rồi, nhưng thực tế chưa tiếp xúc trên AB: sự truyền động không liên tục. w2 N2 B A N1 23 1 w1 + Nếu L1,L2 vừa tiếp xúc tại A: sự truyền động liên tục. + Nếu L1,L2 đã tiếp xúc trong đọan AB: sự truyền động liên tục - Trùng khớp. • Công thức hóa: AB ³ tn Û AB ³ t0 12
ì AB = N1 B + AN 2 - N1 N 2 ï w2 ï N1 B = re2 - r01 2 N2 ï 1 í ï AN 2 = re2 - r02 2 2 ï ï N1 N 2 = O1O2 sin a l î N1 w1 AB ³ t0 2 2 2 2 re1 - r01 + re2 - r02 - O1O2 sin a l AB Ûe = = >1 t0 t0 Ăn khớp trùng phụ thuộc vào cả việc chế tạo lẫn việc lắp ráp. 3. Ăn khớp khít • Mô tả: L1,L2 tiếp xúc tại M, cặp biên dạng L’1,L’2: + không tiếp xúc: sự truyền động sẽ bị gián đoạn khi bánh răng dẫn động đảo chiều. + tiếp xúc tại N: sự truyền động sẽ được bảo đảm liên tục dù có đổi chiều quay bánh dẫn động - Ăn khớp khít. w2 w1 13
) ) • Công thức: ìcungXP = cungTP ï ) ) í ) ) Þ cungXY = cungZT ïcungYP = cungZP î hay : S L = WL2 1 & S L = WL1 2 r l2 n n' M M’ Z P T X Y Ăn khớp khít phụ thuộc nhiều vào việc lắp ráp r l1 Kết thúc phần 1 14