intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Nguyên lý máy: Chương 7 - ĐH Giao thông Vận Tải

Chia sẻ: Bautroimaudo Bautroimaudo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:64

Thêm vào BST
Báo xấu
40
lượt xem 6
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Nguyên lý máy: Chương 7 Cơ cấu bánh răng và Hệ bánh răng cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái quát chung; Định lý cơ bản của sự ăn khớp; Bánh răng thân khai; Thông số của bánh răng thân khai tiêu chuẩn; Truyền động bánh răng thân khai;..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 7 - ĐH Giao thông Vận Tải

  1. TRƯỜNG ƯỜ ĐẠI HỌC GIAO THÔNG Ô VẬN Ậ TẢI Ả Khoa Cơ Khí-Bộ môn Kỹ thuật máy ----------&&&&&--------- NGUYÊN LÝ MÁY CHƯƠNG ƯƠ 7 CƠ CẤU BÁNH RĂNG & HỆ BÁNH RĂNG 10/01/2011 1
  2. 7 1 KHÁI QUÁT CHUNG 7.1. „ Khái niệm: ệ „ Cơ cấu Bánh răng là cơ cấu có khớp loại cao dùng để truyền chuyển động quay và côngg suất ggiữa các trục theo 1 tỷ ỷ số truyền y nhất định nhờ sự ăn khớp giữa 2 khâu có răng gọi là bánh răng. „ Nguyên g y lý ý làm việc: ệ Trục I q quay y với số vòng quay n1 (vòng/phút), thông qua mối ghép then làm cho bánh răng 1 quay. Răng của bánh răng 1 ăn khớp với răng của bánh răng 2, đẩyẩ bánh răng 2 chuyển ể động quay với n2. Nhờ có mối ghép then mà trục II sẽ quay theo với n2 10/01/2011 2
  3. 7 1 KHÁI QUÁT CHUNG 7.1. „ Ưu điểm: „ Đảm bảo được tỷ số truyền không đổi → bộ truyền làm việc ổn định. „ Hiệu suất cao: 0,96-0,99. „ T ề được Truyền đ công ô suất ấ rất ấ lớn lớ (vài ( ài chục h ngàn à kW), kW) vận ậ tốc ố cao, tỷỷ số truyền lớn và rất lớn „ Kích thước nhỏ gọn „ Làm việc chắc ắ chắn, ắ tuổiổ thọ cao „ Nhược điểm: „ Cần các loại máy chuyên dụng để chế tạo vì chế tạo bánh răng cần độ chính xác cao. „ Khi làm việc với vận tốc cao thì ồn. „ Không chịu được tải trọng va đập. đập „ Không thích hợp với truyền chuyển động giữa 2 trục xa nhau. 10/01/2011 3
  4. 7 1 KHÁI QUÁT CHUNG 7.1. „ Phân loại: ạ 10/01/2011 4
  5. 7 2 ĐỊNH LÝ CƠ BẢN CỦA SỰ ĂN KHỚP 7.2. „ Xét 2 biên dạng răng E1, E2 đang tiếp xúc O1 nha tại K ở thời điểm đang xét nhau ét ω1 „ Qua K kẻ pháp tuyến chung n-n của E1, E2, cắt O1O2 tại P→ P là tâm vận tốc tức thời tương đối của bánh răng 1 và 2 →VP1 = VP2 ↔ ω1.O1P = ω2.O2P K N1 ω OP → i12 = 1 = 2 v P1 ω2 O1 P v P „ Vì O1O2 = const → i12 = const khi P cố P2 E1 E2 N2 định và chia đoạn O1O2 thành các đoạn tỷ lệ nghịch với vận tốc góc các bánh răng. ă P gọii là tâm â ăn ă khớp khớ „ Hai vòng tròn r1 = O1P, r2 = O2P lăn không trượt trên nhau gọi là 2 vòng lăn ω2 „ Góc giữa n - n và tiếp ế tuyến ế chung của 2 O2 vòng lăn là góc ăn khớp α. 10/01/2011 5
  6. 7 2 ĐỊNH LÝ CƠ BẢN CỦA SỰ ĂN KHỚP 7.2. „ Định lý cơ bản của sự ăn khớp Để đảm bảo i = const của cặp bánh răng khi truyền động, pháp tuyến chung n-n của 2 biên dạng răng tại bất kỳ vị trí tiếp xúc nào đều phải đi qua 1 điểm cố định trên đường nối 2 tâm quay O1O2 và chia đường này thành 2 đoạn tỷ lệ nghịch với vận tốc ố góc các bánh răng. ω OP i12 = 1 = 2 ω2 O1 P „ Nhận xét: „ Hai biên dạng răng ăn khớp nhau là bao hình của nhau trong chuyển động tương đối → khi chọn 1 biên dạng đã biết, biết bằng phương pháp bao hình ta có thể xác định được biên dạng thứ 2 thoả mãn định lý cơ bản của sự ăn khớp. „ Có nhiều đường cong đối tiếp được chọn làm biên dạng răng nhưng phổ biến nhất là đường thân khai của đường tròn. 10/01/2011 6
  7. 7 3 BÁNH RĂNG THÂN KHAI 7.3. „ Đường thân khai Cho đường thẳng L lăn không trượt trên vòng (O, r0), quỹ đạo của 1 điểm K trên đường thẳng khi chuyển động gọi là đường thân khai. 10/01/2011 7
  8. 7 3 BÁNH RĂNG THÂN KHAI 7.3. „ Tính chất đường thân khai: „ Trong vòng cơ sở không có đường thân khai. Đường thân khai khởi đầu từ vòng cơ sở. „ Pháp tuyến của đường thân khai là tuyếp tuyến của vòng cơ sở. „ Tâm cong của đường thân khai tại 1 điểm bất kỳ nằm trên vòng cơ sở và bán kính cong NK bằng chiều dài cung NA 10/01/2011 8
  9. 7 3 BÁNH RĂNG THÂN KHAI 7.3. „ Tính chất đường thân khai: „ Hai đường thân khai có cùng 1 vòng cơ sở là 2 đường cách đều có khoảng cách bằng chiều dài cung giữa 2 chân của 2 đường thân khai đó trên vòng cơ sở: KK’=cungAA’ „ Hình dạng của đường thân khai phụ thuộc vào độ lớn của bán kính vòng cơ sở: r0 giảm → đường thân khai càng cong, r0 tăng → đường thân khai càng gần đường thẳng → thanh răng thân khai có biên dạng răng là đường thẳng (bánh răng có r = ∞) 10/01/2011 9
  10. 7 3 BÁNH RĂNG THÂN KHAI 7.3. „ Phương trình đường thân khai: Ta dùng 2 phương trình tham số trong hệ toạ độ cực để biểu thị: AN NK θ K = AON − α K = −αK = − α K = tgα K − α K r0 r0 → θ K = tgα K − α K = invα K (Hàm involut-hàm thân khai) r0 rK = cos α K (αK: g góc áp p lực tại K)) 10/01/2011 10
  11. 7 3 BÁNH RĂNG THÂN KHAI 7.3. „ Chứng bánh răng thân khai thỏa mãn định lý cơ bản vềề sự ăn khớp: „ Hai bánh răng có bán kính vòng cơ sở r01, r02 tiếp xúc nhau tại K „ Qua K, kẻ pháp tuyến chung n-n của 2 biên dạng răng đối tiếp → theo tính chất đường thân khai, n-n là tiếp tuyến chung của 2 vòng cơ sở (tiếp điểm là N1, N2) „ Do (O1, r01) và (O2, r02) cố định → n-n cố định và duy nhất → dù điểm tiếp xúc thay đổi nhưng n-n vẫn là đường thẳng cố định cắt O1O2 tại điểm P cố định → chứng tỏ bánh răng thân khai thoả mãn đị h lý định l cơ bản b vềề sự ăn khớp: kh ω OP i12 = 1 = 2 ω2 O1 P 10/01/2011 11
  12. 7 4 THÔNG SỐ CỦA BRTK TIÊU CHUẨN 7.4. „ Bánh răng ăn khớp ngoài Vòng chia: Vòng tròn bán kính r có W=S → làm cơ sở tính toán. Các thông số của bánh răngg trên vòng g chia: „ Bước răng t: Cung giữa 2 biên dạng cung phía của 2 răng kề nhau. „ Chiều rộng răng S: Cung giữa 2 biên dạng của 1 răng. „ Góc áp lực α: Trên vòng cơ sở „ Chiều rộng rãnh răng W: Cung giữa αk =00, càng xa vòng cơ sở αk 2 biên dạng của 1 rãnh răng. càng à lớn. lớ →t=S+W và trên vòng chia: S=W=t/2 r α k = acr cos 0 „ Số răng Z →π.d=t.Z → d=Z.(t/π) r „ Trên vòng chia m và α được „ Mô đun m: m=t/π (mm) được tiêu tiêu chuẩn ẩ hóa chuẩn hóa → d=m.Z 10/01/2011 12
  13. 7 4 THÔNG SỐ CỦA BRTK TIÊU CHUẨN 7.4. „ Bánh răng ăn khớp ngoài Đối với bánh răng tiêu chuẩn: „ Chiều cao răng: h = hđ + hc. „ Chiều cao đỉnh răng: hđ = fđ.m (fđ là hệ số, fđ = 1). „ Chiều Chiề cao chân hâ răng: ă hc = fc.m (fc là hệ số, fc = 1,25). „ Đường kính vòng đỉnh: dđ = m(Z + 2fđ) „ Đường kính vòng chân: dc = m(Z( - 2ffc) 10/01/2011 13
  14. 7 4 THÔNG SỐ CỦA BRTK TIÊU CHUẨN 7.4. „ Bánh răng ăn khớp trong So với bánh răng ăn khớp ngoài, bánh răng trong khác ở 1 số điểm: „ St = Wn và Sn = Wt „ Biên dạng răng: Là đường thân khai lõm vào trong. „ Đường ườ g kí kính vò vòngg đỉ đỉnh:: dđ = m(z - 2fđ) „ Đường kính vòng chân: dc = m(z ( + 2fc) Để toàn bộ biên dạng răng là đường thân khai thì vòng đỉnh răng cần lớn hơn vòng cơ sở (dđ > d0) 10/01/2011 14
  15. 7 4 THÔNG SỐ CỦA BRTK TIÊU CHUẨN 7.4. „ Thanh răng hd α α hc w s t „ Thanh răng là trường hợp đặc „ Độ lớn, phương chiềuề vận tốc ố biệt của BR có r0 = ∞ → biên các đỉêm trên biên dạng răng dạng răng trở thành đường bằng nhau (do chuyển động là thẳ thẳng. tị h tiến) tịnh tiế ) „ Pháp tuyến tại các điểm trên biên „ góc áp lực α tại các điểm bằng dạng răng // nhau. nhau và bằng góc nghiêng của „ t = πm và bằng ằ nhau tại mọi răng răng. điểm trên biên dạng răng 10/01/2011 15
  16. 7 5 TRUYỀN ĐỘNG BRTK 7.5. O2 „ Các khái niệm cơ bản ω2 „ Đường ăn khớp n-n: Pháp tuyến α' chung của 2 biên dạng răng cũng Rd2 là tiếp tuyến chung của 2 vòng r' 2 r02 n tròn cơ sở (cố ố định) N1 e α' Đoạn ăn khớp lý thuyết N1N2 a2 B2 „ d b2 Đoạn ăn khớp thực B1B2 vì trong P b1 „ f c vòng cơ sở không có đường thân a1 B1 khai nên luôn có B1B2 ≤ N1N2. n N1 r01 „ Đoạn làm việc của cạnh răng: cd r'1 Rd1 trên biên dạng răng bánh 1 và α' đoạn ef trên biên dạng răng bánh 2 „ cung ăn khớp trên vòng lăn a 1b 1 = a 2b 2 ω1 O1 10/01/2011 16
  17. 7 5 TRUYỀN ĐỘNG BRTK 7.5. O2 „ Khả năng dịch tâm ω2 „ Qua P, kẻ tuyếp tuyến chung t-t α' của 2 vòng lăn. Rd2 α’ hợp bởi đường ăn khớp và t-t là r' 2 r02 n „ góc ăn khớp. e N1 r r α' cos α ' = 01' = 02' = const a2 B2 d b2 r1 r2 P b1 f ω1 O2 P r2' r02 c → i12 = = = ' = = const a1 B1 ω2 O1 P r1 r01 n N1 α’ = α tại tâm ăn khớp P. r01 r'1 → Khi khoảng Rd1 kh ả cách á h trục t th đổi, thay đổi nhưng i12 = const. Đây là ưu điểm α' lớn nhất của bánh răng thân khai vì khi lắp ráp không chính xác thì ω1 tỷ số truyền vẫn không đổi. O1 10/01/2011 17
  18. 7 5 TRUYỀN ĐỘNG BRTK 7.5. „ Điều kiện ăn khớp chính xác của cặp bánh răng thân khai „ Để đảm bảo i = const, điểm tiếp xúc của các cạnh răng cùng phía của 2 bánh răng đều thuộc đường ăn khớp N1N2. „ Nếu vị trí ăn khớp tương đối giữa các đôi răng của 2 bánh răng đều giống như 2 đôi răng đó thì ăn khớp của cặp bánh răng π d πd π d cos α1 π d2 cos α 2 luôn chính xác tức là: 01 = 02 → 1 = Z1 Z2 Z1 Z2 K1K1’ = K2K2’ hay tn1 = tn2. cosα1 = t2.cos „ → t1.cos cosα2 (tchia hi ) „ Theo tính chất đường thân khai: tn = t0 (tn → m1.cosα1 = m2.cosα2 là bước trên phương pháp tuyến và t0 là „ → Điều kiện để 2 bánh răng ăn bước trên vòng cơ sở)→ điều kiện ăn khớp chính xác: m1 = m2 và α1 khớp chính xác là: t01 = t02 = α2 (trên vòng chia) 10/01/2011 18
  19. 7 5 TRUYỀN ĐỘNG BRTK 7.5. „ Điều kiện ăn khớp trùng của cặp bánh răng thân khai „ Để đảm bảo một cặp bánh răng truyền động liên tục → khi 1 đôi răng sắp kết thúc quá trình ăn khớp thì phải có 1 đôi răng khác kế tiếp vào ăn khớp → B1B2 ≥ tn ™ Khi B1B2 = tn → luôn chỉ có 1 đôi răng ở trạng thái ăn khớp B1 B2 B1 B2 ™ Khi B1B2 > tn → đôi răng trước chưa ε= = tn t0 kết thúc ăn khớp thì đã có đôi răng gọ là hệệ số trùng gọi g khớp p tiếp theo ăn khớp → Điều kiện để để ăn khớp ™ Khi B1B2 < tn → đôi răng sau chưa kịp trùng: ε ≥ 1 vào thì đôi răng trước đã kết thúc ăn „ Nếu ε↑ → ↑ số đôi răng ăn khớp → va đập răng khớp cùng lúc → ↑ khả năng 10/01/2011 chịu tải tăng 19
  20. 7 5 TRUYỀN ĐỘNG BRTK 7.5. „ Điều kiện ăn khớp khít của cặp bánh răng thân khai „ Để đảm bảo ăn khớp chính xác và liên tục khi bộ truyền làm việc theo 2 chiều thì cần điều kiện ăn khớp khít „ Xét 2 bánh răng ở vị trí ăn khớp khít ™ Điểmể ttiếp ếp xúc úc của các b biên ê dạ dạngg răng ă g di chuyển từ K→P ™ Các điểm A1-, A2 trên các vòng lăn của ™ Mặt khác t1 = t2 (cặp bánh các biên dạng ạ ggg’1, g g’2 tới P cùng g lúc răng tiêu chuẩn) ẩ ™ Vì 2 vòng lăn không trượt → 2 cung → ta có điều kiện ăn khớp khít: A1P = A2P mà A1P = W’1, A2P = S’2 → W’1 = S’2 và W’2 = S’1 W’1 = S’2 Nhận xét: Điều ề kiện ăn khớp khít của cặp bánh răng thân khai phụ thuộc vòng lăn → phụ thuộc A = r’1 + r’2 → nếu thay đổi A thì điều kiện này bị vi phạm. 10/01/2011 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2