zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Cơ khí - Chế tạo máy

Bài giảng Nguyên lý máy: Chương 9 - Nguyễn Tân Tiến

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:15

Báo xấu

48
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

"Bài giảng Nguyên lý máy - Chương 9: Cơ cấu cam" được biên soạn nhằm cung cấp các kiến thức về đại cương cơ cấu cam; phân tích động học cơ cấu cam; phân tích lực cơ cấu cam; tổng hợp cơ cấu cam.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nguyên lý máy: Chương 9 - Nguyễn Tân Tiến

Theory of Machine 9.01 Cam Mechanism 9. CƠ CẤU CAM HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.02 Cam Mechanism §1. Đại cương I. Định nghĩ nghĩa - Cơ cấu cam là cơ cấu có khớ khớp loạ loại cao, cao, thự thực hiệ hiện chuyể chuyển động qua lại của khâu bị dẫn nhờ nhờ vào đặc tính hình học của thà thành phầ phần khớ khớp cao trên khâu dẫn HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 9.03 Cam Mechanism §1. Đại cương II. Phân loạ loại - Cơ cấu cam phẳ phẳng: ng: các khâu chuyể chuyển động trong một mặt phẳ phẳng hay trong các mặt phẳ phẳng song song nhau + Theo chuyể chuyển động của cam: cam quay, quay, cam tịnh tiế tiến + Theo chuyể chuyển động của cần: lắc, tịnh tiế tiến, chuyể chuyển động song phẳ phẳng + Theo dạng đáy của cần: bằng, ng, nhọ nhọn, con lăn, lăn, biên dạng bất k ỳ 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. Đại cương II. Phân loạ loại - Cơ cấu cam không gian: gian: các khâu chuyể chuyển động trong các mặt phẳ phẳng không song song nhau ω HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 9.05 Cam Mechanism §1. Đại cương III. Nội dung nghiên cứu - Hai bài toá toán cơ bản về cơ cấu cam + Bài toá toán phân tích: ch: cho trướ trước cơ cấu cam → xác định quy luậ luật chuyể chuyển động của cần + Bài toá toán tổng hợp: cho trướ trước quy luậ luật chuyể chuyển động của cần → xác định hình dạng, ng, kích thướ thước, … của cam HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.06 Cam Mechanism §2. Phân Phân tích động học cơ cấu cam I. Cơ cấu cam cần đẩy đáy nhọnhọn 1. Đồ thị thị chuyể chuyển vị a. Phương phá pháp chuyể chuyển động thự thực C s B2∗ s∗ B1∗ 2 B1i B2i 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
Theory of Machine 9.07 Cam Mechanism §2. Phân Phân tích động học cơ cấu cam I. Cơ cấu cam cần đẩy đáy nhọnhọn 1. Đồ thị thị chuyể chuyển vị b. Phương phá pháp đổi giá giá C s B12 e −ω1 B11 B13 3 4 2 A B18 5 1 B14 O1 2 3 4 5 6 7 8 1 ϕ 2π 6 8 7 B17 B15 B16 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.08 Cam Mechanism §2. Phân Phân tích động học cơ cấu cam I. Cơ cấu cam cần đẩy đáy nhọnhọn 1. Đồ thị thị chuyể chuyển vị c. Các giai đoạ đoạn chuyể chuyển đbộng 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
Theory of Machine 9.09 Cam Mechanism §2. Phân Phân tích động học cơ cấu cam I. Cơ cấu cam cần đẩy đáy nhọ nhọn 2. Vận tốc 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 tốc 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 Phân tích động học cơ cấu cam II. Cơ cấu cam cần lắc đáy nhọ nhọn b B1i B2i ω1 ϕi Bo b A C HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 9.11 Cam Mechanism §2. Phân Phân tích động học cơ cấu cam C3 II. Cơ cấu cam cần lắc đáy nhọ nhọn 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 Phân tích lực cơ cấu cam - Mục đích xác định khả khả năng làm việ việc của cơ cấu cam dướ dưới tác dụng của tải trọ trọng r Q - Lực tác dụng lên cần cam r C trọng Q theo phương chuyể +Tải trọ chuyển vị của cần N′ r r v +Phả Phả n lự c P từ r r rcam tác dụng lên cần ϕ′ r F R P=N+F r Q r +Phả Phả n lự c R từ giá giá tác dụng lên cần P π r r r r π + ϕ′ r 2 − (α + ϕ + ϕ ′) B F R = N′ + F′ 2 R r - Điề P Điều kiệ kiện cân bằng lực r r r α +ϕ′ α ϕ Q+R+P =0 r N - Từ đa giá giác lực 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 giữ giữa cam và cần ϕ’: góc ma sát giữ giữa giá giá và cần HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 9.13 Cam Mechanism §3. Phân Phân tích lực cơ cấu cam r Q - Góc áp lực α : góc giữ giữa phương tác dụng lực và vận tốc điể điểm đặt lực r C N′ - Khi α đạt giá trị sao cho α +ϕ +ϕ’ = π/2 r r ϕ′ r F v giá trị r R P/Q → ∞ đây là trườ trường hợp tự hãm của cơ r Q P π r cấu cam → góc áp lực α không đượ được lớn quá quá − (α + ϕ + ϕ ′) F π 2 + ϕ′ r 2 B một giá giá trị trị giớ giới hạn cho phé phép R r - Góc áp lực α tỉ lệ nghị P ϕ nghịch với kích thướ thước của α +ϕ′ α r cam → α ≤ [αmax] nhưng phảphải đủ lớn để đảm N bảo kích thướ thước cam nhỏ nhỏ gọn A - Với cam cần đẩy [αmax] = 30o÷35o Với cam cần lắc [αmax] = 30o÷35o ω1 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.14 Cam Mechanism §3. Phân Phân tích lực cơ cấu cam Tổng hợp cơ cấu cam là thiế thiết kế cơ cấu cam thỏ thỏa mãn các điề điều kiệ kiện - Làm việ được, tức là α ≤ [αmax] việc đượ - Đảm bảo quy luậ luật chuyể chuyển động cho trướ trước của cần - Kích thướ thước của cam nhỏ nhỏ gọn nhấ nhất có thể thể Như vậy bài toá toán tổng hợp cơ cấu cam bao gồm 2 phầ phần - Xác định vị trí trí tâm cam - Xác định biên dạng cam HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 9.15 Cam Mechanism §4. Tổng hợp cơ cấu cam I. Xác định tâm quay của cơ cấu cam (B (Bài toá toán tổng hợp động lực học cơ cấu cam) 1. Cam cần lắc đáy nhọnhọn a. Bài toá toán 1 Cho: Cho: - góc áp lực α ≤ [αmax] chiều quay ω1 của cam 1, chiề - chiề chiều dàri cần lBC trí CBi của cần lắc 2 và vận tốc vB2i của đầu cần tại thờ - vị trí thời điể điểm đang xét Yêu cầu: phải đặt tâm cam A ở đâu để thỏ - phả thỏa mãn các điềđiều kiệ kiện cho trên ? HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.16 Cam Mechanism §4. Tổng hợp cơ cấu cam I. Xác định tâm quay của cơ cấu cam (B (Bài toá toán tổng hợp động lực học cơ cấu cam) 1. Cam cần lắc đáy nhọ nhọn a. Bài toá toán 1 thỏa α = [αmax] - Xét cơ cấu cam thỏ n α ∆i t - Quan hệ vận tốc b2i b1i∗ r r r b1i r vBi 2 vBi 2 = vBi 1 + vBi 2 B1 t r vBi 1 ⊥ CB i ? // tt C Bi r Xi | vBi 2 | ? ? n trí của b1i trên tt → ta có - Ứng với mỗi vị trí A∗ một họa đồ vận tốc và một vị trí trí của tâm 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
Theory of Machine 9.17 Cam Mechanism §4. Tổng hợp cơ cấu cam I. Xác định tâm quay của cơ cấu cam (B (Bài toá toán tổng hợp động lực học cơ cấu cam) 1. Cam cần lắc đáy nhọ nhọn a. Bài toá toán 1 - b1i chạ chạy trên ∆i // nn và chạy trên tt → A chạ đoạn x ( ∆B AA ~ ∆B b1 b1 ) i i i * i i i* n α cách B một đoạ ∆i - Gọi X i = ∆i I CB i , ta tính x = B X i i i b2i t i∗ b1i b1 r vBi giác đồng dạng ∆B i b1i b2i ~ ∆B i AX i - Tam giá 2 t r vBi 1 Bi X i Bi A xi r C Bi ⇒ = i i hay = i Xi B i b2i B b1 i vB2 vB1 i  dψ  chú chú ý vBi 1 = ω r , vBi 2 = Ω i l = ω   l A∗ n i  dϕ   dψ  ω1 → x i = B i X i =   l A  dϕ  quỹ tích ∆i của tâm cam A // nn và - Vậy, quỹ cắt cần cam tại điể điểm Xi cách đầu cần i đoạn x như trên, một đoạ chiều BiXi là chiề trên, chiề chiều r vector vB i xoay 900 theo chiề 2 chiều ω1 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.18 Cam Mechanism §4. Tổng hợp cơ cấu cam I. Xác định tâm quay của cơ cấu cam (B (Bài toá toán tổng hợp động lực học cơ cấu cam) 1. Cam cần lắc đáy nhọ nhọn a. Bài toá toán 1 ri - Góc áp lực có thể thể đặt bên phả trái vB2 phải / trá n α α n' ∆i ∆' i i r δ vi b2i t trái vB2, quỹ - Nếu góc áp lực đặt bên trá quỹ tích b1i r vBi 2 của tâm cam A là đườ đường thẳ thẳng ∆ 'i // n’n’ t i r vBi 1 điểm X như đã xác định và cũng đi qua điể C Bi Xi thể đặt tùy ý trên ∆i và ∆'i → Tâm cam có thể n - Nếu thay điề kiện α = [αmax] bằng điề điều kiệ điều ω1 kiện α ≤ [αmax] và cho biế kiệ biết cam đang ở δ di n' đoạn đi xa hay về gần → tâm cam A giai đoạ miền δ d hoặ A i có thể thể đặt tùy ý trong hai miề hoặc i giới hạn bởi ∆ và ∆ δ v giớ i ’ i HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 9.19 Cam Mechanism §4. Tổng hợp cơ cấu cam I. Xác định tâm quay của cơ cấu cam (B (Bài toá toán tổng hợp động lực học cơ cấu cam) 1. Cam cần lắc đáy nhọnhọn b. Bài toá toán 2 Cho: Cho: - góc áp lực α ≤ [αmax] - quy luậ luật chuyể chuyển động của cần Yêu cầu: phải đặt tâm cam A ở đâu để thỏ - phả thỏa mãn các điề điều kiệ kiện cho trên ? HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.20 Cam Mechanism §4. Tổng hợp cơ cấu cam I. Xác định tâm quay của cơ cấu cam (B (Bài toá toán tổng hợp động lực học cơ cấu cam) 1. Cam cần lắc đáy nhọnhọn b. Bài toá toán 2 - Cho quy luậ chuyển động của cần→ tại mỗi thờ luật chuyể thời điể điểm bài toá toán trở trở về bài toá toán 1 như đã xét, ta xác định đượ miềrni tâm cam δ i tương ứng được miề vd Bi C 900 − α d X di X vi 900 − α v r vvi δ di ω1 δ vi ∆'id ∆'iv θ i ∆id ∆iv Trường hợp [αmax]d = [αmax]v - Trườ r vdi X di Bi X vi C 900 − α 900 − α v r vvi ω1 ∆'iv θi ∆id miền δ i miền giao nhau θ của các miề - Tâm cam là miề HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 9.21 Cam Mechanism §4. Tổng hợp cơ cấu cam I. Xác định tâm quay của cơ cấu cam (B (Bài toá toán tổng hợp động lực học cơ cấu cam) 1. Cam cần lắc đáy nhọnhọn b. Bài toá toán 2 - Để xác dịnh miề miền tâm cam trí của cần Cbi + vẽ các vị trí trí của Cbi, xác định θ i + với mỗi vị trí + miề miền tâm cam là phầphần giao của các θ i Bi C X di X vi θ HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.22 Cam Mechanism §4. Tổng hợp cơ cấu cam I. Xác định tâm quay của cơ cấu cam (B (Bài toá toán tổng hợp động lực học cơ cấu cam) 2. Cam cần đẩy đáy nhọ nhọn C - Tương tự như trườ trường hợp cần lắc đáy X di X vi nhọ nhọn với các chúchú ý + quỹ quỹ đạo đầu cần là một đoạ đoạn thẳ thẳng Bi 900 − [α max ] 900 − [α max ] → có thể thể xem là quỹ quỹ đạo đầu cần lắc có tâm quay ở vô cùng + các giá giá trị trị xi đượ được tính theo công thứ thức + các đoạ ạn BiXi song song nhau → ∆ i ∆d ω1 ∆′v đo v θ song song nhau - Khi [αmax]d = [αmax]v, việ việc tìm miề miền tâm cam như sau điểm Xi rồi nối thà + tìm các điể thành đườ đường cong trơn + kẻ hai tiế tuyến ∆d và ∆ d với đườ tiếp tuyế ’ đường cong trên thỏ thỏa điề kiện α = [max] điều kiệ miền δ xác định bởi hai tiế + miề tiếp tuyế tuyến trên là miề miền tâm cam cần tìm HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 9.23 Cam Mechanism §4. Tổng hợp cơ cấu cam I. Xác định tâm quay của cơ cấu cam (B (Bài toá toán tổng hợp động lực học cơ cấu cam) 3. Cam cần đáy con lăn - Cần đáy con lăn có thể thể là cần lắc hay cần đẩy - Việ Việc xác định tâm cam giố giống như trườ trường hợp cần đáy nhọ nhọn đã xét 4. Cam cần đẩy đáy bằng - Trong cơ cấu cam cần đáy bằng, ng, α = const C → điề kiện α ≤ [αmax] dễ dàng đượ điều kiệ được thỏ thỏa - Đáy cần tiế tiếp xúc với mọi điể điểm trên biên dạng B cam → biên dạng cam phả phải lồi - Bán kính cong ρ tại một điể điểm trên biên dạng ρ cam với quy ước: ρ > 0 nếu đi dọc biên dạng ω1 cam theo chiề chiều kim đồng hồ mà tâm cong của A biên dạng cam nằm về phí phía tay phả phải - Điề Điều kiệ kiện lồi của biên dạng cam là tại mọi điể phải có ρ > 0 điểm trên biên dạng cam, ta phả HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.24 Cam Mechanism §4. Tổng hợp cơ cấu cam I. Xác định tâm quay của cơ cấu cam (B (Bài toá toán tổng hợp động lực học cơ cấu cam) 4. Cam cần đẩy đáy bằng Cho: Cho: - quy luậ luật chuyể chuyển động của cần - vị trí trí gần tâm cam nhấ nhất của cần Yêu cầu: - Xác định tâm cam sao cho + thỏ thỏa mãn quy luậ luật chuyể chuyển động + biên dạng cam lồi + kích thướ thước cam nhỏ nhỏ gọn nhấ nhất có thể thể HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 9.25 Cam Mechanism §4. Tổng hợp cơ cấu cam I. Xác định tâm quay của cơ cấu cam (B (Bài toá toán tổng hợp động lực học cơ cấu cam) 4. Cam cần đẩy đáy bằng r aB2 B3 - Thay thế khớp cao tại B bằng 1 khâu và 2 thế khớ d br // xx khớ khớp thấ thấp r a B2 aD π - Ta có ρ = DB = s + r0 + z , với C ⊥ xx s: chuyể chuyển vị so với vị trí trí thấ thấp nhấ nhất của cần 3 2 r0: bán kính nhỏ nhỏ nhấ nhất của cam x B x z: đại lượ lượng biế biến thiên s - Vẽ hoạ hoạ đồ gia tốc tại điể điểm đang xét ρ r r r r a B2 = a B3 + aBκ2 B3 + aBr 2 B3 ro r ω1 ⊥ xx // aD // xx A H r z ? | aD | 0 ? D v r r // DA 1 a D1 = a D3 = a D =  l ADω 2 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.26 Cam Mechanism §4. Tổng hợp cơ cấu cam I. Xác định tâm quay của cơ cấu cam (B (Bài toá toán tổng hợp động lực học cơ cấu cam) 4. Cam cần đẩy đáy bằng r πb DH a B2 B3 giác đồng dạng ∆πbd ~ ∆DHA ⇒ - Tam giá = // 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 đó 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
Theory of Machine 9.27 Cam Mechanism §4. Tổng hợp cơ cấu cam II. Tổng hợp động học cơ cấu cam - Là bài toán vẽ biên dạng cam theo quy luật chuyển vị cho trước của cần sau khi xác định tâm quay theo các điều kiện động học, động lực học đã cho - Bài toá toán này là bài toá toán ngượ ngược với việ việc phân tích động học cơ cấu cam đã xét - Nếu là cơ cấu cam cần lắc đáy con lăn, lăn, biên dạng cam tìm đượ được là biên dạng lý thuyết → xác định biên dạng cam thậ thuyế thật + Lấy các điể điểm trên biên dạng lý thuyế thuyết làm tâm, tâm, vẽ các cung tròn bán kính bằng bán kính con lăn + Hình bao của họ đườ đường tròn này là biên dạng thậ thật của cam cần tìm HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 9.28 Cam Mechanism §4. Tổng hợp cơ cấu cam II. Tổng hợp động học cơ cấu cam chọn bán kính con lăn rL chú Khi chọ chú ý - rL càng lớn → tổn thấ thất ma sát càng ít quá lớn → xảy ra hiệ - rL quá hiện tượ tượng tự giao của biên dạng cam - rL = ρmin → biên dạng cam thậthật có điể điểm nhọ nhọn, mòn nhanh - rL > ρmin → biên dạng cam thậthật giao nhau, nhau, không dùng đượ được - rL < ρmin → thườ chọn rL = 0,7 ρmin thường chọ HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 9.29 Cam Mechanism §4. Tổng hợp cơ cấu cam III. Trì Trình tự thiế thiết kế cơ cấu cam 1. Lập đồ thị thị chuyể chuyển vị, đồ thị thị vận tốc và đồ thị thị gia tốc của cần cam 2. Xác định tâm quay của cam (t (tổng hợp động lực học) 3. Xác định biên dạng cam (t (tổng hợp động học) Nếu là cam cần đáy con lăn, lăn, - Vẽ biên dạng cam lý thuyế thuyết - Xác định bán kính con lăn - Xác định biên dạng cam thự thực tế HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien

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.