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

Bài giảng Thiết kế nguyên lý máy: Chương 5 - TS. Nguyễn Bá Hưng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:62

8
lượt xem
2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Thiết kế nguyên lý máy - Chương 5: Cơ cấu bánh răng, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Đại cương; Bánh răng thân khai; Chế tạo bánh răng thân khai; Các chế độ ăn khớp của cặp bánh răng thân khai; Cơ cấu bánh răng trụ và không gian. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Thiết kế nguyên lý máy: Chương 5 - TS. Nguyễn Bá Hưng

  1. Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Cơ khí Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot Bài giảng Cơ cấu bánh răng Giảngviên: TS. NguyễnBáHưng
  2. Nội dung bài giảng  Đại cương  Bánh răng thân khai  Định lý cơ bản về ăn khớp bánh răng  Chứng minh biên dạng răng thân khai răng thẳng có thể tạo được tỉ số truyền hằng số  Các thông số ăn khớp của cặp bánh răng thân khai  Điều kiện ăn khớp của cặp bánh răng thân khai  Ăn khớp của cặp bánh răng thanh răng  Chế tạo bánh răng thân khai  Các chế độ ăn khớp của cặp bánh răng thân khai  Cơ cấu bánh răng trụ và không gian
  3. Đại cương Cơ cấu đai Trục 1 Trục 2 Cơ cấu có 2 khâu động được nối với nhau bằng khớp cao Cơ cấu bánh răng Cơ cấu xích
  4. Đại cương  Định nghĩa và phân loại  Cơ cấu bánh răng có 2 khâu động được nối với nhau bằng khớp cao dùng để truyền chuyển động quay giữa hai trục với một tỷ số truyền xác định, thông thường bằng hằng  Cơ cấu bánh răng phẳng: là cơ cấu bánh răng dùng để truyền chuyển động giữa hai trục song song với nhau  Cơ cấu bánh răng không gian: cơ cấu bánh răng dùng để truyền chuyển động giữa hai trục không song song với nhau
  5. Đại cương  Một số khái niệm bánh răng phẳng  Bán kính vòng đỉnh  Bán kính vòng chân  Bán kính vòng chia  Chiều rộng răng  Chiều rộng rãnh răng  Bước răng
  6. Đại cương  Tỉ số truyền của cơ cấu bánh răng Gọi 1, 2 là vận tốc góc của trục dẫn và trục bị dẫn của cơ cấu bánh răng tỉ số truyền của cơ cấu bánh răng i12: 2 1
  7. Đại cương  Tỉ số truyền của cơ cấu bánh răng  Tỉ số truyền thay đổi Bánh răng không tròn (non-circular gears) https://en.wikipedia.org/wiki/Non-circular_gear Salacinski et al. Technological Aspects in Manufacturing of Non-Circular Gears. Applied Sciences 10(10):3420 Gao et al. Design and modeling of noncircular gear with curvature radius function. Journal of Computational Methods in Sciences and Engineering, vol. 18, no. 3, pp. 683-693, 2018
  8. Đại cương  Tỉ số truyền của cơ cấu bánh răng  Tỉ số truyền hằng số Hộp số Hộp số
  9. Bánh răng thân khai  Đường thân khai của đường tròn
  10. Bánh răng thân khai  Đường thân khai của đường tròn  Quỹ đạo của điểm M trên đường thẳng  lăn không trượt trên vòng tròn Cb bán kính rb Cb Biên dạng cong của răng là đường thân khai O Mb rb  N M
  11. Bánh răng thân khai  Biên dạng răng thân khai răng thẳng có thể tạo được tỉ số truyền hằng số ? Xác định tỉ số truyền Điều kiện tỉ số của cặp bánh răng truyền hằng số Bộ truyền bánh răng Biên dạng răng thân thân khai răng thẳng khai
  12. Bánh răng thân khai  Biên dạng răng thân khai răng thẳng có thể tạo được tỉ số truyền hằng số ? 1 Định lý cơ bản của cặp bánh răng ăn khớp Xác định tỉ số truyền Điều kiện tỉ số của cặp bánh răng truyền hằng số Bộ truyền bánh răng Biên dạng răng thân thân khai răng thẳng khai
  13. Bánh răng thân khai Định lý cơ bản về ăn khớp bánh răng  Xác định tỉ số truyền của cặp bánh răng ăn khớp  Cách 1: xét hai biên dạng răng E1 và E2 lần lượt thuộc các bánh răng 1 và 2 như Hình 1. Hai biên dạng tiếp xúc tại M.  vO2O1=-1.O1O2 (1) O1  vM2M1 nằm trên tiếp tuyến chung của hai biên dạng 1 vM 2 M 1  nn’ ∩ O1O2 = P n' M E1  vP1P2=0 ↔ vP1-vP2=0 → vP1=vP2 (2) P E2 n  vp1=1O1P (3)  vp2=2O2P (4) 2  Kết hợp (2), (3) và (4), ta có tỉ số truyền: vO2O1 O2 1 O2 P i12   2 O1P Hình 1
  14. Bánh răng thân khai Định lý cơ bản về ăn khớp bánh răng  Xác định tỉ số truyền của cặp bánh răng ăn khớp  Cách 2: vM1  1O1M (1) O1 vM 2  2O2 M (2) 1 v  vM1 cos   vM 2 cos  (3)  vM 2  n' 1O1M cos   2O2 M cos  M N1 v M1  P 1O1 N1  2O2 N 2 N v E2 E1 1 O2 N 2 n 2  v M 2 M1 2 O1 N1 2 O2 N 2 O2 P   O1 N1 O1P O2 v O2O1  OP i12  1  2 2 O1P Hình 2
  15. Bánh răng thân khai Định lý cơ bản về ăn khớp bánh răng  Điều kiện tỉ số truyền hằng số  Tỉ số truyền, i: 1 O2 P O1 i12   2 O1P 1  Tỉ số truyền (i) là hằng số khi P cố định vM 2 M 1 M n' E1 P E2 Tỉ số truyền (i) của cặp biên dạng răng ăn n khớp là hằng số khi pháp tuyến chung của các biên dạng tại vị trí tiếp xúc bất kỳ phải cắt đường nối tâm của hai bánh răng tại một 2 điểm cố định vO2O1 O2 Hình 1
  16. Bánh răng thân khai Định lý cơ bản về ăn khớp bánh răng  Một số nhận xét về định lý cơ bản ăn khớp bánh răng  P là tâm ăn khớp, C1’ và C2’ là các vòng lăn (Hình 3)  Cơ cấu bánh răng ngoại tiếp (Hình 3) nội tiếp (Hình 4)  Bao hình của biên dạng răng (Hình 5) O1 O1 r ' C1' E2 1 M n' 1 P E1 ' C2 vM 2 M 1 n 1 C1' M n' r1' O1 E1 r2' P E2 E ' 1 C2 E2 2 n r2' 2 O2 P r2' i12   ' O1 P r1 O2 vO2O1 vO2O1 O2 vM 2 M1   21 PM O 2  21  2  1 Hình 5 Hình 4 Hình 3
  17. Bánh răng thân khai Chứng minh biên dạng tạo tỉ số truyền hằng số  Biên dạng răng thân khai răng thẳng có thể tạo được tỉ số truyền hằng số ? 1 Định lý cơ bản của cặp bánh răng ăn khớp Xác định tỉ số truyền Điều kiện tỉ số của cặp bánh răng truyền hằng số Bộ truyền bánh răng Biên dạng răng thân thân khai răng thẳng khai 2 Chứng minh biên dạng răng thân khai răng thẳng có thể tạo được tỉ số truyền hằng số
  18. Bánh răng thân khai Chứng minh biên dạng tạo tỉ số truyền hằng số  Tính chất đường thân khai Cb  MMb là đường thân khai, Cb là vòng tròn cơ sở (Hình 6) M 'b  O Mb rb  Pháp tuyến của đường thân khai là tiếp tuyến của vòng cơ sở và  N Hình 6 M M ' ngược lại. Tiếp điểm N giữa vòng Cb cơ sở và  là tâm cong của đường thân khai tại M.  Phương trình đường thân khai O Mb x x x rx rb  N M Hình 7
  19. Bánh răng thân khai Chứng minh biên dạng tạo tỉ số truyền hằng số  Biên dạng thân khai thỏa mãn điều kiện tỉ số truyền hằng số  Xét một cặp biên dạng thân khai E1 và E2 đang tiếp xúc với nhau tại vị trí bất kỳ M (Hình 8) O1  MN1 là tiếp tuyến của vòng cơ sở Cb1 Cb1 1 rb1  MN2 là tiếp tuyến của vòng cơ sở Cb2 N1 n'  M, N1, N2 cùng nằm trên một pháp tuyến chung (nn’) M P E1 N2 Pháp tuyến chung nn’ cũng là tiếp tuyến chung của hai E2 n Cb2 vòng cơ sở 2 rb2 Hai vòng cơ sở có bán kính rb1 và rb2 không đổi (ON1 và ON2 là hằng số) O2 N1 và N2 cố định, nghĩa là N1N2 ∩ O1O2 tại điểm P cố định Biên dạng răng thân khai thỏa mãn tỉ số truyền hằng số Hình 8
  20. Bánh răng thân khai Chứng minh biên dạng tạo tỉ số truyền hằng số  Định lý cơ bản về ăn khớp bánh răng  Tỉ số truyền của cặp bánh răng ăn khớp  OP i12  1  2 2 O1P  Tỉ số truyền là hằng số khi P cố định  Biên dạng răng thân khai răng thẳng có thể tạo được tỉ số truyền hằng số  Pháp tuyến chung nn’ là tiếp tuyến chung của hai vòng cơ sở  Hai vòng cơ sở có bán kính rb1, rb2 không đổi, nên N1, N2 cố định  N1N2 cắt O1O2 tại điểm P cố định => Biên dạng răng thân khai răng thẳng có thể tạo được tỉ số truyền hằng số
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2