Bài Giảng và phân tích lập luận Nguyên Lý Máy phần 11

Chia sẻ: Nguyễn Thị Ngọc Huỳnh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

166
lượt xem 38
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cơ cấu Bánh răng không gian 39. Khái niệm về bánh răng trụ chéo, so sánh đặc điểm ăn khớp của cặp bánh răng trụ chéo với cặp bánh răng nghiêng. 40. Đặc điểm ăn khớp của cặp bánh vít – trục vít. 41. Cặp bánh răng nón: đặc điểm ăn khớp, thông số chế tạo, bánh răng thay thế.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài Giảng và phân tích lập luận Nguyên Lý Máy phần 11

1) Cấu tạo L−îc ®å cÊu t¹o cña c¬ cÊu c¸c ®¨ng cho trªn h×nh 14.5. Hai trôc (1) vµ (2) giao nhau t¹i O vµ hîp víi nhau mét gãc α . Mçi ®Çu trôc mang mét ch¹c (a) vµ (b). Hai ch¹c nµy ®−îc nèi víi nhau th«ng qua kh©u h×nh ch÷ thËp (3) b»ng c¸c khíp quay A, A’ vµ B, B’. AA’ vu«ng gãc víi trôc (1). BB’ vu«ng gãc víi trôc (2). AA’ vu«ng gãc víi BB’. Khi kh©u (1) quay trßn th× kh©u (2) còng quay trßn, cßn kh©u ch÷ thËp (3) chuyÓn ®éng phøc t¹p quanh ®iÓm O. A Ch¹c (a) B 3 1 ω1 Ch¹c (b) O α Trôc (1) B’ ω2 2 Trôc (2) A’ H×nh 14.5: C¬ cÊu c¸c ®¨ng 2) Phân tích động học • Gäi α lµ gãc hîp bëi trôc (1) vµ trôc (2) (h×nh 14.6). Trªn h×nh 14.6, trôc (1) vµ trôc (2) t¹o nªn mÆt ph¼ng th¼ng ®øng. VÞ trÝ ban ®Çu cña AA’ n»m trong mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng chøa trôc (1) vµ trôc (2). VÞ trÝ ban ®Çu cña BB’ n»m trong mÆt ph¼ng chøa trôc (1) vµ trôc (2). Khi trôc (1) quay, A vµ A’ v¹ch nªn vßng trßn (CA) vu«ng gãc víi trôc (1). Khi ®ã B vµ B’ v¹ch nªn vßng trßn (CB) vu«ng gãc víi trôc (2). Khi ®iÓm A di chuyÓn trªn vßng trßn (CA) ®Õn vÞ trÝ míi lµ A1, th× trªn vßng trßn (CB), ®iÓm B còng cã vÞ trÝ míi lµ B1. AA’ lµ giao tuyÕn cña c¸c mÆt ph¼ng chøa vßng trßn (CA) vµ (CB). ( ) ( ) Gãc quay cña kh©u (1) vµ kh©u (2) lÇn l−ît lµ θ1 = OA, OA1 vµ θ 2 = OB, OB1 . Tõ A1 h¹ A1H vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng cña vßng trßn (CB), tõ H h¹ HI vu«ng gãc víi AA’. Theo ®Þnh lý ba ®−êng vu«ng gãc, ta suy ra : A1 I ⊥ AA ' . 163 Bµi gi¶ng Nguyªn lý m¸y, Chuyªn ngµnh C¬ khÝ chÕ t¹o Lª Cung, Khoa S− ph¹m Kü thuËt
Nh− vËy, gãc HIA1 chÝnh lµ gãc nhÞ diÖn hîp bëi c¸c mÆt ph¼ng chøa vßng trßn (CA) vµ (CB). Do trôc (1) vµ trôc (2) lÇn l−ît vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng chøa vßng trßn (CA) vµ (CB), nªn gãc HIA1 còng chÝnh lµ gãc gi÷a hai trôc (1) vµ (2) : HIA1 = α . IH Dùa vµo tam gi¸c A1HI vu«ng t¹i H, ta cã : cos α = (14.7) IA1 IA Dùa vµo tam gi¸c OA1I vu«ng t¹i I, ta cã : tgθ1 = 1 (14.8) OI MÆt kh¸c, do OB1 ⊥ OA1 (v× chóng lµ vÞ trÝ míi cña hai thanh OA vµ OB lu«n lu«n vu«ng gãc víi nhau) vµ OB1 trùc giao víi HA1 (v× HA1 vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng (CB) chøa OB1 ), nªn OB1 vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng OHA1 . Suy ra : OB1 ⊥ OH . Tõ ®ã suy ra r»ng : AOH = BOB1 = θ 2 (gãc cã c¹nh th¼ng gãc). IH Dùa vµo tam gi¸c OIH vu«ng t¹i I, ta cã : tgθ 2 = tg IOH = (14.9) OI tgθ1.cos α = tgθ 2 Tõ (14.7), (14,8) vµ (14.9) suy ra : (14.10) B H A1 Chạc (b) A B1 Chạc (a) ` θ2 θ1 (CB) (2) I α (CA) O ω2 (1) α = HIA1 ω1 A’ θ1 = AOA1 B’ θ 2 = BOB1 = AOH H×nh 14.6 ω2 • §¹o hµm hai vÕ cña (14.10) theo t : (1 + tg 2θ1 ) .ω1.cos α = (1 + tg 2θ2 ) .ω2 ω1 ω 1 + tg 2θ 2 ⇒ i12 = 1 = cos α ω 2 (1 + tg 2θ1 ) cos α ω1 1 + tg 2θ1.cos 2 α ⇒ i12 = = ω 2 (1 + tg 2θ1 ) cos α ω1 cos α • Khi θ1 = 0 vµ θ1 = π th× : θ1 ω 2 min = ω1 cos α . π 2π π 0 π 3π 3π Khi θ1 = vµ θ1 = th× : 2 2 2 2 H×nh 14.7 164 Bµi gi¶ng Nguyªn lý m¸y, Chuyªn ngµnh C¬ khÝ chÕ t¹o Lª Cung, Khoa S− ph¹m Kü thuËt
ω1 ω 2max = . cos α §å thÞ biÓu diÔn ω2 theo gãc quay θ1 cña trôc (1) cho trªn h×nh 14.7. • Khi gãc hîp nhau gi÷a hai trôc α = 0 th× tû sè truyÒn i12 = 1 . Khi gãc α ≠ 0 th× tû sè truyÒn i12 ≠ h»ng sè. Khi α cµng lín th× biªn ®é dao ®éng cña ω 2 cµng lín, g©y ra dao ®éng xo¾n lín trong c¸c bé phËn bÞ dÉn (h×nh 14.8). ω2 [ Rad / s ] 106 α =180 H×nh 14.8 104 §å thÞ biÓu diÔn sù biÕn α =100 thiªn cña vËn tèc gãc ω2 102 theo gãc quay θ1 cña kh©u α =50 dÉn øng víi c¸c gi¸ trÞ kh¸c 100 nhau cña gãc α gi÷a hai trôc quay (ω1 =100 Rad/s) 98 96 θ1 94 0 50 100 150 200 250 300 350 3) Cơ cấu các đăng kép §Ó trôc dÉn (1) vµ trôc bÞ dÉn (3) cã cïng vËn tèc gãc ph¶i dïng c¬ cÊu c¸c ®¨ng kÐp. Trôc (1) ®−îc nèi víi trôc (3) th«ng qua trôc (2) vµ hai khíp c¸c ®¨ng. ω 2 1 + tg 2θ 2 .cos 2 α1 i21 = = Ta cã : ω1 (1 + tg 2θ 2 ) cos α1 Víi θ 2 gãc quay cña ch¹c (b) tÝnh tõ mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng chøa trôc (2) vµ (1). ω 2 1 + tg 2θ 2, .cos 2 α 2 i23 = = ω3 (1 + tg 2θ 2, ) cos α 2 Víi θ 2, gãc quay cña ch¹c (b’) tÝnh tõ vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng chøa trôc (2) vµ (1). b 3 b’ α2 2 α1 1 H×nh 14.9 b b’ 2 α1 α2 1 3 H×nh 14.10 ω1 (1 + tg θ 2 ) cos α1 1 + tg 2θ 2, .cos 2 α 2 2 i13 = = . Do ®ã: ω 3 1 + tg 2θ 2 .cos 2 α1 (1 + tg 2θ 2, ) cos α 2 §Ó i13 b»ng h»ng sè, ph¶i cã hai ®iÒu kiÖn : + α1 = α 2 + θ 2 = θ 2, (hai gãc quay cña hai ®Çu ch¹c n»m trªn trôc (2) ph¶i b»ng nhau). 165 Bµi gi¶ng Nguyªn lý m¸y, Chuyªn ngµnh C¬ khÝ chÕ t¹o Lª Cung, Khoa S− ph¹m Kü thuËt
Nh− vËy, trong tr−êng hîp trôc (1) vµ trôc (3) n»m trong cïng mét mÆt ph¼ng (trôc (1) vµ (3) song song nh− trªn h×nh 14.9 hay c¾t nhau nh− trªn h×nh 14.10) th× hai ch¹c (b) vµ (b’) cña trôc (2) ph¶i n»m trªn cïng mét mÆt ph¼ng. §3. Cơ cấu Man C¬ cÊu Man ®−îc dïng ®Ó truyÒn chuyÓn ®éng quay liªn tôc cña kh©u dÉn thµnh chuyÓn ®éng quay gi¸n ®o¹n lóc quay lóc dõng cã chu kú cña kh©u bÞ dÉn. C¬ cÊu Man ®−îc dïng trong c¬ cÊu thay dao cña m¸y tù ®éng, c¬ cÊu cÊp ph«i tù ®éng, c¬ cÊu ®−a phim cña m¸y chiÕu phim... 1) Cấu tạo C¬ cÊu Man ngo¹i tiÕp gåm mét ®Üa trßn (1) cã l¾p chèt A, vµ ®Üa h×nh sao (2) cã nhiÒu r·nh h−íng t©m ®èi xøng qua t©m O2. Khi ®Üa (1) quay, cã lóc chèt A lät vµo mét r·nh cña ®Üa (2), khi ®ã ®Üa (2) quay quanh O2. Khi chèt A ra khái r·nh nµy, ®Üa (2) dõng l¹i. Khi chèt A tiÕp tôc ®i vµo r·nh kÕ tiÕp trªn ®Üa (2), ®Üa (2) l¹i quay quanh O2. §Ó tr¸nh chuyÓn ®éng quay ngÉu nhiªn cña ®Üa (2) do t¸c ®éng cña c¸c momen ngÉu nhiªn trong kho¶ng thêi gian tõ khi chèt A ra khái mét r·nh cña ®Üa (2) ®Õn khi chèt A ®i vµo r·nh kÕ tiÕp trªn ®Üa (2), th× trong kho¶ng thêi gian nãi trªn, ta ph¶i khãa cøng ®Üa (2) l¹i nhê cung trßn cña ®Üa (1) cµi vµo cung trßn EDC trªn ®Üa (2) (h×nh 14.11). Sè chèt trªn ®Üa (1) cã thÓ b»ng 1 hay lín h¬n 1. Sè r·nh trªn ®Üa (2) th−êng lµ 4, 6, 8. Ghi chó C¸c chèt vµ c¸c r·nh trªn c¬ cÊu Man cã thÓ ph©n bè bÊt kú (kho¶ng c¸ch tõ t©m c¸c chèt ®Õn t©m O2 cã thÓ kh«ng b»ng nhau nh− trªn h×nh 14.12, c¸c r·nh cña ®Üa (2) cã thÓ kh«ng h−íng t©m nh− trªn h×nh 14.11), miÔn lµ chóng phèi hîp ®−îc víi nhau. A ω1 E ω2 (1) O2 O1 2ϕ 2 D 2ϕ1 (2) C H×nh 14.11 Ê 166 Bµi gi¶ng Nguyªn lý m¸y, Chuyªn ngµnh C¬ khÝ chÕ t¹o Lª Cung, Khoa S− ph¹m Kü thuËt
O1 H×nh 14.13 H×nh 14.12 2) Phân tích động học a) Số rãnh tối thiểu - Số chốt tối đa 2π • Trªn h×nh 14.11, ta cã: 2ϕ 2 = víi z sè r·nh cña ®Üa. z π §Ó chèt A kh«ng bÞ va ®Ëp khi ®i vµo trong r·nh : O2 AO1 = z 2 2ϕ1 = π − 2ϕ 2 = π (1 − ) Suy ra : z Gäi tC lµ thêi gian chuyÓn ®éng cña ®Üa (2); tD lµ thêi gian dõng cña ®Üa (2): 2ϕ π ⎛ 2⎞ tC = 1 = ⎜ 1 − ⎟ ω1 ω1 ⎝ z ⎠ 2π − 2ϕ1 π ⎛ 2 ⎞ = ⎜1 + ⎟ víi : ω1 lµ vËn tèc gãc cña ®Üa (1) : ω1 = h»ng sè tD = ω1 ω1 ⎝ z ⎠ 2 1− z = z−2 tC tC Tû sè k = gäi lµ hÖ sè thêi gian chuyÓn ®éng cña c¬ cÊu: k = = tD 1 + 2 z + 2 tD z V× k > 0 vµ z nguyªn nªn z ≥ 3 hay sè r·nh tèi thiÓu trong c¬ cÊu Man : z = 3 • §Ó t¨ng sè lÇn chuyÓn ®éng cña ®Üa (2), øng víi mét vßng quay cña ®Üa (1), cã thÓ t¨ng sè chèt trªn ®Üa (1). Gäi m lµ sè chèt, gãc ë t©m nhá nhÊt t¹o gi÷a hai chèt ph¶i b¶o ®¶m : 2π ≥ 2ϕ1 (tøc khi chèt A ra khái r·nh cña ®Üa (2) th× chèt kÕ tiÕp trªn ®Üa (1) míi ®−îc vµo m 2π 2z 2 2z ⇒ Sè chèt tèi ®a: m = khíp víi ®Üa (2)) . Hay : m ≤ = = 2ϕ1 1 − 2 z − 2 z−2 z b) Tỷ số truyền §Ó x¸c ®Þnh vËn tèc vµ gia tèc cña ®Üa (2) ta A xÐt mét vÞ trÝ bÊt kú cña c¬ cÊu, khi ®ã tay quay ω1 ω2 O1A vµ r·nh O2A cña ®Üa t¹o víi ®−êng trôc O1O2 r c¸c gãc lÇn l−ît lµ ϕ1 vµ ϕ2 (h×nh 14.14) O1 O2 Trong tam gi¸c O1AO2, ta cã : ϕ2 l ϕ1 sin ϕ 2 sin ϕ2 r λ= = = l sin (π − ϕ2 − ϕ1 ) sin (ϕ2 + ϕ1 ) Hình 14.14 Trong ®ã : l = lO1O2 , r = lO1 A 167 Bµi gi¶ng Nguyªn lý m¸y, Chuyªn ngµnh C¬ khÝ chÕ t¹o Lª Cung, Khoa S− ph¹m Kü thuËt
λ sin ϕ1 tgϕ 2 = Suy ra: 1 − λ cos ϕ1 λ sin ϕ1 ϕ2 = arctg Hay : (14.10) 1 − λ cos ϕ1 §¹o hµm biÓu thøc (14.10) theo ϕ1 ta ®−îc : λ ( cos ϕ1 − λ ) dϕ 2 = (14.11) dϕ1 1 − 2λ cos ϕ1 + λ 2 dϕ dϕ dϕ dϕ VËn tèc cña ®Üa 2: ω2 = 2 = 2 1 = ω1 2 dϕ1 dt dϕ1 dt λ ( cos ϕ1 − λ ) ⇒ ω2 = ω1 (14.12) 1 − 2λ cos ϕ1 + λ 2 dϕ 2 d 2ϕ 2 dω2 dω1 dϕ2 d 2ϕ 2 dϕ1 Gia tèc cña ®Üa 2 lµ : ε 2 = + ω1 ε 2 = ε1 + ω12 = ⇒ dϕ1 dϕ12 dt dϕ1 dϕ1 dt 2 dt NÕu ®Üa 1 quay ®Òu ( ω1 =h»ng sè) th× : ( ) sin ϕ1.λ . λ 2 − 1 d 2ϕ2 ε2 = ω =ω 1 2 2 (14.13) ( ) dϕ12 1 2 1 − 2λ cos ϕ1 + λ 2 C¸c c«ng thøc (14.12), (14.13) chøng tá khi ®Üa 1 quay ®Òu ( ω1 = const ) th× ®Üa 2 quay kh«ng ®Òu. 168 Bµi gi¶ng Nguyªn lý m¸y, Chuyªn ngµnh C¬ khÝ chÕ t¹o Lª Cung, Khoa S− ph¹m Kü thuËt
TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyªn lý m¸y. §inh Gia T−êng, NguyÔn Xu©n L¹c, TrÇn Do·n TiÕn. Nxb §¹i häc vµ [1] THCN, Hµ néi 1969. H−íng dÉn thiÕt kÕ ®å ¸n m«n häc Nguyªn lý m¸y. §¹i häc B¸ch khoa §µ n½ng xuÊt [2] b¶n 1978 (b¶n in roneo). Nguyªn lý m¸y TËp I. §inh Gia T−êng, T¹ Kh¸nh L©m. Nxb Khoa häc vµ Kü thuËt, Hµ [3] néi 1995. Nguyªn lý m¸y TËp II. §inh Gia T−êng, Phan V¨n §ång, T¹ Kh¸nh L©m. NXb Gi¸o [4] dôc, Hµ néi 1998. øng dông tin häc trong thiÕt kÕ nguyªn lý m¸y. §inh Gia T−êng, T¹ Kh¸nh L©m. Nhµ [5] xuÊt b¶n Gi¸o dôc, Hµ néi 1994. Bµi tËp Nguyªn lý m¸y. Phan V¨n §ång, T¹ Ngäc H¶i. Nxb Khoa häc vµ KÜ thuËt [6] 2002. Nguyªn lý m¸y. Phan V¨n §ång, T¹ Ngäc H¶i, TËp I vµ TËp II, §¹i häc B¸ch khoa Hµ [7] néi xuÊt b¶n 1982, b¶n in roneo dµnh cho sinh viªn T¹i chøc. Nguyªn lý m¸y, Bïi Thanh Liªm, Nxb Giao th«ng VËn t¶i, Hµ néi 1981. [8] C¬ së kü thuËt c¬ khÝ. §ç Xu©n §Þnh, Bïi Lª G«n, Ph¹m §×nh Sïng. Nhµ xuÊt b¶n [9] X©y dùng, Hµ néi 2001. [10] Chi tiÕt c¬ cÊu chÝnh x¸c, NguyÔn Träng Hïng, Nxb. Khoa häc vµ Kü thuËt, Hµ Néi 2002 [11] ThÐorie des mÐcanisms et des machines - Artobolebski - Mir Publisher – Moscou 1980. [12] Liaisons et mÐcanismes. Pierre Agati, Marc Rossetto. Dunod Paris 1994. [13] Theory of Machines and Mechanisms. Joseph Edward Shigley, John Joseph Uicker JR. McGraw-Hill Inc., USA 1980. [14] Design of Machinery, An introduction to the synthesis and analysis of mechanisms and machines. Robert L. Norton. McGraw-Hill Inc., Singapore 1992. [15] SystÌmes mÐcaniques : ThÐorie et dimensionnement. Michel Aublin et autres. Dunod Paris 1998. 169 Bµi gi¶ng Nguyªn lý m¸y, Chuyªn ngµnh C¬ khÝ chÕ t¹o Lª Cung, Khoa S− ph¹m Kü thuËt
MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU..................................................................................................................2 §1. Khái niệm về máy và cơ cấu .............................................................................................2 1. Máy.........................................................................................................................................2 2. Cơ cấu.....................................................................................................................................2 §2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu của môn học Nguyên lý máy ..............................3 Chương I .....................................................................................................................................4 CẤU TRÚC CƠ CẤU ................................................................................................................4 §1. Khái niệm và định nghĩa ...................................................................................................4 1) Khâu và chi tiết máy...............................................................................................................4 2) Nối động, thành phần khớp động và khớp động ....................................................................5 3) Các loại khớp động và lược đồ khớp .....................................................................................5 4) Kích thước động của khâu và lược đồ khâu...........................................................................8 5) Chuỗi động và cơ cấu.............................................................................................................8 §2. Bậc tự do của cơ cấu ........................................................................................................9 1) Khái niệm bậc tự do của cơ cấu .............................................................................................9 2) Công thức tính bậc tự do của cơ cấu ....................................................................................10 3) Công thức tính bậc tự do của cơ cấu phẳng .........................................................................10 4) Khâu dẫn - Khâu bị dẫn - Khâu phát động...........................................................................12 §3. Xếp hạng cơ cấu phẳng ..................................................................................................13 1) Nhóm Atxua – Hạng của nhóm............................................................................................13 2) Hạng của cơ cấu ...................................................................................................................14 Chương II..................................................................................................................................17 PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU PHẲNG ........................................................................17 §1. Bài toán vị trí (chuyển vị) và quỹ đạo.............................................................................17 §2. Bài toán vận tốc...............................................................................................................18 §3. Bài toán gia tốc................................................................................................................21 Chương III ................................................................................................................................30 PHÂN TÍCH LỰC TRÊN CƠ CẤU PHẲNG..........................................................................30 §1. Lực tác động trên cơ cấu .................................................................................................30 1) Ngoại lực ..............................................................................................................................30 2) Lực quán tính .......................................................................................................................30 3) Phản lực khớp động..............................................................................................................30 §2. Số liệu cho trước, giả thiết và nội dung của bài toán phân tích lực cơ cấu.....................31 §3. Nguyên tắc và trình tự giải bài toán phân tích lực cơ cấu...............................................31 1) Nguyên lý Đalămbe..............................................................................................................31 2) Điều kiện tĩnh định của bài toán phân tích áp lực khớp động..............................................31 3) Trình tự và ví dụ giải bài toán phân tích áp lực khớp động .................................................33 4) Phương pháp di chuyển khả dĩ để tính M cb hay Pcb ..........................................................35 Chương IV ................................................................................................................................37 MA SÁT TRONG KHỚP ĐỘNG ............................................................................................37 §1. Đại cương ........................................................................................................................37 1) Khái niệm .............................................................................................................................37 2) Ma sát trượt khô - Định luật Coulomb .................................................................................37 3) Ma sát lăn .............................................................................................................................40 §2. Ma sát trượt khô trong khớp trượt...................................................................................42 1) Ma sát trong rãnh hình tam giác...........................................................................................42 2) Ma sát trên mặt phẳng nghiêng ...........................................................................................43 3) Ma sát trên rãnh nghiêng hình tam giác ...............................................................................45 4) Ma sát trong khớp ren vít ....................................................................................................45 170 Bµi gi¶ng Nguyªn lý m¸y, Chuyªn ngµnh C¬ khÝ chÕ t¹o Lª Cung, Khoa S− ph¹m Kü thuËt
§3. Ma sát trượt trong khớp quay.........................................................................................47 1) Momen ma sát trong khớp quay...........................................................................................47 2) Tổng áp lực N và tổng lực ma sát F .................................................................................49 3) Vòng tròn ma sát và hiện tượng tự hãm trong khớp quay....................................................51 4) Các trường hợp cụ thể của khớp quay..................................................................................52 §4. Ma sát trong khớp quay chặn .........................................................................................54 1) Khớp quay chặn còn mới (ổ chặn) .......................................................................................54 2) Khớp quay chặn đã chạy mòn ..............................................................................................55 Chương V .................................................................................................................................56 CÂN BẰNG MÁY ...................................................................................................................56 §1. Nội dung của cân bằng máy ............................................................................................56 1) Tác hại của lực quán tính .....................................................................................................56 2) Nội dung của cân bằng máy .................................................................................................56 §2. Cân bằng vật quay ...........................................................................................................56 1) Cân bằng vật quay mỏng......................................................................................................56 2) Cân bằng vật quay dày .........................................................................................................58 §3. Cân bằng cơ cấu nhiều khâu............................................................................................62 Chương VI ................................................................................................................................65 CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY .....................................................................................65 §1. Đặt vấn đề........................................................................................................................65 §2. Phương trình chuyển động ..............................................................................................65 1) Các đại lượng thay thế..........................................................................................................65 2) Phương trình chuyển động của máy.....................................................................................66 3) Khâu thay thế .......................................................................................................................67 §2. Vận tốc góc thực của khâu dẫn .......................................................................................67 1) Các chế độ chuyển động của máy ........................................................................................67 2) Xác định vận tốc góc thực của khâu dẫn..............................................................................68 §4. Làm đều chuyển động máy ............................................................................................70 1) Đại cương về làm đều chuyển động máy .............................................................................70 2) Xác định momen quán tính của bánh đà ..............................................................................73 Chương VII...............................................................................................................................76 HIỆU SUẤT .............................................................................................................................76 §1. Khái niệm về hiệu suất ....................................................................................................76 §2. Hiệu suất của một chuỗi khớp động (hay chuỗi cơ cấu) .................................................76 1) Trường hợp chuỗi khớp động nối tiếp..................................................................................76 2) Trường hợp chuỗi khớp động song song.............................................................................77 3) Trường hợp chuỗi khớp động hỗn hợp................................................................................77 Chương VIII .............................................................................................................................79 ĐIỀU CHỈNH TỰ ĐỘNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA MÁY......................................................79 §1. Đặt vấn đề........................................................................................................................79 §2. Bộ điều chỉnh vận tốc ly tâm trực tiếp ............................................................................79 1) Cấu tạo..................................................................................................................................79 2) Nguyên lý làm việc ..............................................................................................................79 3) Một số khái niệm cơ bản ......................................................................................................80 4) Ưu nhược điểm của bộ điều chỉnh vận tốc ly tâm trực tiếp .................................................80 §3. Các bộ điều chỉnh vận tốc ly tâm gián tiếp .....................................................................81 1) Bộ điều chỉnh vận tốc ly tâm gián tiếp phi tĩnh ...................................................................81 2) Bộ điều chỉnh vận tốc ly tâm gián tiếp có liên hệ ngược cứng ............................................82 3) Bộ điều chỉnh vận tốc ly tâm gián tiếp có liên hệ ngược mềm ............................................83 §3. Nhận xét về cấu trúc của một hệ điều chỉnh tự động .....................................................83 Chương IX ................................................................................................................................85 CƠ CẤU CAM .........................................................................................................................85 171 Bµi gi¶ng Nguyªn lý m¸y, Chuyªn ngµnh C¬ khÝ chÕ t¹o Lª Cung, Khoa S− ph¹m Kü thuËt
§1. Đại cương .......................................................................................................................85 1) Khái niệm về cơ cấu cam .....................................................................................................85 2) Các thông số cơ bản của cơ cấu cam....................................................................................86 §2. Phân tích động học cơ cấu cam ......................................................................................88 1) Bài toán chuyển vị ................................................................................................................88 2) Bài toán vận tốc và gia tốc ...................................................................................................92 §3. Phân tích lực trên cơ cấu cam ........................................................................................93 1) Lực tác dụng trên cơ cấu cam - Góc áp lực tới hạn và góc áp lực cực đại cho phép ...........93 2) Quan hệ giữa góc áp lực, vị trí tâm cam và quy luật chuyển động của cần .........................94 - Xác định góc áp lực và pháp tuyến của biên dạng cam .........................................................94 §4. Tổng hợp cơ cấu cam ......................................................................................................97 1) Tổng hợp cơ cấu cam cần đáy nhọn.....................................................................................97 2) Tổng hợp cơ cấu cam cần đáy lăn ......................................................................................102 3) Tổng hợp cơ cấu cam cần đẩy đáy bằng ............................................................................103 §5. Biện pháp bảo toàn khớp cao ........................................................................................107 Chương X ...............................................................................................................................109 CƠ CẤU BÁNH RĂNG THÂN KHAI PHẲNG...................................................................109 §1. Đại cương ......................................................................................................................109 1) Khái niệm ...........................................................................................................................109 2) Định lý cơ bản về ăn khớp bánh răng.................................................................................111 3) Biên dạng răng thân khai....................................................................................................112 §2. Điều kiện để tỷ số truyền của một cặp bánh răng thân khai bằng hằng số ...................114 1) Điều kiện ăn khớp đúng và ăn khớp trùng của cặp bánh răng thân khai ...........................116 2) Điều kiện ăn khớp khít của cặp bánh răng thân khai .........................................................117 §3. Các thông số chế tạo cơ bản của bánh răng thân khai...................................................118 1) Phương pháp bao hình để tạo hình biên dạng thân khai ....................................................118 2) Thanh răng sinh và thông số của thanh răng sinh ..............................................................119 3) Các thông số chế tạo cơ bản của bánh răng thân khai........................................................120 4) Hiện tượng cắt chân răng – Số răng và hệ số dịch dao tối thiểu ........................................122 §4. Các thông số ăn khớp của cặp bánh răng thân khai ......................................................124 1) Phương trình ăn khớp khít..................................................................................................124 2) Các chế độ ăn khớp của cặp bánh răng thân khai ..............................................................126 3) Các thông số ăn khớp và đặc điểm của chúng trong từng chế độ ăn khớp ........................126 4) Một vài đặc điểm của việc dịch dao và dịch chỉnh ăn khớp ..............................................127 §5. Hiện tượng trượt biên dạng răng ...................................................................................127 §6. Bánh răng trụ tròn răng thẳng và răng nghiêng.............................................................128 1) Bánh răng trụ tròn răng thẳng ...........................................................................................128 2) Bánh răng trụ tròn răng nghiêng .......................................................................................130 Chương XI ..............................................................................................................................136 CƠ CẤU BÁNH RĂNG KHÔNG GIAN ..............................................................................136 §1. Cơ cấu bánh răng nón răng thẳng.................................................................................136 1) Mặt lăn và tỷ số truyền.......................................................................................................136 2) Mặt răng và đặc điểm tiếp xúc ...........................................................................................136 3) Các thông số của bánh răng nón.........................................................................................137 4) Bánh răng thay thế của bánh răng nón ...............................................................................138 §2. Cơ cấu bánh răng trụ chéo.............................................................................................139 1) Mặt lăn và tỷ số truyền.......................................................................................................139 2) Mặt răng và đặc điểm tiếp xúc ...........................................................................................141 §3. Cơ cấu trục vít - bánh vít trụ tròn.................................................................................141 Chương XII.............................................................................................................................143 HỆ BÁNH RĂNG ..................................................................................................................143 §1. Đại cương .....................................................................................................................143 172 Bµi gi¶ng Nguyªn lý m¸y, Chuyªn ngµnh C¬ khÝ chÕ t¹o Lª Cung, Khoa S− ph¹m Kü thuËt
1) Đặt vấn đề...........................................................................................................................143 2) Các loại hệ bánh răng .........................................................................................................143 §2. Phân tích động học hệ bánh răng .................................................................................144 1) Tỷ số truyền trong hệ bánh răng thường ............................................................................144 2) Quan hệ vận tốc góc trong hệ vi sai ...................................................................................145 3) Tỷ số truyền trong hệ hành tinh .........................................................................................147 §5. Chọn số răng các bánh răng trong hệ hành tinh ...........................................................147 1) Điều kiện đồng trục ...........................................................................................................148 2) Điều kiện lắp ......................................................................................................................148 §3. Công dụng của hệ bánh răng ........................................................................................148 1) Công dụng của hệ thường ..................................................................................................148 2) Công dụng của hệ vi sai .....................................................................................................149 3) Công dụng của hệ hành tinh...............................................................................................150 Chương XIII ...........................................................................................................................152 CƠ CẤU PHẲNG TOÀN KHỚP THẤP ...............................................................................152 §1. Đại cương .....................................................................................................................152 1) Khái niệm về cơ cấu phẳng toàn khớp thấp ......................................................................152 2) Các cơ cấu phẳng toàn khớp thấp thông dụng ..................................................................152 §2. Cơ cấu bốn khâu bản lề ................................................................................................153 1) Tỷ số truyền trong cơ cấu 4 khâu bản lề ............................................................................153 2) Hệ số về nhanh ...................................................................................................................154 3) Điều kiện quay toàn vòng của khâu nối giá .......................................................................155 §3. Cơ cấu tay quay con trượt .............................................................................................156 1) Quan hệ vận tốc..................................................................................................................156 2) Hệ số về nhanh ...................................................................................................................157 3) Điều kiện quay toàn vòng...................................................................................................157 §3. Cơ cấu culít ..................................................................................................................157 1) Tỷ số truyền........................................................................................................................157 2) Hệ số về nhanh ...................................................................................................................158 3) Điều kiện quay toàn vòng...................................................................................................158 Chương XIV ...........................................................................................................................160 CÁC CƠ CẤU ĐẶC BIỆT.....................................................................................................160 §1. Cơ cấu truyền động đai ................................................................................................160 1) Quan hệ giữa lực căng S1 và S2 trên hai nhánh của bộ truyền đai (Công thức Euler)........160 2) Momen ma sát trong bộ truyền đai.....................................................................................161 3) Nhận xét về khả năng tải của bộ truyền đai .......................................................................162 §2. Cơ cấu Các đăng (Cardan) ............................................................................................162 1) Cấu tạo................................................................................................................................163 2) Phân tích động học .............................................................................................................163 3) Cơ cấu các đăng kép...........................................................................................................165 §3. Cơ cấu Man ..................................................................................................................166 1) Cấu tạo................................................................................................................................166 2) Phân tích động học .............................................................................................................167 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................................169 MỤC LỤC ..............................................................................................................................170 173 Bµi gi¶ng Nguyªn lý m¸y, Chuyªn ngµnh C¬ khÝ chÕ t¹o Lª Cung, Khoa S− ph¹m Kü thuËt