intTypePromotion=1
ADSENSE

một số câu hỏi về nguyên lý máy

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:18

191
lượt xem
77
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nêu và định nghĩa bậc tự do t-ơng đối giữa 2 khâu,khái niệm về nối động và ràng buộc? Trả lời: +) Nêu và định nghĩa bậc tự do t-ơng đối giữa hai khâu: Xét chuyển động của vật B so với vật A trong không gian thì giữa chúng sẽ có 6 khả năng chuyển động là:Tx,Qx,Ty,Qy,Tz,Qz gọi là 6 bậc tự do t-ơng đối. Còn nếu 2 vật Avà B cùng để trong mặt phẳng thì chúng có 3 khả năng chuyển động so với nhau là Tx,Ty,Qz và gọi là 3 bậc tự do t-ơng đối. Vậy...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: một số câu hỏi về nguyên lý máy

  1. C©u1: Nªu vµ ®Þnh nghÜa bËc tù do t-¬ng ®èi gi÷a 2 kh©u,kh¸i niÖm vÒ nèi ®éng vµ rµng buéc? Tr¶ lêi: +) Nªu vµ ®Þnh nghÜa bËc tù do t-¬ng ®èi gi÷a hai kh©u: XÐt chuyÓn ®éng cña vËt B so víi vËt A trong kh«ng gian th× gi÷a chóng sÏ cã 6 kh¶ n¨ng chuyÓn ®éng lµ:Tx,Qx,Ty,Qy,Tz,Qz gäi lµ 6 bËc tù do t-¬ng ®èi. Cßn nÕu 2 vËt Avµ B cïng ®Ó trong mÆt ph¼ng th× chóng cã 3 kh¶ n¨ng chuyÓn ®éng so víi nhau lµ Tx,Ty,Qz vµ gäi lµ 3 bËc tù do t-¬ng ®èi. VËy bËc tù do t-¬ng ®èi gi÷a 2 kh©u lµ sè kh¶ n¨ng chuyÓn ®éng t-¬ng ®èi gi÷a hai kh©u víi nhau. +) Nèi ®éng lµ viÖc h¹n chÕ bít sè bËc tù do t-¬ng ®èi gi÷a c¸c kh©u b»ng c¸ch b¾t chóng ph¶i tiÕp xóc víi nhau theo mét quy c¸ch nhÊt ®Þnh. Rµng buéc hay sè r¹ng buéc lµ sè bËc tù do gi÷a c¸c kh©u bÞ h¹n chÕ khi ta nèi chóng b»ng c¸c khíp ®éng. C©u 2: ThÕ nµo lµ bËc tù do cña c¬ cÊu ph¼ng? LËp c«ng thøc tÝnh bËc tù do cña c¬ cÊu ph¼ng(tr-êng hîp ®¬n gi¶n) ? Tr¶ lêi: +) BËc tù do cña c¬ cÊu ph¼ng lµ sè th«ng sè cÇn thiÕt ®Ó x¸c ®Þnh vÞ trÝ c¬ cÊu . +) LËp c«ng thøc tÝnh bËc tù do c¬ cÊu ph¼ng:Ta thÊy r»ng sè bËc tù do c¬ cÊu phô thuéc vµo sè kh©u vµ sè khíp.Do vËy nÕu gäi sè bËc tù do c¬ cÊu lµ W vµ sè bËc tù do t-¬ng ®èi tæng céng cña c¸c kh©u ®Ó rêi ®èi víi gi¸ lµ Wo Gäi R lµ tæng sè rµng buéc c¸c khíp ®éng th×: W = Wo - R (1) GØa sö c¬ cÊu cã n kh©u ®éng: Wo = 3n. NÕu gäi sè khíp lo¹i 5 cã trong c¬ cÊu lµ P5 th× sè dµng buéc do khíp lo¹i 5 g©y ra lµ 2P5. 1
  2. NÕu gäi sè khíp lo¹i 4 cã trong c¬ cÊu lµ P4 th× sè dµng buéc do khíp lo¹i 4 g©y ra lµ P4. VËy: R = 2p5 + p4 thay Wo vµ R vµo (1) ta cã: W = 3n + ( 2p5 + p4 ) (2) Gäi p5 lµ khíp thÊp t vµ p4 lµ khíp cao c: W =3n - ( 2t +c ) (2’) (2) ®-îc goi lµ c«ng thøc tÝnh bËc tù do cña c¬ cÊu C©u 3: Em hiÓu thÕ nµo lµ rµng buéc thõa,bËc tù do thõa? Trong tr-êng hîp c¬ cÊu cã rµng buéc thõa vµ bËc tù do thõa th× c«ng thøc tÝnh bËc tù do thay ®æi nh- thÕ nµo? Tr¶ lêi: +)Rµng buéc thõa lµ rµng buéc ng-êi ta ®-a vµo c¬ cÊu ®Ó lµm t¨ng ®é ®øng v÷ng mµ kh«ng ¶nh h-ëng t¬Ý chuyÓn ®éng c¬ cÊu. +) BËc tù do thõa lµ bËc tù do trong c¬ cÊu nh-ng nã kh«ng cã ý nghÜa ®èi víi vÞ trÝ c¸c kh©u ®éng trong c¬ cÊu hay nã kh«ng cã ý nghÜa ®èi víi cÊu h×nh c¬ cÊu. +) C¬ cÊu cã rµng buéc thõa: nÕu gäi sè rµng buéc thõa trong c¬ cÊu lµ Rt th× c«ng thøc tæng qu¸t ®Ó tÝnh bËc tù do cña c¬ cÊu lµ: W = 3n - ( 2p5 + p4) + Rt (ta thªm vµo Rt ®Ó ®¶m b¶o ®óng sè bËc tù do c¬ cÊu) +) C¬ cÊu cã bËc tù do thõa: nÕu gäi sè bËc t- do thõa trong c¬ cÊu lµ S th× c«ng thøc ®Ó tæng qu¸t ®Ó tÝnh bËc tù do c¬ cÊu lµ: W = 3n - ( 2p5 + p4) + Rt – S C©u 4: Tr×nh bµy nguyªn t¾c xÕp lo¹i c¬ cÊu ph¼ng ( XÕp lo¹i nhãm, c¬ cÊu): * Môc ®Ých: XÕp h¹ng c¬ cÊu lµ ®Ó cã thÓ nghiªn cøu cã hÖ thèng c¸c vÊn ®Ò vÒ ®éng häc vµ ®éng lùc häc. Cã thÓ tuú theo ®Æc ®iÓm cÊu t¹o mµ cã thÓ xÕp c¬ cÊu thµnh nh÷ng h¹ng kh¸c nhau: nh÷ng c¬ cÊu trong cïng mét h¹ng cã cïng nh÷ng ®Æc ®iÓm cÊu t¹o. V× c¸c tÝnh chÊt ®éng häc vµ ®éng lùc häc phô thuèc vµo ®iÒu kiÖn cÊu t¹o, do ®ã víi tÊt c¶ c¸c c¬ cÊu trong mçi h¹ng cã thÓ ®Þnh mét ph-¬ng ph¸p nghiªn cøu thèng nhÊt vÒ ®éng häc vµ ®éng lùc häc. * Nguyªn t¾c xÕp lo¹i c¬ cÊu ph¼ng: ViÖc xÕp lo¹i c¬ cÊu ph¼ng hoµn toµn dùa trªn viÖc xÕp lo¹i nhãm: - NÕu c¬ cÊu chØ cã mét nhãm tÜnh ®Þnh, lo¹i cña c¬ cÊu lµ lo¹i nhãm. - NÕu c¬ cÊu cã nhiÒu nhãm tÜnh ®Þnh th× lo¹i cña c¬ cÊu b»ng lo¹i nhãm cao nhÊt Cô thÓ: C¬ cÊu lo¹i 1 lµ c¬ cÊu chØ gåm kh©u dÉn nèi víi gi¸. * Nguyªn lý t¹o thµnh c¬ cÊu nhãm Atxua: Mçi c¬ cÊu gåm 1 hoÆc nhiÒu kh©u dÉn nèi víi gi¸ vµ sè nhãm cã bËc tù do =0 W = W + 0 + 0 + 0 + ... + 0 Ta xÐt sù kh¸c nhau gi÷a c¸c c¬ cÊu nghÜa lµ xÐt sù kh¸c nhau cña c¸c nhãm cã W = 0 (Nh÷ng nhãm nµy ®-îc gäi lµ nhãm Atxua) - Theo Atxua nh÷ng nhãm nµy lµ tèi gi¶n, kh«ng ®-îc t¸ch thµnh nh÷g nhãm ®¬n gi¶n h¬n. - Nhãm ph¶i tÜnh ®Þnh, khi cè ®Þnh c¸c khíp chê nã trë thµnh mét giµn tÜnh ®Þnh. C©u 5: Nªu nguyªn t¾c thay thÕ khíp cao b»ng khíp thÊp? Cho vÝ dô: * Nguyªn t¾c thay thÕ khíp cao b»ng khíp thÊp: 2
  3. Trong c¬ cÊu ph¼ng nÕu c¬ cÊu cã khíp cao th× ta cã thÓ thay thÕ khíp cao b»ng khíp thÊp vµ chuyÓn c¬ cÊu sang c¬ cÊu toµn khíp thÊp ®Ó xÕp lo¹i. ViÖc thay thÕ ph¶i ®¶m b¶o quy luËt chuyÓn ®éng cña kh©u dÉn, kh©u bÞ dÉn kh«ng ®æi ®ång thêi bËc tù do kh«ng ®æi. C¸c b-íc thay thÕ: - X¸c ®Þnh t©m cong cña 2 thµnh phÇn khíp cao - ®Æt hai chèt t¹i hai t©m cong - Nèi hai khíp vµo 1 kh©u. * VÝ dô: XÐt vÝ dô h×nh bªn. §©y lµ c¬ cÊu cã khíp cao cÊp gåm hai ®Üa trßn mµ trôc quay kh«ng trïng víi t©m. Khi cho ®Üa 1 quay, ®Üa 2 còng quay theo víi mét quy luËt nµo ®ã. Cã thÓ thÊy r»ng trong chuyÓn ®éng trªn, hai t©m A, B cña hai ®Üa trßn lu«n c¸ch nhau mét kho¶ng cè ®Þnh l = r1 + r2 vµ ®-êng AB lµ ph¸p tuyÕn chung cña hai thµnh phÇn khíp cao cÊp t¹i chç tiÕp xóc. Nh- vËy nÕu t¹i A, B ®Æt hai chèt b¶n lÒ råi dïng mét thanh cã 3 chiÒu dµi b»ng l = r1 + r2 l¾p hai ®Çu vµo hai chèt b¶n lÒ nµy th× c¬ cÊu vÉn chuyÓn ®éng nh- cò ®-îc, kh«ng bÞ rµng buéc g× c¶. Theo quan ®iÓm ®· nªu trong phÇn bËc tù do cña c¬ cÊu th× kh©u 3 vµ hai khíp A, B t¹o nªn mét rµng buéc thõa, hoÆc nÕu ta xÐt c¬ cÊu 4 kh©u b¶n lÒ gåm c¸c kh©u ®éng 1, 2, 3 th× khíp cao cÊp C ë gi÷a kh©u 1, 2 còng t¹o nªn mét rµng buéc thõa. V× lµ rµng buéc thõa nªn ta cã thÕ ph¸ khíp cao cÊp C ®i mµ chuyÓn ®éng cña kh©u 2 vÉn kh«ng ®oái khi gi÷ nguyªn chuyÓn ®éng cña kh©u 1. Nãi c¸ch kh¸c chuyÓn ®éng cña kh©u 2 trong c¬ cÊu bèn kh©u b¶n lÒ O1ABO2 hoµn toµn gièng nhau nªn kh©u 1 cña chóng cã cïng mét quy luËt chuyÓn ®éng. Nh- vËy c¬ cÊu bèn kh©u b¶n lÒ toµn khíp s¬ cÊp O1ABO2 cã thÓ dïng ®Ó thay thÕ cho c¬ cÊu cã khíp cao cÊp gåm hai ®Üa trßn O1CO2 Ta cã thÓ thÊy: - VÒ bËc tù do cña c¬ cÊu, ta ®· thay khíp cao cÊp vèn cã mét rµng buéc b»ng nhãm gåm mét kh©u hai khíp s¬ cÊp cã sè bËc tù do b»ng: W = 3n – 2p5 = 31 - 22 = -1 Tøc lµ còng cã sè rµng buéc b»ng mét (bËc tù do ©m lµ rµng buéc). - VÒ quy luËt chuyÓn ®éng, ta ®Æt c¸c khíp b¶n lÒ t¹i t©m c¸c vßng trßn, tøc lµ t©m cong cña c¸c thµnh phÇn khíp cao cÊp, do ®ã ®¶m b¶o vËn tèc, gia tèc kh«ng ®æi. Tãm l¹i, nguyªn t¾c thay thÕ lµ dïng mét kh©u hai khíp b¶n lÒ ®Æt c¸c b¶n lÒ t¹i c¸c t©m cong cña c¸c thµnh phÇn khíp cao cÊp. C©u 6: §Þnh nghÜa c¬ cÊu toµn khíp thÊp, nªu -u nh-îc ®iÓm cña chóng so víi c¬ cÊu cã khíp cao? * §Þnh nghÜa: Nh÷ng c¬ cÊu ph¼ng trong ®ã c¸c khíp ®éng nèi c¸c kh©u lµ khíp thÊp, gäi lµ c¬ cÊu ph¼ng toµn khíp thÊp (c¬ cÊu ph¼ng th-êng dïng lµ c¬ cÊu lo¹i 2) * -u nh-îc ®iÓm so víi c¬ cÊu cã khíp cao 3
  4. - V× c¸c khíp ®éng nèi c¸c kh©u lµ khíp thÊp nªn cã kh¶ n¨ng truyÒn lùc lín (diÖn tÝch tiÕp xóc bÒ mÆt lín, l©u mßn). ChÝnh v× vËy c¬ cÊu toµn khíp thÊp th-êng ®-îc dïng lµm c¬ cÊu truyÒn lùc - KÕt cÊu ®¬n gi¶n, dÔ chÕ t¹o nªn gi¸ thµnh h¹ - Cã thÓ thùc hiÖn ®-îc quy luËt chuyÓn ®éng bÊt kú cña kh©u bÞ dÉn nh-ng ph¶i dïng nhiÒu kh©u. Do vËy sai sè tÝch luü do chÕ t¹o, l¾p r¸p lín. C©u 7: X¸c ®Þnh tû sè truyÒn cña c¬ cÊu 4 kh©u b¶n lÒ ph¼ng (§Þnh lý Kenn¬dy Vµ Vilit) * Tû sè truyÒn lµ tûlÖ gi÷a c¸c vËn tèc gãc cña c¸c kh©u - XÐt c¬ cÊu 4 kh©u b¶n lÒ (h×nh vÏ).Gi¶ sö kh©u dÉn 1 (AB)quay víi vËn tèc gãc 1 kh©u bÞ dÉn 3(CD) quay víi vËn tèc gãc 3 .Ta cã tû sè gi÷a kh©u 1 vµ kh©u 3 lµ : i13 = 1/3 - §Ó t×m tû sè truyÒn i13 dïng ph-¬ng ph¸p ho¹ ®å vÐc t¬ còng cã thÓ t×m ®-îc song mçi bµi to¸n chØ cho gi¸ trÞ tû sè truyÒn ë mét vÞ trÝ, kh«ng tæng qu¸t, tèn thêi gian. Ng-êi ta ®· dïng ph-¬ng ph¸p t©m quay tøc thêi ®Ó t×m nhanh gi¸ trÞ cña tû sè truyÒn. * §Þnh lý Kenn¬®y - Gi¶ sö ng-êi kh¶o s¸t ®øng trªn kh©u 1 ®Ó xÐt chuyÓn ®éng t-¬ng ®èi cña kh©u 3 th× c¶ kh©u 1 vµ kh©u 3 ®Òu quay t-¬ng ®èi quanh t©m vËn tèc tøc thêi P13 - Trong c¬ cÊu 4 kh©u b¶n lÒ t©m quay tøc thêi cña hai kh©u quay lµ giao cña kh©u 2 vµ kh©u nèi gi¸, t©m quay tøc thêi cña 2 kh©u nèi gi¸ lµ 2 kh©u cßn l¹i. * §Þnh lý Vilit. -Do tÝnh chÊtcña t©m quay tøc thêi ta cã: Vp1 =Vp3 Vp1 =1.PO Vp3 =3.PD Suy ra : 1.PO = 3.PD  i13 = 1/3 = PD/PO Trong ®ã O vµ D cè ®Þnh, P thay ®æi phô thuéc vµo vÞ trÝ kh©u 2. Trong c¬ cÊu 4 kh©u b¶n lÒ,®-êng thanh truyÒn chia ®-êng gi¸ thµnh 2 ®o¹n tû lÖ nghÞch víi vËn tèc gãc cña 2 kh©u cßn l¹i: i13 =1/3 =PD/PO C©u 8: Tr×nh bµy ®Æc ®iÓm cña c¬ cÊu tay quay con tr-ît. §Æc ®iªm ®éng häc cña c¬ cÊu tay quay con tr-ît gåm c¸c ®Æc ®iÓm sau: 1. §Æc ®iÓm truyÒn ®éng a- §/N : Lµ c¬ cÊu dïng ®Ó biÕn chuyÓn ®éng quay liªn tôc cña kh©u dÉn thµnh chuyÓn ®«ng tÞnh tiÕn cña kh©u bÞ dÉn b- Tû sè truyÒn. X¸c ®Þnh t©m quay tøc thêi cña kh©u 1,3 P(1,3) cã Vp1 = Vp3  1.PO =Vp3  i13 = 1/Vp3 = 1/PO MÆc dï kh©u 1 quay ®Òu víi 1=const, o nh-ng kh©u 3 tÞnh tiÕn kh«ng ®Òu bëi v× 4
  5. khi kh©u 1 quay ®Òu víi 1 = const th× sÏ cã nh÷ng vÞ trÝ kh©u 1 vµ kh©u 2 cïng gi÷ th¼ng hoÆc kh©u 1 vµ kh©u 2 chËp nhau P  O do ®ã 3 = 0 ,kh©u 3 lóc ®ã sÏ ë vÞ trÝ tËn cïng bªn ph¶i hay tËn cïng bªn tr¸i (v× tíi ®©y nã dõng l¹i ) c- §Æc ®iÓm cña chuyÓn ®éng: Trong 1 vßng quay øng víi hai vÞ trÝ ®Æc biÖt cña con tr-ît : -Thanh truyÒn vµ tay quay gi÷ th¼ng OA1B1 vµ OA2B2, B1B2 = H gäi lµ hµnh tr×nh con tr-ît -HÖ sè µm viÖc: K = lv/ck =180 /180   hÖ sè vÏ nhanh c¬ cÊu 1. §iÒu kiÖn quay toµn vßng Cã: A1 quÜ tÝch (0,l1) A2 mÆt ph¼ng  (x1x1,x2x2) Muèn A1 quay toµn vßng th×  ph¶i n»m gän trong  . VËy ®iªu kiÖn quay toµn vßng lµ : l1 < l2 - e khi e = 0 th× l1 < l2 C©u 9: Tr×nh bµy ®Æc ®iÓm cña c¬ cÊu CulÝt Tr¶ lêi: 1. §Æc ®iÓm truyÒn ®éng a. §/N: Lµ c¬ cÊu dïng ®Ó biÕn chuyÓn ®éng quay liªn tôc cña kh©u bÞ dÉn thµnh chuyÓn ®éng quay , l¾c hoÆc quay ®Òu cña thanh CulÝt b. Tû sè truyÒn: X¸c ®Þnh t©m vËn tèc tøc thêi P(1,3) t©m quay tøc thêi Vp1 = Vp2  1.PO1 = 3.PB  i13 = 1/3 =PB/PO1 Khi l1 < l0  i13 = 1/3 = PB/PO1  cont mµ 1 = con t ,nªn 3  cont  1 > 3 Khi l1 = l0  i13 = 1/3 =PB/PO1 =2  1 = 23 =u l1 > l0  i13 = 1/3 =PB/PO1  const Tøc lµ c¶ kh©u 1,3 ®Òu quay toµn vßng 2. §iÒu kiÖn quay toµn vßng Nh- trªn ta thÊy: l1< l0 th× kh©u 1 quay toµn vßng, kh©u 3 quay l¾c l1= l0 th× c¶ 2kh©u ®Òu quay toµn vßng l1> l0 th× c¶ 2kh©u ®Òu quay toµn vßng 3. HÖ sè n¨ng suÊt : K = lv/ck = 1800 +  /1800 -  C©u 10: Em hiÓu thÕ nµo lµ ®iÒu kiÖn quay toµn vßng ®éng häc cña kh©u nèi gi¸? Nªu mét vÝ dô cho c¬ cÊu bèn kh©u b¶n lÒ ph¼ng ? Tr¶ lêi: +) §iÒu kiÖn quay toµn vßng ®éng häc cña kh©u nèi gi¸: mét kh©u èi gi¸ ®îc coi lµ quay toµn vßng khi nã cãthÓ quay quanh gi¸ mét sè vßng quay tuú ý theo mét chiÒu quay tuú chän. +)Cho c¬ cÊu bèn kh©u b¶n lÒ OABC cã OA = l1 ,AB = l2,BC = l3.H·y xÐt quü ®¹o quay toµn vßng ®éng häc cña kh©u OA. (h.3) Th¸o khíp A:khi ®ã quü ®¹o ®iÓm A1 lµ ®êng trßn t©m O b¸n kÝnh OA =l1. Quü ®¹o ®iÓm A2 lµ h×nh vµnh kh¨n víi: Rngoµi = l2 + l3 Rtrong = / l2 – l3 / V× A1 lu«n nèi víi A2 do ®ã ®Ó A1 quay toµn vßng th×    .NghÜa lµ quü tÝch A1 ph¶i n»m gän trong miÒn víi cña thanh truyÒn kÒ nã. 5
  6. VËy : l1 + l2 < l0 + l3 (1) / l1 – l0 / > /l3 – l2/ . §©y chÝnh lµ ®iÒukiÖn quay toµn väng ®éng häc cña kh©u dÉn OA.Tøc lµ víi ®iÒu liÖn nµy th× kh©u dÉn OA sÏ cã thÓ quay quanh gi¸ mét sè vßng tuú ý vµ theo mét chiÒu quay tuú chän. (nh-ng ë ®©y lµ ch-a kÓ ®Õn ¶nh hëng hay t¸c dông cña c¸c lùc nh- lùc ma s¸t,lùc qu¸n tÝnh,... C©u 11: §Þnh nghÜa vµ ph©n lo¹i c¬ cÊu cam ?Nªu c¸c th«ng sè h×nh häc vµ ®éng häc cña c¬ cÊu cam ? Tr¶ lêi: f d a b +)C¬ cÊu cam lµ c¬ cÊu cã khíp cao ,dïng ®Ó t¹o nªn chuyÓn ®éng qua l¹i theo quy luËt cho kh©u dÉn cña c¬ cÊu nµy gäi lµ cÇn,cßn kh©u dÉn gäi lµ cam. C¬ cÊu cam ph¼ng lµ c¬ cÊu cam trong ®ã cam vµ cÇn chuyÓn ®éng trong cïng m«t mÆt ph¼ng hay trong ng÷ng mÆt ph¼ng song song víi nhau. (Trong c¬ cÊu cam ,cam vµ cÇn ®îc nèi víi gi¸ b»ng khíp thÊp vµ ®îc nèi víi nhau b»ng khíp cao.Khíp nèi gi¸ cña cam lµ khíp quay.T©m cña khíp quay nµy gäi lµ t©m cam.Còng cã trêng hîp cam ®îc nèi víi gi¸ b»ng khíp trît.Khi cÇn ®îc nèi víi gi¸ b»ng khíp trît ta cã c¬ cÊu cam cÇn ®Èy,cån khi nèi víi gi¸ b»ng khíp quay ta cã c¬ cÊu cam cÇn l¾c) +)Ph©n lo¹i:c¬ cÊu cam ®îc chia thµnh 2 lo¹i lµ c¬ cÊu cam ph¼ng vµ c¬ cÊu cam kh«ng gian. a)C¬ cÊu cam ph¼ng: (h.4) -)Dùa vµo lo¹i cam: - Cam chuyÓn ®éng quay 6
  7. - Cam chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn -)Dùa vµo d¹ng cña cÇn: - CÇn b»ng - CÇn låi - CÇn nhän - CÇn ®¸y con l¨n -)Dùa vµo d¹ng chuyÓn ®éng: - tÞnh tiÕn - quay l¾c b)C¬ cÊu cam kh«ng gian:lµ c¬ cÊu mµ cam vµ cÇn chuyÓn ®éng kh«ng cïng trong mÆt ph¼ng.Gåm:- Cam trô - Cam nãn - Cam thïng +)C¸c th«ng sè h×nh häc vµ ®éng häc cña c¬ cÊu cam bao gåm: - C¸c gãc c«ng nghÖ:gãc c«ng nghÖ ®i xa ,gãc c«ng nghÖ ®øng ë xa ,gãc c«ng nghÖ vÒ gÇn , gãc c«ng nghÖ ®øng ë gÇn vµ lÇn lît ký hiÖu lµ:r®i,rxa,rvÒ,rgÇn. - C¸c gãc quay cña cam øng víi c¸c giai ®o¹n chuyÓn ®éng kh¸c nhau cña cÇn ®îc gäi lµ c¸c gãc ®Þnh kú.Cã bèn gãc ®Þnh kú lµ :gãc ®Þnh kú ®i xa ,gãc ®Þnh kú ®øng ë xa ,gãc ®Þnh kú vÒ gÇn ,gãc ®Þnh kú ®øng ë gÇn .C¸c gãc ®Þnh kú nµy lÇn lît ®îc ký hiÖu lµ: fa1, fa2, fa3, fa4 . C¸c gãc ®Þnh kú ®øng ë xa vµ ®øng ë gÇn còng nh c¸c gãc c«ng nghÖ ®øng ë xa vµ ®øng ë gÇn cã thÓ cã gi¸ trÞ b»ng kh«ng nhng c¸c gãc ®Þnh kú ®i xa ,vÒ gÇn vµ c¸c gãc c«ng nghÖ ®i xa ,vÒ gÇn nhÊt thiÕt ph¶i kh¸c kh«ng: fa1  0, fa3  0, r®i  0, rvÒ  0 Gãc ®Þnh kú vµ gãc c«ng nghÖ lµ hai kh¸i niÖm kh¸c nhau :Gãc c«ng nghÖ lµ mét th«ng sè h×nh häc cña cam cßn gãc ®Þnh kú lµ mét th«ng sè ®éng häc cña c¬ cÊu cam.Ta lu«n cã : fa2 = rxa ; fa4 = rgÇn nhng nãi chung : fa1  r®i ; fa3  rvÒ - Kho¶ng c¸ch gi÷a t©m cam vµ cÇn vµ ph¬ng cña cÇn ®Èy ®îc gäi lµ t©m sai .Khi t©m sai b»ng kh«ng ( = 0) ta cã c¬ cÊu cam cÇn ®Èy chÝnh t©m ,cßn khi t©m sai kh¸c kh«ng (  0) ta cã c¬ cÊu cam cÇn ®Èy lÖch t©m. - Gãc ¸p lùc lµ gãc hîp bëi ph¬ng ¸p lùc tõ cam chuyÓn sang cÇn vµ vËn tèc cña ®iÓm theo cÇn. C©u 12: Nªu nguyªn t¾c x¸c ®Þnh ®êng cong biªn d¹ng cam theo ph¬ng ph¸p ®æi gi¸?Biªn d¹ng cam phô thuéc c¸c th«ng sè nµo? Tr¶ lêi: Nguyªn t¾c x¸c ®Þnh ®-êng cong biªn d¹ng cam theo ph¬ng ph¸p ®æi gi¸: C©u 13: §Þnh nghÜa gãc ¸p lùc cña c¬ cÊu CAM vµ ¶nh h-ëng cña gãc ¸p lùc tíi truyÒn ®éng vµ kÝch th-íc cña c¬ cÊu? * §Þnh nghÜa gãc ¸p lùc: 7
  8. Gi¶ sö ta cã c¬ cÊu CAM cÇn l¾c ®¸y nhän ®ang lµm viÖc ë giai ®o¹n ®i xa T¹i B x¸c ®Þnh ¸p lùc tõ CAM truyÒn sang cÇn lµ N, vÏ vËn tèc VB2   ( N ,VB 2 ) gäi lµ gãc ¸p lùc §N: Gãc ¸p lùc lµ gãc hîp bëi ph-¬ng cña ¸p lùc truyÒn sang cÇn vµ vËn tèc cña ®iÓm theo cÇn. * ¶nh h-ëng cña gãc ¸p lùc tíi truyÒn ®éng cña c¬ cÊu CAM: Ta cã W= P.VB2 (C«ng suÊt)  W = p.VB2Cos( + φ) φ: Gãc ma s¸t (φ = const). => Khi  cµng nhá th× ¸p lùc nhá => W t¨ng. Khi  lín ( + φ = 90 ) => W = 0 o Gi¶ sö trªn cÇn 2 chÞu t¸c dông cña t¶i träng lµ m«men c¶n MC, chiÒu dµi cÇn lµ lC, bá qua ma s¸t ë khíp C. XÐt c©n b»ng cÇn 2: (P, MC, RC)  0 Zmc(Fk) = P.lC.Cos( + φ) - MC = 0 => P = MC/(lC.cos(+φ)) MC = const; lC = const; φ = const => P phô thuéc vµo . NÕu  gi¶m dÉn ®Õn P gi¶m, lùc ®Èy tõ CAM sang cÇn ngµy cµng nhá nªn c¬ cÊu dÔ truyÒn ®éng. Do vËy vÒ mÆt thiÕt kÕ ng-êi ta mong muèn  ngµy cµng nhá cµng tèt * ¶nh h-ëng cña gãc ¸p lùc ®Õn kÝch th-íc cña c¬ cÊu CAM: VÏ ho¹ ®å vËn tèc cña c¬ cÊu CAM. VB2 = VB1 + VB2/B1 P = MC/(lC.cos( + φ)) (1) Tõ B kÎ BN vu«ng gãc víi VB2/B1 kÐo dµi XÐt sù phô thuéc cña R vµo : Tam gi¸c vu«ng AHB  Tam gi¸c vu«ng BNVB1 => AH/AB = BN/BVB1 (R.cos)/R = (VB2.cos)/VB1 = (lC...(d/dφ).cos)/(1.R) R = (lC.(d/dφ).cos)/cos (2) VËy khi  gi¶m dÉn ®Õn R t¨ng nªn kÝch th-íc CAM lín, vÒ mÆt thiÕt kÕ th× R ph¶i nhá Tõ (1) vµ (2) tÝnh ®-îc gãc ¸p lùc cho phÐp dÔ truyÒn ®éng, kÝch th-íc nhá C©u 14: T¹i sao ph¶i b¶o toµn khíp cao? Nªu c¸c biÖn ph¸p b¶o toµn khíp cao? * T¹i sao ph¶i b¶o toµn khíp cao? 8
  9. - Khi muèn thùc hiÖn mét chuyÓn ®éng phøc t¹p nµo ®ã cña kh©u bÞ dÉn, nÕu dïng c¬ cÊu toµn khíp thÊp th× ph¶i dïng nhiÒu kh©u nªn sai sè lín. Do vËy ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu kü thuËt ng-êi ta ph¶i b¶o toµn khíp cao. - C¬ cÊu cã khíp cao cã thÓ biÕn chuyÓn ®éng quay liªn tôc cña kh©u dÉn thµnh chuyÓn ®éng theo mét quy luËt bÊt kú nµo ®ã cña kh©u bÞ dÉn nÕu nh- biªn d¹ng CAM ®-îc chän mét c¸ch thÝch hîp. - Cã n¨ng suÊt cao nÕu quy luËt chuyÓn ®éng cña cÇn ®-îc chän mét c¸ch thÝch hîp. * C¸c biÖn ph¸p b¶o toµn khíp cao: Trong c¬ cÊu cam khi khèi l-îng cña cÇn kh«ng ®ñ lín ®Ó Ðp cÇn lu«n tiÕp xóc víi mÆt cam ng-êi ta ph¶i dïng mét lß xo cã ®é cøng võa ®ñ ®Ó sinh ra lùc ®µn håi Ðp cÇn lu«n tiÕp xóc víi mÆt cam. Ph-¬ng ph¸p ®ã gäi lµ biÖn ph¸p b¶o toµn khíp cao. C©u 15: Ph¸t biÓu vµ chøng minh ®Þnh lý ¨n khíp? * Ph¸t biÓu: (Wilis – 1837): Muèn tû truyÒn kh«ng ®æi , O1 ph¸p tuyÕn chung cña cÆp biªn d¹ng ®èi tiÕp ph¶i c¾t ®-êng nèi VK2 t©m t¹i mét ®iÓm cè ®Þnh. K K1 K 2 * Chøng minh: VK1 b1 XÐt mét ®iÓm trªn ®-êng b2 P tiÕp xóc gi÷a hai cÆp b¸nh r¨ng ¨n khíp (h×nh vÏ) XÐt cÆp biªn d¹ng (b1, b2) ®ang ¨n khíp t¹i k O2 - Gäi nn lµ ph¸p tuyÕn chung - Gäi k lµ ®iÓm tiÕp xóc cña 2 thanh ( K1  K2  K). B¸nh 1 tú liªn tôc lªn b¸nh 2 - §Ó b1 ®Èy b2 liªn tôc trªn ®-êng ph¸p tuyÕn chung nn nghÜa lµ k1k2 = 0 NghÜa lµ vËn tèc cña chóng theo ph-¬ng ph¸p tuyÕn chung lµ nh- nhau Vk1n = vk2n (1)  Vk1cos1 = Vk2cos2  1.O1K.cos1 = 2.O2Kcos2  1.O1N1 = 2.O2N2  1/2 = O2N2/O1N1 => i12 = 1/2 = O2N2/O1N1 = O2P/O1P (2) V× O1O2 cè ®Þnh => muèn i12 = 1/2 = const => P lµ ®iÓm cè ®Þnh (®pcm). C©u 16: §Þnh nghÜa, viÕt ph-¬ng tr×nh ®-êng th©n khai cña vßng trßn ? Chøng minh biªn d¹ng r¨ng th©n khai tho¶ m·n ®Þnh lý ¨n khíp. Tr¶ lêi: a. §Þnh nghÜa: Khi cho 1 ®-êng th¼ng l¨n kh«ng tr-ît trªn ®-êng trßn , quü ®¹o cña ®iÓm K nµo ®ã trªn ®-êng th¼ng gäi lµ ®-êng th©n khai cña nã. b. YÝnh chÊt: Tõ sù h×nh thµnh ®-êng th©n khai ta suy ra: -§-êng th©n khai kh«ng cã ®iÓm nµo n»m trong vßng co së . -Ph¸p tuyÕn cña ®-êng th©n khai lµ tiÕp tyÕn cña vßng c¬ së vµ ng-îc l¹i. nn(th©n khai)  tt( r0) 9
  10. T©m cong N t¹i ®iÓm K cña ®-êng th©n khai n»m trªn vßng trßn c¬ së vµ b¸n kÝnh cong NK = NM -C¸c ®-êng th©n khai cïng 1 vßng trßn c¸ch ®Òu nhau cã thÓ chång khÝt nhau -Kho¶ng c¸ch gi÷a chóng b»ng ®é dµi cung gi÷a gèc cña chóng c. Ph-¬ng tr×nh ®-êng th©n khai §Ó biÓu diÔn ph-¬ng tr×nh ®-êng th©n khai, ng-êi ta th-êng dïng mét hÖ ph-¬ng tr×nh tham sè trong hÖ täa ®é cùc . rx  OK Gi¶ sö cã mét ®iÓm K trªn ®-êng th©n khai x  MiOK    Ta cã: rx = r0/cos  x  NOM1-  x x  NMi / r 0 -  x x  NK/r0 -  x = tg  x-  x. rx  ro / cos  Suy ra ph-¬ng tr×nh cña ®-êng th©n khai lµ: x  tgx  x  inve (Hµm th©n    khai) r0: b¸n kÝnh vßng c¬ së a. Chøng minh biªn d¹ng r¨ng th©n khai tho¶ m·n ®Þnh lý ¨n khíp. LÊy 2 b¸nh r¨ng cã c¹nh r¨ng lµ ®-êng th©n khai vµ cho 2 c¹nh r¨ng tiÕp xóc víi nhau t¹i 1 ®iÓm bÊt kú M. Qua ®iÓm tiÕp xóc , cã thÓ kÎ ®-êng ph¸p tuyÕn chung cho 2 c¹nh r¨ng. Do tÝnh chÊt cña ®-êng th©n khai ph¸p tuÕn chung võa vÏ còng lµ tiÕp tuyÕn chung cña vßng c¬ së 1 vµ vßng c¬ së 2, v× c¸c vßng c¬ së cã t©m, b¸n kÝnh cè ®Þnh, nªn tiÕp tuyÕn chung cña chóng cã 1 vÞ trÝ cè ®Þnh, vµ c¾t ®-êng nèi hai t©m ë ®iÓm P cè ®Þnh: b1, b2 ®ang ¨n khíp trong N1N2 ta chøng minh nn c¾t O1O2 t¹i P Nh- vËy ®-êng ph¸p tuyÕn chung cho 2 c¹nh r¨ngth©n khai, t¹i bÊt kú vÞ trÝ tiÕp xóc nµo ®Òu ch¹y qua mét ®iÓm cè ®Þnh trªn ®-êng nèi hai t©m. Biªn d¹ng r¨ng th©n khai do ®ã phï hîp víi ®Þnh lý c¬ b¶n vÒ ¨n khíp C©u 17: ThÕ nµo lµ ®iÒu kiÖn ¨n khíp ®Òu? Nªu vµ chøng minh ®iÒu kiÖn ¨n khíp ®óng vµ trïng? Tr¶ lêi: 1. §iÒu kiÖn ¨n khíp ®Òu lµ: ¨n khíp liªn tôc víi mét tû sè truyÒn cè ®Þnh vµ ph¶i tho¶ m·n ba ®iÒu kiÖn: - ¡n khíp ®óng - ¡n khíp trïng - ¡n khíp khÝt 2. Nªu vµ chøng minh ®iÒu kiÖn ¨n khíp ®óng vµ trïng + §iÒu kiÖn ¨n khíp ®óng nghÜa lµ ®¶m b¶o sao cho trªn ®-êng ¨n khíp c¸c cÆp biªn d¹ng ®èi tiÕp cïng phÝa lÇn l-ît ®«i mét vµo tiÕp xóc víi ®-êng ¨n khíp. + §iÒu kiÖn ¨n khíp trïng nghÜa lµ ®¶m b¶o trªn ®-êng ¨n khíp thùc lóc nµo Ýt nhÊt còng cã mét ®«i r¨ng ®ang ¨n khíp.  Chøng minh: 10
  11. a. §iÒu kiÖn ¨n khíp ®óng: XÐt mét cÆp b¸nh r¨ng ¨n khíp, c¸c c¹nh r¨ng nèi tiÕp nhau lµm viÖc, râ rµng lµ b-íc r¨ng ®o trªn ®-êng ¨n khíp cña hai b¸nh r¨ng ph¶i b»ng nhau(h.vÏ), nÕu kh«ng sÏ bÞ hÉng. trong tr-êng hîp thø hai khi cÆp b¸nh r¨ng teø¬c ra khíp th× cÆp b¸nh r¨ng sau vèn ch-a tiÕp xóc víinhau sÏ va ®Ëp vµo nhau. Gäi tN1,tN2 lµ b-íc r¨ng cña c¸c b¸nh r¨ng ¨n khíp víi nhau, ®o trªn ®-êng ¨n khíp ta ph¶i cã : tN1 = tN2 Do tÝnh chÊt ®-êng th©n khai: tN1 = t01, tN2 = to2 do ®ã : to1 = t02 (®/k ¨n khíp ®óng) t01,t02 lµ c¸c b-íc r¨ng ®o trªn vßng c¬ së. b. §iÒu kiÖn ¨n khíp trïng. §iÒu kiÖn ¨n khíp ¨n khíp chÝnh x¸c ch-a ®ñ ®¶m b¶o ¨n khíp ªm, v× khi xÐt ®iÒu nµy ta kh«ng chó ý r»ng c¸c c¹nh r¨ng cã chiÒu cao giíi h¹n. NÕu chó ýr»ng chiÒu cao r¨ng giíi h¹n cã thÓ thÊy ngay lµ khi d· ¨n khíp chÝnh x¸c, c¸c cÆp r¨ng vÉn cã thÓ kh«ng nèi tiÕp nhau lµm viÖc liªn tôc, nÕu 1 cÆp r¨ng ë vÞ trÝ ra khíp råi, mµ cÆp tiÕp theo ch-a vµo khíp tøc lµ ®o¹n B1B2 bÐ h¬n tN. NÕu chiÒu cao r©ng lín h¬n n÷a th× sù ¨n khíp sÏ liªn tôc trong tr-êng hîp nµy ta cã B1B2' lín h¬n tN. Do ®ã ph¶i ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn trïng khíp tøc lµ: B1B2 > tN hay  =B1B2/tN =B1B2 /t0  1  : lµ hÖ sè trïng khíp C©u18: Nªu c¸c ph-¬ng ph¸p chÕ t¹o b¸nh r¨ng th©n khai? C¸c th«ng sè chÕ t¹o c¬ b¶n? Tr¶ lêi: HiÖn nay cã 2 ph-¬ng ph¸p chÕ t¹o b¸nh r¨ng th©n khai lµ ph-¬ng ph¸p chÐp h×nh vµ bao h×nh -P2 chÐp h×nh : lµ ph-¬ng ph¸p c¾t biªn d¹ng cña dao gièng hÖt biªn d¹ng r¨ng,phï hîp víi khi c¾t b¸nh r¨ng. -P-2 bao h×nh : lµ ph-¬ng ph¸p mµ biªn d¹ng r¨ng ®-îc t¹o thµnh lµ h×nh bao cña vÕt l-ìi c¾t, biªn d¹ng l-ìi c¾t kh¸c biªn d¹ng r¨ng.  C¸c th«ng sè chÕ t¹o c¬ b¶n: gåm cã 4 th«ng sè c¬ b¶n. 1. B¸n kÝnh vßng chia. Khi xÐt sù ¨n khíp gi÷a dao thanh r¨ng vµ b¸nh r¨ng cÇn c¾t, ®-êng chia trªn dao thanh r¨ng tiÕp xóc víi vßng l¨n t¹i P. - Vßng trßn l¨n gäi lµ vßng chia R =Vdao/0 §-êng trªn dao thanh r¨ng lµ ®-êng chia cã: R = R0/co  t V× vßng chia l¨n kh«ng tr-ît trªn ®-êng chia do vËy sè vßng cÇn c¾t trªn f«i liªn quan trùc tiÕp ®Õn m« ®un. 2. M« ®un: Gäi sè b¸nh r¨ng ®-îc c¾t lµ Z, b-íc r¨ng tx, Chu vi Zt =2.  .R  R =Zt/2  §Æt t /  = m  R =Zm/2  D =Zm. M« ®un lµ th«ng sè ®Æc tr-ng cho kÝch th-íc cña r¨ng. 2. Gãc ¸p lùc trªn vßng chia.  t =  (  lµ gãc ¨n khíp). co t =R0/R  R0 =Rco t . Khi t thay ®æi th× R0 thay ®æi vµ biÕn d¹ng th©n khai thay ®æi do vËy gãc ¸p lùc trªn vßng chia ¶nh h-ëng trùc tiÕp ®Õn biªn d¹ng r¨ng, c¸c b¸nh r¨ng ®-îc c¾t b»ng nh÷ng con dao cã gãc ¸p lùc kh¸c nhau th× sÏ t¹o ra c¸c biªn d¹ng kh¸c nhau. 11
  12. Hai b¸nh r¨ng muèn ¨n khíp ®-îc víi nhau th× ph¶i c¾t b»ng cïng mét con dao. §Ó tiÖn cho viÖc sö dông khi chÕ t¹o cc¸c con dao m« ®un ®-îc tiªu chuÈn ho¸ vµ xÕp theo nhãm. 3. HÖ sè dÞch dao. - DÞch dao 0 hay dÞch dao tiªu chuÈn:   0;  0 ;  lµ kho¶ng dÞch dao  : hÖ sè dÞch dao. - DÞch dao d-¬ng: dao lïi so víi ph«i mét kho¶ng   m  0(  0) - DÞch dao ©m:   m  0    0 . C©u 19: ThÕ nµo lµ b¸nh r¨ng tiªu chuÈn vµ dÞch chØnh?Nªu ¶nh hëng cña hÖ sè dÞch dao ®Õn biªn d¹ng r¨ng? Tr¶ lêi: +)B¸nh r¨ng tiªu chuÈn lµ b¸nh r¨ng cã hÖ sè dÞch dao  = 0 tøc lµ ®é dÞch dao cña nã  = 0.ChiÒu réng r¨ng s vµ chiÒu réng r·nh r¨ng w trªn vßng chia cña b¸nh r¨ng tiªu chuÈn lµ b»ng nhau. +)B¸nh r¨ng dÞch chØnh lµ b¸nh r¨ng cã hÖ sè dÞch dao   0 tøc lµ ®é dÞch dao cña nã  #0.Khi  > 0 ta cã b¸nh r¨ng dÞch dao d¬ng,cßn khi  < 0 ta cã b¸nh r¨ng dÞch dao ©m.Cßn chiÒu réng r¨ng s vµ chiÒu réng r·ng r¨ng w trªn väng chia cña b¸nh r¨ng dÞch chØnh lµ kh¸c nhau. +)¶nh hëng cña hÖ sè dÞch dao ®Õn biªn d¹ng r¨ng:Nh ta biÕt th× hÖ sè dÞch dao cã ¶nh hëng rÊt lín tíi biªn d¹ng r¨ng th©n khai. - NÕu ta dÞch dao kh«ng (dÞch dao tiªu chuÈn) tøc lµ hÖ sè dÞch dao  = 0 th× ta ®îc biªn d¹ng dao chuÈn. - Khi ta dÞch dao d¬ng qu¸ nhiÒu (dao lïi xa t©m ph«i mét kho¶ng  kh¸ lín) =m kh¸ lín th× mÆc dï biªn d¹ng r¨ng vÉn lµ ®êng th©n khai ®ã nhng sÏ lµ nh÷ng ®o¹n kh¸c ë ngoµi ®Ønh r¨ng .Cho ®Õn khi chiÒu dµy ®Ønh r¨ng  0,4 xÏ g©y ra hiÖn tîng nhän r¨ng.HiÖn tîng nhän r¨ng lµm t¨ng hiÖn tîng trît, gi¶m hiÖu suÊt truyÒn.§Ó tr¸nh nhän r¨ng SC  0,4M - Khi ta dÞch dao d¬ng qu¸ nhiÒu lµ dao tiÕn gÇn vµo t©m ph«i xÏ g©y ra hiÖn tîng c¾t ch©n r¨ng lµm gi¶m kh¶ n¨ng chÞu lùc cña b¸nh r¨ng. C©u 20: Tr×nh bµy hiÖn t-îng c¾t ch©n r¨ng cho cÆp b¸nh r¨ng th©n khai , lËp c«ng thøc tÝnh sè r¨ng tèi thiÓu? Tr¶ lêi: +)HiÖn tîng c¾t ch©n r¨ng cña cÆp b¸nh r¨ng th©n khai :trong qu¸ tr×nh t¹o h×nh r¨ng th©n khai b»ng thanh r¨ng sinh quü tÝch cña vÞ trÝ tiÕp xóc cña c¹nh thanh r¨ng vµ biªn d¹ng th©n khai lµ ®-êng tiÕp tuyÕn PN cña vßng trßn c¬ së kÎ qua tiÕp ®iÓm P cña ®êng chia tt’ vµ vßng chia C (h×nh.15).§êng PN ®îc gäi lµ ®êng ¨n khíp cña qu¸ tr×nh t¹o h×nh.Khi t¹o h×nh nÕu ta ®Ó cho ®-êng ®Ønh lý thuyÕt cña thanh r¨ng sinh c¾t ®êng ¨n khíp PN t¹i mét ®iÓm n»m ngoµi 12
  13. ®o¹n PN th× sÏ xÈy ra hiÖn tîng c¾t ch©n r¨ng.§iÒu nµy còng ®ång nghÜa víi viÖc khi g¸ dao lui dÇn vµo t©m ph«i nghÜa lµ ®êng ®Ønh r¨ng thanh r¨ng vît qua N khi ®ã ®Ønh dao sÏ c¾t lÑm vµo ch©n r¨ng g©y ra hiÖn tîng c¾t ch©n r¨ng. (Khi tiÕt diÖn cña ch©n r¨ng ®îc c¾t nhá qu¸ mét giíi han quy ®Þnh th× b¸nh r¨ng kh«ng cßn kh¶ n¨ng chÞu lùc lín n÷a mµ chÞu lùc rÊt kÐm). +)C«ng thøc tÝnh sè r¨ng tèi thiÓu:Tõ ®iÓm N trªn ®-êng ¨n khíp PN cña qu¸ r×nh t¹o h×nh biªn d¹ng th©n khai kÎ ®êng th¼ng Nv vu«ng gãc víi b¸n kÝnh OP vµ c¾t OP t¹i H (h×nh.16).§Ó kh«ng x¶y ra hiÖn tuîng c¾t ch©n r¨ng th× nh võa ph©n tÝch ë trªn ,trong qu¸ tr×nh t¹o h×nh ®êng ®Ønh lý thuyÕt cña thanh r¨ng sinh ph¶i n»m ngoµi kho¶ng gi÷a ®êng Pv nµy vµ t©m b¸nh r¨ng O. Nãi mét c¸ch kh¸c ®êng ®Ønh lý thuyÕt cña thanh r¨ng sinh kh«ng ®îc ®Æt gÇn t©m O qu¸ mét giíi h¹n lµ ®uêng Pv.§iÒu nµy cã nghÜa lµ ta ph¶i cã : l < PH (17) víi l lµ kho¶ng c¸ch gi÷a ®êng ®Ønh lý thuyÕt cña thanh r¨ng sinh vµ ®êng chia. V× kho¶ng c¸ch gi÷a ®êng chia vµ ®êng trung b×nh lµ ®é dÞch dao  = .mt cßn kho¶ng c¸ch gi÷a ®êng trung b×nh vµ ®êng ®Ønh lý thuyÕt b»ng mt do ®ã: L = mt(1- ) (17.a) MÆt kh¸c tõ h×nh vÏ ta cã :PH = NPsinO = OPsin2O V× : OP = r = mz/2 nªn : PH = mzsin2O/2 (17.b) Thay c¸c c«ng thøc (17.a) vµ (17.b) vµo c«ng thøc (17) ta cã : l -   zsin2O/2 (18) c©u 20 Th«ng thêng theo tiªu chuÈn gãc ¸p lùc cña thanh r¨ng O ®îc lÊy b»ng 200 ,do ®ã: sin2O = sin2(200)  2/17 Thay gi¸ trÞ nµy vµo c«ng thøc (18) ta ®îc: l -   z/17 (18.a) Nh vËy ®Ó kh«ng x¶y ra hiÖn tîng c¾t ch©n r¨ng th× nÕu nh ®· cho tríc hÖ sè dÞch dao  ,th× sè r¨ng cña b¸nh r¨ng ph¶i lín h¬n mét gi¸ trÞ tèi thiÓu lµ : zmin =17(1- ) (18.b) C«ng thøc (18.b) chÝnh lµ c«ng thøc ®Ó tÝnh sè r¨ng tèi thiÓu. Cßn khi ®· cho tríc sè r¨ng tèi thiÓu zmin th× hÖ sè dÞch dao ph¶i lín h¬n hay b»ng mét gi¸ trÞ tèi thiÓu b»ng : min = (17 – z)/17 C©u 21: Thµnh lËp ph¬ng tr×nh ¨n khíp cña cÆp b¸nh r¨ng th©n khai? Tr¶ lêi: Ph¬ng tr×nh ¨n khíp thùc ra lµ ph¬ng tr×nh thÓ hiÖn mèi t¬ng quan gi÷a mét bªn lµ th«ng sè ¨n khíp vµ mét bªn lµ th«ng sè chÕ t¹o c¬ b¶n (m ,z , ,) C¬ së ®Ó thiÕt lËp ph¬ng tr×nh ¨n khíp lµ ngêi ta dùa vµo ®iÒu kiÖn ¨n khíp ®Òu cña cÆp b¸nh r¨ng. NghÜa lµ tho¶ m·n 3 ®iÒu kiÖn: +)¡n khíp ®óng: tN 1 = tN 2 hoÆc tO 1 = tO 2 13
  14.   1,1 SL 1 = SL 2 Dùa vµo ®iÒu kiÖn ¨n khíp ®óng khi ta c¾t 2 b¸nh r¨ng cïng mét con dao ( cïng m« ®un vµ cïng gãc ¸p lùc t ). tN 1 = tN 2 suy ra tO 1 = tO 2 Víi tO 1 = m1cos t tO 2 = m2cos t Bëi vËy ta ph¶i cã: m1 = m2 vµ 1 = 2 Dùa vµo ®iÒu kiÖn ¨n khíp: SL = WL víi 2 b¸nh r¨ng ta cã:SL 1 = WL2 vµ SL 2 = WL 1 Mµ tL =WL 1 + SL 1 = WL 2 + SL 2  SL 1 + SL 2 = tL cos  1   S L1  m1 cos  2  2  2.tg 1 .1  z1 inv 1  inv L  (19)   cos  2   S L 2  m2 cos  1  2  2.tg 2 . 21  z 2 inv 2  inv L   2rL 2 .r cos  t. cos  tL    z z. cos  cos  L t cos  t cos  t L1  t L2  cos  L1 cos  L 2 Thay SL1 ,SL2 ,tL vµo c«ng thøc (19) ta cã: (1   2 )tg inv L  2  inv (21) z1  z 2 C«ng thøc (21) ®îc gäi lµ ph¬ng tr×nh ¨n khíp cña cÆp b¸nh r¨ng th©n khai C©u 22: ThÕ nµo lµ hiÖn t-îng tr-ît biªn d¹ng? LËp c«ng thøc tÝnh hÖ sè tr-ît biªn d¹ng? * §Þnh nghÜa: Khi hai biªn d¹ng r¨ng ¨n khíp sÏ cã hiÖn t-îng tr-ît t-¬ng ®èi gi÷a chóng vµ ng-êi ta gäi lµ hiÖn t-îng tr-ît biªn d¹ng. HiÖn t-îng nµy lµ 1 trong nh÷ng nguyªn nh©n lµm mßn bÒ mÆt tiÕp xóc r¨ng, cã thÓ lµm ch¸y x-íc bÒ mÆt r¨ng, ¶nh h-ëng ®Õn chÊt l-îng ¨n khíp cña chóng dÉn ®Õn viÖc nghiªn cøu hiÖn t-îng tr-ît biªn d¹ng rÊt cÇn thiÕt. * LËp c«ng thøc tÝnh hÖ sè tr-ît gi÷a chóng: Trªn h×nh vÏ ta xÐt cÆp r¨ng b1, b2 ®ang ¨n khíp nhau. T¹i thêi ®iÓm A d2 ®Çu chóng tiÕp xóc nhau t¹i ®iÓm k, sau thêi gian d1 t chóng ®Èy nhau trªn ®-êng ¨n khíp ®Õn ®iÓm K. Trªn biªn d¹ng r¨ng b1 vµ b2 tr-ît t-¬ng ®èi o víi nhau, c¸c cunglµ S1 14
  15. vµ S2 (S1 th-êng kh¸c S2) Gäi hiÖu S = S1 - S2 ®-îc gäi lµ ®é mßn tuyÖt ®èi Gäi S/S1 vµ S/S2 gäi lµ ®é tr-ît t-¬ng ®èi S1  S 2 dS1  dS 2 M 1  lim  t  0 S1 dS1 Gäi (1) S  S1 dS 2  dS1 M 2  lim 2  t  0 S 2 dS 2 M1, M2 ®-îc gäi lµ hÖ sè tr-ît cña biªn d¹ng r¨ng t-¬ng øng dS1 = KK1* = W1K.d φ1 (2) dS2 = KK2* = W2K.dφ2 d 1 i12 = => dφ2 = dφ1.i21 d 2 Thay (2) vµo (1) ta cã: N2K M 1  1  i 21 . N1 K (3) NK M 2  1  i12 . 1 N2K Ta thÊy M1, M2 lµ hµm sè cña K (M1 = M1(K); M2 = M2(K)). => Cã b¶ng VÞ trÝ K M1 M2 sau: N1 - 1 P 0 0 N2 1 - * NhËn xÐt: - Trong 2 b¸nh r¨ng, b¸nh cã ®-êng kÝnh nhá ®-êng cong dèc h¬n. Chøng tá b¸nh nhá truît nhiÒu h¬n - Trªn mét biªn d¹ng r¨ng, phÇn ch©n r¨ng bao giê còng tr-ît nhiÒu h¬n phÇn ®Ønh r¨ng. Mch©n > M®Ønh => c¸c b¸nh r¨ng sau thêi gian lµm viÖc th× ch©n r¨ng mßn nhiÒu h¬n ®Ønh r¨ng. Do vËy ®Ó ×m ®-îc quy tr×nh thay thÕ, söa ch÷a hîp lý ta ph¶i phèi hîp lù chän vËt liÖu gi÷a hai b¸nh ®Ó ®Õn thêi kú thay thÕ chóng ®Òu mßn nh- nhau. - Khi thiÕt kÕ cè g¾ng chän hÖ sè tr-ît cña 2 b¸nh lµ xÊp xØ nhau. C©u 23: Nªu vµ viÕt c¸c th«ng sè chÕ t¹o cña b¸nh r¨ng nghiªng? Còng gièng nh- b¸nh r¨ng th¼ng, trong c¸c b¸nh r¨ng nghiªng nh÷ng yÕu tè tr-íc kia lµ ®iÓm ®-êng giê trë thµnh ®-êng, mÆt. Ngoµi c¸c th«ng sè gièng nh- trong b¸nh r¨ng tiÕt diÖn cßn cã thªm c¸c th«ng sè sau ®©y: a) ChiÒu dÇy b¸nh r¨ng B b) Gãc nghiªng cña r¨ng trªn vßng c¬ së O c) Gãc nghiªng cña r¨ng trªn vßng chia  Cã thÓ thÊy r»ng gãc ngiªng cña r¨ng trªn mçi h×nh trô mét kh¸c. ThËt vËy b-íc xo¾n èc th× duy nhÊt cho tÊt c¶ c¸c h×nh trô, nh-ng do ®-êng kÝnh kh¸c nhau nªn gãc ngiªng còng kh¸c. VÝ dô nÕu gäi h lµ b-íc xo¾n èc: 15
  16. 2rO tg O  h 2r 2rO tg O tg    h h cos  cos  tg O Do ®ã tg  cos  d) B-íc ngang tS vµ m« ®un ngang mS lµ nh÷ng trÞ sè b-íc r¨ng vµ m«®un r¨ng ®o trªn tiÕt diÖn th¼ng gãc víi trôc b¸nh r¨ng d d tS  ; mS  z z Trong ®ã d - ®-êng kÝnh h×nh trô chia z - sè r¨ng e) B-íc ph¸p tn, m«®un ph¸p mn: NÕu c¾t t n b¸nh r¨ng b»ng mét mnÆt ph¼ng th¼ng gãc víi r¨ng (tøc lµ th¼ng gãc víi ®-êng r¨ng xo¾n èc trªn h×nh trô chia) sÏ ®-îc mét tiÕt diÖn h×nh elÝp. M« ®un vµ b-íc r¨ng ®o trªn tiÕt diÖn nµy vµ ë t o vµo chç ®ang ¨n khíp gäi lµ m«®un vµ b-íc ph¸p ký hiÖu lµ mn vµ tn (h×nh vÏ) mn = mS.cos tn = tS.cos f) B-íc däc ta lµ b-íc r¨ng ®o theo chiÒu trôc: ta = tSsin C©u 24: ThÕ nµo lµ b¸nh r¨ng thay thÕ cña b¸nh r¨ng trô trßn r¨ng nghiªng? TÝnh sè r¨ng tèi thiÓu cña b¸nh r¨ng nghiªng? Trong qu¸ tr×nh c¸c b¸nh r¨ng nghiªng ¨n khíp lùc t¸c ®éng n»m trªn mÆt ph¼ng nghiªng ®i mét gãc  so víi ®-êng trôc, tøc lµ th¼ng gãc víi ®-êng r¨ng ë chç ¨n khíp do ®ã khi xÐt sù ¨n khíp gi÷a hai b¸nh r¨ng nghiªng ng-êi ta xÐt trªn tiÕt diÖn th¼ng gãc víi ®-êng r¨ng nµy. TiÕt diÖn nµy c¾t c¸c h×nh trô chia theo nh÷ng ®-êng elÝp. Cã thÓ coi mét c¸ch gÇn ®óng lµ h×nh elÝp nµy, ë l©n cËn chç ¨n khíp, trïng víi vßng trßn mËt tiÕp cña nã t¹i ®ã. Nh- vËy cã thÓ coi sù ¨n khíp gi÷a hai b¸nh r¨ng nghiªng nh- sù ¨n khíp gi÷a hai b¸nh r¨ng th¼ng cã b¸n kÝnh b»ng b¸n kÝnh vßng mËt tiÕp nãi trªn. H·y tÝnh b¸n kÝnh vßng trßn mËt tiÕp ë l©n cËn chç ¨n khíp, b¸n kÝnh nµy chÝnh lµ b¸n kÝnh cong lín nhÊt cña elip B¸n kÝnh cong lín nhÊt cña elip b»ng: a2  b r Trong ®ã nöa trôc lín a  , nöa trôc nhá b = r cos  Víi  lµ gãc nghiªng cña r¨ng trªn h×nh trô chia. B¸nh r¨ng gi¶ ®Þnh cã b¸n kÝnh b»ng b¸n kÝnh vßng mËt tiÕp gäi lµ b¸nh r¨ng thay thÕ. M«®un trªn b¸nh r¨ng nµy lµ: mn = mS.cos Do ®ã sè r¨ng cña nã b»ng: 2r d 1 z tt   z mn . cos  m5 . cos  2 3 cos 3  16
  17. Víi z lµ sè r¨ng thËt trªn b¸nh r¨ng Sè r¨ng tèi thiÓu cña mét b¸nh r¨ng ®¶m b¶o kh«ng cã hiÖn t-îng c¾t ch©n r¨ng lµ zmin=17. Sè r¨ng tèi thiÓu cña b¸nh r¨ng thay thÕ còng b»ng 17. Nh- vËy sè r¨ng tèi thiÓu cña b¸nh r¨ng nghiªng chØ cßn b»ng: zmin = 17.cos3 Kh¸i niÖm b¸nh r¨ng thay thÕ nµy cho phÐp ta quy viÖc tÝnh to¸n c¸c cÆp b¸nh r¨ng nghiªng vÒ viÖc tÝnh to¸n c¸c cÆp b¸nh r¨ng th¼ng. C©u 25: Tr×nh bµy ®Æc ®iÓm ¨n khíp cña cÆp b¸nh r¨ng nghiªng? Trong qu¸ tr×nh c¸c b¸nh r¨ng nghiªng ¨n khíp lùc t¸c ®éng n»m trªn mf nghiªng ®i mét gãc  so víi ®-êng trôc, tøc lµ th¼mg gãc víi ®-êng r¨ng ë chç ¨n khíp, do ®ã khi xÐt sù ¨n khíp gi÷a hai b¸nh r¨ng nghiªng ta xÐt trªn tiÕt diÖn th¼ng gãc víi ®-opõng r¨ng nµy. tiÕt diÖn nµy c¾t c¸c h×nh trô chia theo ®-ênh elip. Cã thÓ coi gÇn ®óng lµ h×nh elip ë l©n cËn chç ¨n khíp, trïng víi vßng trßn mËt tiÕp cña nã t¹i ®ã . Nh- vËy cã thÓ coi sù ¨n khíp gi÷a hai b¸nh r¨ng nghiªng nh- cña b¸nh r¨ng th¼ng cã b¸n kÝnh b»ng b¸n kÝnh vßng mËt tiÕp nãi trªn. B¸n kÝnh vßng trßn mËt tiÕp ë l©n cËn chç ¨n khíp chÝnh lµ b¸n kÝnh cong lín nhÊt cña elip:  = a2/b. Trong ®ã nöa trôc lín lµ: a = r/cos. nöa trôc nhá : b = r. Do ®ã  = cos2 Víi : lµ gãc nghiªng cuarawng trªn h×nh trô chia. C©u 26: LËp c«ng thøc tÝnh tû sè truyÒn cña cÆp b¸nh r¨ng trô chÐo?. C¬ cÊu b¸nh r¨ng trô chÐo lµ c¬ cÊu b¸nh r¨ng trô trßn r¨ng nghiªng dïng ®Ó truyÒn chuyÓn ®éng gi÷a 2 trôc chÐo nhau. Gäi tt lµ tiÕp tuyÕn chung cña 2 ®-êng r¨ng a1 vµ a2, tiÕp tuyÕn nµy n»m trªn mf P lµ tiÕp diÖn chung cña 2 mÆt l¨n.C¸c gãc  1,  2 lµ gãc nghiªng cña r¨ng trªn mçi b¸nh,gãc gi÷a 2 ®-êng sinh p1,p2 lµ gãc chÐo gi÷a 2 trôc. VËy:  1 +  2 =  . §-êng 0102 th¼ng gãc víi 2 trôc, qua P lµ ®-êng nèi t©m. 0102 = A =O1P + O2P = r1 + r2. Gäi 1,2 lµ vËn tèc gãc cña b¸nh 1,2. t¹i P cã: vp1 = 1r1 ; vp2 = 2r2. V× 2 trôc kh«ng // nªn vp1  vp2.XÐy c/®éng t-¬ng ®èi gi÷a 2 ®iÓm P1, P2 ta cã: vp2 = vp1 + vP21  vp1co1 = vp2co2 =PH = vn Hay: 1r1co1 = 2r2co2  i12 = 1/2 = r2co2/r1co1. Gäi ms1, ms2 vµ z1, z2 lµ m« ®un ngang vµ sè r¨ng cña 2 b¸nh. do ®iÒu kiÖn ¨n khíp chÝnh x¸c: b-íc ph¸p tuyÕn tn còng tøc lµ m« ®un ph¸p mn cña 2 b¸nh r¨ng ph¶i b»ng nhau. V× vËy ta cã: i12 = ms2z2co2/ms1.z1co1 = mn z2/mn z1 = z2/z1 . Tõ ®ã ta cã c«ng thøc cña tû sè truyÒn lµ : i12 = 1/2 = r2co2/r1co1 = z2/z1. C©u 27: Em hiÓu thÕ nµo lµ b¸nh r¨ng thay thÕ cña b¸nh r¨ng nãn? TÝnh sè r¨ng tèi thiÓu cña b¸nh r¨ng nãn? Nªu c¸c th«ng sè chÕ t¹o c¬ b¶n? 1. B¸nh r¨ng thay thÕ cña b¸nh r¨ng nãn. Ta biÕt qu¸ tr×nh ¨n khíp cña hai b¸nh r¨ng nãn còng lµ qu¸ tr×nh ¨n khíp cña hai b¸nh r¨ng h×nh phÔu ë mÆt nãn phô. Khai triÓn hai b¸nh r¨ng h×nh 17
  18. phÔu nµy trªn mf tiÕp xóc chung cña chóng ®-îc hai b¸nh r¨ng h×nh qu¹t víi b¸n kÝnh vßng chia t-¬ng øng b»ng : r1' = r1/cos  1. r2' = r2/cos 2. NÕu ®-îc bæ xung ®Çy ®ñ vµo chç khuyÕt th× hai b¸nh r¨ng nµy sÏ cã sè r¨ng lµ: z1' = 2r1'/t ; z2' = 2r2'/t Do ®ã : z1' =z1/cos1, z2' =z2/cos2 Hai b¸nh r¨ng cã c¸c vßng chia r1', r2' vµ sè r¨ng z1', z2' gäi lµ b¸nh r¨ng thay thÕ, rÊt cã ý nghÜa trong viÖc tÝnh to¸n h×nh häc vµ søc bÒn cña r¨ng. 2. TÝnh sè r¨ng tèi thiÓu cña b¸nh r¨ng nãn. §Î tr¸nh hiÖn t-îng c¾t ch©n r¨ng , sè r¨ng cña b¸nh r¨ng nãn kh«ng ®-îc Ýt h¬n mét trÞ sè tèi thiÓu. V× sù ¨n khíp cña b¸nh r¨ng nãn t-¬ng ®-¬ng nh- sù ¨n khíp cña b¸nh r¨ng thay thÕ nªn khi ë b¸nh r¨ng thay thÕ kh«ng x¶y ra hiÖn t-îng c¾t ch©n r¨ng th× ë b¸nh r¨ng nãn còng vËy. §iÒu kiÖn kh«ng c¾t ch©n r¨ng cña b¸nh r¨ng thay thÕ lµ: z'1,2  17 hay z1,2/cos1,2 17 Tõ ®ã suy ra ®iÒu kiÖn kh«ng c¾t ch©n r¨ng cña b¸nh r¨ng nãn lµ: zmin 1,2 = 17 cos1,2 §©y còng lµ sè r¨ng tèi thiÓu cña b¸nh r¨ng nãn. V× cos1,2 < 1 cho nªn so víi b¸nh r¨ng trßn r¨ng th¼ng sè r¨ng cña b¸nh r¨ng nãn cã thÓ Ýt h¬n nhiÒu. 3. C¸c th«ng sè chÕ t¹o c¬ b¶n C©u 28: H·y ph©n biÖt hÖ b¸nh r¨ng th-êng vµ hÖ b¸nh r¨ng vi sai?Nªu mét vÝ dô vÒ øng dông cña hÖ b¸nh r¨ng vi sai? +)HÖ b¸nh r¨ng th-êng lµ hÖ b¸nh r¨ng trong ®ã c¸c b¸nh r¨ng ®Òu cã ®-êng trôc cè ®Þnh trong mét hÖ quy chiÕu g¾n liÒn víi gi¸.C¸c hÖ b¸nh r¨ng th-êng ®Òu cã mét bËc tù do.TØ sè truyÒn c¸c cÆp b¸nh r¨ng phô thuéc sè r¨ng cña tõng b¸nh r¨ng cßn tØ sè truyÒn cña hÖ th-êng b»ng tÝch c¸c tØ sè truyÒn c¸c cÆp b¸nh r¨ng trong hÖ: i1N = I12.I23.I34...I(N-1)N +)HÖ b¸nh r¨ng vi sai lµ hÖ b¸nh r¨ng mµ mçi cÆp b¸nh r¨ng cã Ýt nhÊt mét b¸nh r¨ng cã ®-êng trôc di ®éng ®èi víi gi¸.C¸c b¸nh r¨ng cã ®-êng trôc cè ®Þnh gäi lµ c¸c b¸nh r¨ng trung t©m,c¸c b¸nh r¨ng cã ®-êng trôc di ®éng gäi lµ c¸c b¸nh r¨ng vÖ tinh cßn kh©u ®éngmang trôc cña b¸nh r¨ng vÖ tinh (hay c¸c b¸nh r¨ng vÖ tinh ) gäi lµ cÇn.Trong hÖ b¸nh r¨ng vi sai ®-êng trôc cña b¸nh r¨ng trung t©m (hay cña c¸c b¸nh r¨ng trung t©m ) vµ ®-êng trôc cña cÇn C ph¶i n»m trªn cïng mét ®-êng th¼ng ,®iÒu nµy ®-îc gäi lµ ®iÒu kiÖn ®ång trôc trong hÖ b¸nh r¨ng vi sai.C¸c hÖ b¸nh r¨ng vi sai ®Òu cã 2 bËc tù do. +)VÝ dô vÒ øng dông cña b¸nh r¨ng vi sai:nh- ta biÕt th× c«ng dông cña hÖ b¸nh r¨ng vi sai lµ:- Dïng chÕ t¹o hép sè vi sai dïng trong « t« - Dïng lµm c¬ cÊu hîp chuyÓn ®éng trong c¸c hÖ thèng tù ®éng XÐt hép vi sai cña « t«:Hép cã 2 cÆp b¸nh r¨ng h×nh nãn (3 ,4),(4 ,3’).Sè r¨ng c¸c b¸nh trung 3,3’ b»ng nhau :z3’ = z3.Trôc b¸nh vÖ tinh 4 vu«ng gãc víi trôc cña c¸c b¸nh trung t©m vµ cÇn C.ChuyÓn ®éng tõ ®éng c¬ ®-îc truyÒn tíi cÇn C th«ng qua cÆp b¸nh r¨ng h×nh nãn (1 ,2) (h×nh.13) Gäi v©n tèc cña cÇn C vµ cña b¸nh r¨ng trung t©m 3 ,3’ lÇn l-ît lµ : C ,3 ,3’ th× : i33C’ = (3 - c)/(3’ - C) = -Z4Z3’/Z3Z4 = -Z3’/Z3 = -1 do ®ã :3 - C = -(3’-C)  3 + 3’ = 2C (20) 18
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2