Giáo trình Nguyên lý máy
Mỏy
Máy là tập hợp các vật thể do con người tạo ra, nhằm mục đích thực hiện và mở rộng các chức
năng lao động.
• Căn cứ vào chức năng, có thể chia máy thành các loại:
a. Máy năng lượng: dùng để truyền hay biến đổi năng lượng, gồm hai loại:
+ Máy- động cơ: biến đổi các dạng năng lượng khác thành cơ năng, ví dụ động cơ nổ, động cơ
điện, tuốcbin.
+ Máy biến đổi cơ năng: biến đổi cơ năng thành các dạng năng lượng khác, ví dụ máy phát
điện, máy nén khí.
b. Máy làm việc (máy công tác): có nhiệm vụ biến đổi hoặc hình dạng, kích thước hay trạng
thái của vật thể (gọi là máy công nghệ), hoặc thay đổi vị trí của vật thể (gọi là máy vận
chuyển).
Trên thực tế, nhiều khi không thể phân biệt như trên, vì các máy nói chung đều có động cơ
dẫn động riêng. Những máy như vậy gọi là máy tổ hợp. Ngoài động cơ và bộ phận làm việc,
trong máy tổ hợp còn có các thiết bị khác như thiết bị kiểm tra, theo dõi, điều khiển. Khi các
chức năng điều khiển của con người đối với toàn bộ quá trình làm việc của máy đều được đảm
nhận bởi các thiết bị nói trên, máy tổ hợp trở thành máy tự động.
c. Máy truyền và biến đổi thông tin, ví dụ máy tính điện tử.
d. Ngoài các loại máy trên đây, còn nhiều loại máy có chức năng đặc biệt như tim nhân tạo,
tay máy, người máy.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Nguyên lý máy
Đại học đà nẵng Tr−ờng đại học Bách KHOA khoa s− phạm kỹ thuật -------ả ã------- Bài giảng NGUYÊN Lý MáY dùng cho sinh viên CHUYÊN NGàNH CƠ KHí CHế TạO MáY (LƯU HàNH NộI Bộ) Biên soạn : LÊ CUNG - bộ môn nguyên lý – chi tiết máy F đà nẵng 2007 G Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S− phạm Kỹ thuật 2 CHƯƠNG MỞ ĐẦU Đ1. Khỏi niệm về mỏy và cơ cấu 1. Mỏy Máy là tập hợp các vật thể do con ng−ời tạo ra, nhằm mục đích thực hiện và mở rộng các chức năng lao động. • Căn cứ vào chức năng, có thể chia máy thành các loại: a. Máy năng l−ợng: dùng để truyền hay biến đổi năng l−ợng, gồm hai loại: + Máy- động cơ: biến đổi các dạng năng l−ợng khác thành cơ năng, ví dụ động cơ nổ, động cơ điện, tuốcbin... + Máy biến đổi cơ năng: biến đổi cơ năng thành các dạng năng l−ợng khác, ví dụ máy phát điện, máy nén khí... b. Máy làm việc (máy công tác): có nhiệm vụ biến đổi hoặc hình dạng, kích th−ớc hay trạng thái của vật thể (gọi là máy công nghệ), hoặc thay đổi vị trí của vật thể (gọi là máy vận chuyển). Trên thực tế, nhiều khi không thể phân biệt nh− trên, vì các máy nói chung đều có động cơ dẫn động riêng. Những máy nh− vậy gọi là máy tổ hợp. Ngoài động cơ và bộ phận làm việc, trong máy tổ hợp còn có các thiết bị khác nh− thiết bị kiểm tra, theo dõi, điều khiển... Khi các chức năng điều khiển của con ng−ời đối với toàn bộ quá trình làm việc của máy đều đ−ợc đảm nhận bởi các thiết bị nói trên, máy tổ hợp trở thành máy tự động. c. Máy truyền và biến đổi thông tin, ví dụ máy tính điện tử... d. Ngoài các loại máy trên đây, còn nhiều loại máy có chức năng đặc biệt nh− tim nhân tạo, tay máy, ng−ời máy... • Khi phân tích hoạt động của một máy, có thể xem máy là một hệ thống gồm các bộ phận điển hình, theo sơ đồ khối sau: + Bộ nguồn: cung cấp năng l−ợng cho toàn máy. + Bộ chấp hành: trực tiếp thực hiện nhiệm vụ công nghệ của máy. + Bộ biến đổi trung gian: thực hiện các biến đổi cần thiết từ bộ nguồn đến bộ chấp hành. + Bộ điều khiển: thực hiện các thông tin, thu thập các tin tức làm việc của máy và đ−a ra các tín hiệu cần thiết để điều khiển máy. 2. Cơ cấu • Trong các bộ phận của máy, tập hợp các vật thể có chuyển động xác định, làm nhiệm vụ truyền hay biến đổi chuyển động gọi là cơ cấu. • Theo đặc điểm các vật thể hợp thành cơ cấu, có thể xếp các cơ cấu thành các lớp: + Cơ cấu chỉ gồm các vật rắn tuyệt đối. + Cơ cấu có vật thể đàn hồi, ví dụ cơ cấu dùng dây đai, cơ cấu có lò xo, cơ cấu dùng tác dụng của chất khí, chất lỏng, cơ cấu di chuyển nhờ thuỷ lực. + Cơ cấu dùng tác dụng của điện từ. Bộ nguồn Bộ biến đổi trung gian Bộ chấp hành Bộ điều khiển Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S− phạm Kỹ thuật 3 Đ2. Nội dung và phương phỏp nghiờn cứu của mụn học Nguyờn lý mỏy • Môn học Nguyên lý máy nghiên cứu vấn đề chuyển động và điều khiển chuyển động của cơ cấu và máy. Ba vấn đề chung của các loại cơ cấu và máy mà môn học Nguyên lý máy nghiên cứu là vấn đề về cấu trúc, động học và động lực học. Ba vấn đề nêu trên đ−ợc nghiên cứu d−ới dạng hai bài toán: bài toán phân tích và bài toán tổng hợp. Bài toán phân tích cấu trúc nhằm nghiên cứu các nguyên tắc cấu trúc của cơ cấu và khả năng chuyển động của cơ cấu tùy theo cấu trúc của nó. Bài toán phân tích động học nhằm xác định chuyển động của các khâu trong cơ cấu, khi không xét đến ảnh h−ởng của các lực mà chỉ căn cứ vào quan hệ hình học của các khâu. Bài toán phân tích động lực học nhằm xác định lực tác động lên cơ cấu và quan hệ giữa các lực này với chuyển động của cơ cấu. • Bên cạnh các ph−ơng pháp của môn học Cơ học lý thuyết, để nghiên cứu các vấn đề động học và động lực học của cơ cấu, ng−ời ta sử dụng các ph−ơng pháp sau đây: + Ph−ơng pháp đồ thị (ph−ơng pháp vẽ - dựng hình) + Ph−ơng pháp giải tích Ngoài ra, các ph−ơng pháp thực nghiệm cũng có một ý nghĩa quan trọng trong việc nghiên cứu các bài toán về Nguyên lý máy. Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S− phạm Kỹ thuật 4 Chương I CẤU TRÚC CƠ CẤU Đ1. Khỏi niệm và định nghĩa 1) Khõu và chi tiết mỏy • Ví dụ về máy và cơ cấu Xét động cơ đốt trong kiểu pittông-tay quay đ−ợc dùng để biến đổi năng l−ợng của khí cháy bên trong xi lanh (nhiệt năng, hóa năng) thành cơ năng trên trục khuỷu (máy này đ−ợc gọi là máy năng l−ợng - hình 1.1). Động cơ đốt trong bao gồm nhiều cơ cấu. Cơ cấu chính trong máy là cơ cấu tay quay-con tr−ợt OAB (hình 1.2) làm nhiệm vụ biến chuyển tịnh tiến của pistông (3) thành chuyển động quay của trục khuỷu (1). ` • Khâu và chi tiết máy + Máy và cơ cấu gồm nhiều bộ phận có chuyển động t−ơng đối đối với nhau. Mỗi bộ phận có chuyển động riêng biệt này của máy đ−ợc gọi là một khâu. Khâu có thể là một vật rắn không biến dạng, vật rắn biến dạng (ví dụ lò xo...) hoặc có dạng dây dẻo (ví dụ dây đai trong bộ truyền đai...). Trong toàn bộ giáo trình này, trừ những tr−ờng hợp đặc biệt, ta xem khâu nh− là một vật rắn không biến dạng (vật rắn tuyệt đối). + Khâu có thể là một chi tiết máy độc lập hay do một số chi tiết máy ghép cứng lại với nhau. O B A Xi lanh 4 Thanh truyền 2 Trục khuỷu 1 Pistông 3 Hình 1.1 B A O 3 2 1 Hình 1.2 4 QZ Hình 1.4 1 x y O 2 TX TY Hình 1.3 1 2 x O QX QY TX QZ TZ z y Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S− phạm Kỹ thuật 5 Mỗi chi tiết máy là một bộ phận hoàn chỉnh, không thể tháo rời nhỏ hơn đ−ợc nữa của máy. • Ví dụ, cơ cấu tay quay con tr−ợt OAB (hình 1.2) có 4 khâu: Trục khuỷu (1), thanh truyền (2), pittông (3) và xi lanh (4) gắn liền với vỏ máy. Trong hệ quy chiếu gắn liền với khâu (4) (vỏ máy, xi lanh), mỗi khâu có chuyển động riêng biệt: Khâu (1) quay xung quanh tâm O, khâu (2) chuyển động song phẳng, khâu (3) chuyển động tịnh tiến, khâu (4) cố định. Trục khuỷu thông th−ờng là một chi tiết máy độc lập. Thanh truyền gồm nhiều chi tiết máy nh− thân, bạc lót, đầu to, bu lông, đai ốc... ghép cứng lại với nhau. 2) Nối động, thành phần khớp động và khớp động • Bậc tự do t−ơng đối giữa hai khâu + Số bậc tự do t−ơng đối giữa hai khâu là số khả năng chuyển động độc lập t−ơng đối của khâu này đối với khâu kia (tức là số khả năng chuyển động độc lập của khâu này trong một hệ quy chiếu gắn liền với khâu kia). + Khi để rời hai khâu trong không gian, giữa chúng sẽ có 6 bậc tự do t−ơng đối. Thật vậy, trong hệ tọa độ vuông góc Oxyz gắn liền với khâu (1), khâu (2) có 6 khả năng chuyển động: , ,X Y ZT T T (chuyển động tịnh tiến dọc theo các trục Ox, Oy, Oz) và , ,X Y ZQ Q Q (chuyển động quay xung quanh các trục Ox, Oy, Oz). Sáu khả năng này hoàn toàn độc lập với nhau (hình 1.3). + Tuy nhiên, khi để rời hai khâu trong mặt phẳng, số bậc tự do t−ơng đối giữa chúng chỉ còn lại là 3: chuyển động quay ZQ xung quanh trục Oz vuông góc với mặt phẳng chuyển động Oxy của hai khâu và hai chuyển động tịnh tiến ,X YT T dọc theo các trục Ox, Oy nằm trong mặt phẳng này (hình 1.4). + Số bậc tự do t−ơng đối giữa hai khâu cũng chính là số thông số vị trí độc lập cần cho tr−ớc để xác định hoàn toàn vị trí của khâu này trong một hệ quy chiếu gắn liền với khâu kia (hình 1.5). Thật vậy, để xác định hoàn toàn vị trí của khâu (2) trong hệ quy chiếu R gắn liền với khâu (1), nghĩa là để xác định hoàn toàn vị trí của hệ quy chiếu R2 gắn liền với khâu (2) so với hệ quy chiếu R, cần biết 6 thông số: + Ba tọa độ xO2, yO2, zO2 của gốc O2 của hệ quy chiếu R2 trong hệ R. + Ba góc chỉ ph−ơng α, β, γ xác định ph−ơng chiều của vectơ đơn vị 2xe G của trục O2x2 của hệ R2 trong hệ R. • Nối động, thành phần khớp động, khớp động + Để tạo thành cơ cấu, ng−ời ta phải tập hợp các khâu lại với nhau bằng cách thực hiện các phép nối động. Nối động hai khâu là bắt chúng tiếp xúc với nhau theo một quy cách nhất định trong suốt quá trình chuyển động. Nối động hai khâu làm hạn chế bớt số bậc tự do t−ơng đối giữa chúng. + Chỗ trên mỗi khâu tiếp xúc với khâu đ−ợc nối động với nó gọi là thành phần khớp động. + Tập hợp hai thành phần khớp động của hai khâu trong một phép nối động gọi là một khớp động. 3) Cỏc loại khớp động và lược đồ khớp • Các loại khớp động + Căn cứ vào số bậc tự do t−ơng đối bị hạn chế đi khi nối động (còn gọi là số ràng buộc của khớp), ta phân khớp động thành các loại: khớp loại 1, loại 2, loại 3, loại 4, loại 5 lần l−ợt hạn chế 1, 2, 3, 4, 5 bậc tự do t−ơng đối. z2 O2 y2 x O z y Hình 1.5 x2e G β α γ 2 (R) 1 (R2) x2 Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S− phạm Kỹ thuật 6 Không có khớp loại 6, vì khớp này hạn chế 6 bậc tự do t−ơng đối giữa hai khâu, khi đó hai khâu là ghép cứng với nhau. Không có khớp loại 0, vì khi đó hai khâu để rời hoàn toàn trong không gian (liên kết giữa hai khâu lúc này đ−ợc gọi là liên kết tự do). + Căn cứ vào đặc điểm tiếp xúc của hai khâu khi nối động, ta phân khớp động thành các loại: Khớp cao: nếu thành phần khớp động là các điểm hay các đ−ờng (hai khâu tiếp xúc nhau theo điểm hoặc đ−ờng) Khớp thấp: nếu thành phần khớp động là các mặt (hai khâu tiếp xúc nhau theo mặt). • Ví dụ về khớp động + Ví dụ 1: Cho hình trụ tròn xoay (khâu 1) tiếp xúc với tấm phẳng (khâu 2) theo một đ−ờng sinh, ta đ−ợc một khớp động (hình 1.6). Số bậc tự do t−ơng đối bị hạn chế đi là 2 (hai chuyển động ,Y ZQ T không thể xảy ra vì khi đó hình trụ không còn tiếp xúc với tấm phẳng theo đ−ờng sinh nữa). Khớp động này là khớp loại 2. Thành phần khớp động trên khâu 1 là đ−ờng sinh AA’ của nó hiện đang tiếp xúc với mặt phẳng của khâu 2. Thành phần khớp động trên khâu 2 là đoạn thẳng BB’ hiện trùng với đ−ờng sinh AA’. Thành phần khớp động là các đ−ờng nên khớp động này là một khớp cao. + Ví dụ 2: Hai hình cầu tiếp xúc với nhau (hình 1.7) cho ta một khớp động. Số bậc tự do t−ơng đối bị hạn chế đi là 3 (hạn chế ba chuyển động , ,X Y ZT T T ), nên đây là một khớp cầu loại 3. Thành phần khớp động là các mặt cầu, do vậy khớp cầu nói trên là một khớp thấp. Hình 1.7 x y z 2 1 O B ZT YQ Hình 1.6 x y z A A’ B’ 1 2 O O Hình 1.8 : Khớp cầu có chốt z y z x Chốt 3 2 1 Rãnh 4 x y z 1 2 Hình 1.9 : Khớp tr−ợt Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S− phạm Kỹ thuật 7 + Ví dụ 3: Khớp cầu có chốt (hình 1.8): Khác với khớp cầu loại 3 trên đây, trên khâu 2 của khớp cầu này có gắn thêm chốt 3, trên khâu 1 có xẻ rãnh 4. Khi đó, khâu hai chỉ còn hai khả năng chuyển động t−ơng đối so với khâu 1: chuyển động quay XQ xung quanh trục x và chuyển động quay YQ xung quanh trục y. Khớp này hạn chế 4 bậc tự do t−ơng đối, do vậy là khớp loại 4. Thành phần khớp động là các mặt cầu nên đây là một khớp thấp. + Ví dụ 4: Khớp tịnh tiến (khớp tr−ợt – hình 1.9): số bậc tự do t−ơng đối bị hạn chế đi là 5 (chỉ để lại chuyển động tịnh tiến XT ) nên khớp tr−ợt là khớp loại 5. Thành phần khớp động là các mặt phẳng, nên khớp tr−ợt là một khớp thấp. + Ví dụ 5: Khớp quay (khớp bản lề – hình 1.10): số bậc tự do t−ơng đối bị hạn chế đi là 5 (chỉ để lại chuyển động quay XQ ) nên khớp quay là một khớp loại 5. Thành phần khớp động là các mặt trụ tròn xoay A và các phần mặt phẳng B, nên dây là một khớp thấp. + Ví dụ 6: Khớp vít (ví dụ vít me-đai ốc – hình 1.11): khâu 1 có hai khả năng chuyển động t−ơng đối so với khâu 2, đó là hai chuyển động ZT và ZQ . Tuy nhiên hai khả năng chuyển động này phụ thuộc lẫn nhau (khi giữ vít me cố định và xoay đai ốc một góc nào đó quanh trục Oz thì đai ốc sẽ tịnh tiến một khoảng xác định dọc theo trục Oz). Do vậy khớp vít là khớp loại 5. Thành phần khớp động là các mặt ren vít nên đây là một khớp thấp. • L−ợc đồ khớp Trên thực tế, kết cấu khâu và khớp rất phức tạp. Để thuận tiện cho việc nghiên cứu các bài toán về cơ cấu, ng−ời ta biểu diễn các khớp động khác nhau bằng các l−ợc đồ quy −ớc. L−ợc đồ một số khớp thông dụng: Khớp cầu (khớp thấp, loại 3) Khớp cầu có chốt (Khớp thấp, loại 4) Khớp tịnh tiến (khớp thấp, loại 5) Khớp bản lề (khớp thấp, loại 5) Khớp vít (khớp thấp, loại 5) Khớp cao phẳng (khớp bánh răng phẳng, khớp cam phẳng...) (khớp cao, loại 4) Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S− phạm Kỹ thuật 8 4) Kớch thước động của khõu và lược đồ khõu + Kích th−ớc động của khâu là các thông số xác định vị trí t−ơng đối giữa các thành phần khớp động trên khâu. Ví dụ, thanh truyền (2) trong động cơ đốt trong (hình 1.1) đ−ợc nối với tay quay (1) và với pittông (3) bằng các khớp quay, các thành phần khớp động trên thanh truyền là các mặt trụ trong có đ−ờng trục song song với nhau. Kích th−ớc động của thanh truyền là khoảng cách il giữa hai đ−ờng trục của các khớp quay. + Mỗi khâu có thể có một hay nhiều kích th−ớc động. Ví dụ, khâu 3 trên hình 1.14 đ−ợc nối động với ba khâu 6, 2 và 4 bằng các khớp quay D, C, E. Khâu 3 có ba kích th−ớc động, đó là khoảng cách trục lEC, lDE, lDC giữa các khớp quay. + Khâu đ−ợc biểu diễn bằng các l−ợc đồ gọi là l−ợc đồ động của khâu, trên đó thể hiện các kích th−ớc động của nó và l−ợc đồ các khớp động nối nó với các khâu khác. Ví dụ l−ợc đồ động của khâu thanh truyền (2) trong động cơ đốt trong cho trên hình 1.12. 5) Chuỗi động và cơ cấu • Chuỗi động + Chuỗi động là tập hợp các khâu đ−ợc nối với nhau bằng các khớp động. + Dựa trên cấu trúc chuỗi động, ta phân chuỗi động thành hai loại: chuỗi động hở và chuỗi động kín. Chuỗi động hở là chuỗi động trong đó các khâu chỉ đ−ợc nối với một khâu khác. Chuỗi động kín là chuỗi động trong đó mỗi khâu đ−ợc nối ít nhất với hai khâu khác (các khâu tạo thành các chu vi khép kín, mỗi khâu tham gia ít nhất hai khớp động). + Dựa trên tính chất chuyển động, ta phân biệt chuỗi động không gian và chuỗi động phẳng. Chuỗi động không gian có các khâu chuyển động trên các mặt phẳng không song song với nhau, còn trong chuỗi động phẳng, tất cả các khâu chuyển động trên những mặt phẳng song song với nhau. + Ví dụ, chuỗi động trên hình 1.13, có 4 khâu nối nhau bằng 3 khớp quay và 1 khớp tr−ợt, các khớp quay có đ−ờng trục song song với nhau và vuông góc với ph−ơng tr−ợt của khớp tr−ợt, do đó cả 4 khâu có mặt phẳng chuyển động song song với nhau. Hơn nữa mỗi khâu trong chuỗi động nối động với 2 khâu khác, nên chuỗi động nói trên là một chuỗi động phẳng kín. T−ơng tự, chuỗi động trên hình 1.14 cũng là chuỗi động phẳng kín. Chuỗi động trên hình 1.15 gồm 4 khâu, nối nhau bằng 3 khớp quay có đ−ờng trục vuông góc với nhau từng đôi một, do đó các khâu chuyển động trong các mặt phẳng không song song với nhau. Mặc khác, khâu 3 và khâu 4 chỉ đ−ợc nối với một khâu khác nên đây là một chuỗi động không gian hở. il Hình 1.12 Hình 1.11: Khớp vít Vít me 1 Đai ốc 2 z x y O 1 2 Hình 1.10 : Khớp quay A B Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S− phạm Kỹ thuật 9 • Cơ cấu + Cơ cấu là một chuỗi động, trong đó một khâu đ−ợc chọn làm hệ quy chiếu (và gọi là giá), các khâu còn lại có chuyển động xác định trong hệ quy chiếu này (và gọi là các khâu động). Thông th−ờng, coi giá là cố định. T−ơng tự nh− chuỗi độn ... ............................................................................................................................76 HIỆU SUẤT .............................................................................................................................76 Đ1. Khỏi niệm về hiệu suất ....................................................................................................76 Đ2. 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 Đ1. Đặt vấn đề........................................................................................................................79 Đ2. Bộ điều chỉnh vận tốc ly tõm trực tiếp ............................................................................79 1) Cấu tạo..................................................................................................................................79 2) Nguyờn lý làm việc ..............................................................................................................79 3) Một số khỏi niệm cơ bản ......................................................................................................80 4) Ưu nhược điểm của bộ điều chỉnh vận tốc ly tõm trực tiếp .................................................80 Đ3. Cỏc bộ điều chỉnh vận tốc ly tõm giỏn tiếp .....................................................................81 1) Bộ điều chỉnh vận tốc ly tõm giỏn tiếp phi tĩnh ...................................................................81 2) Bộ điều chỉnh vận tốc ly tõm giỏn tiếp cú liờn hệ ngược cứng ............................................82 3) Bộ điều chỉnh vận tốc ly tõm giỏn tiếp cú liờn hệ ngược mềm ............................................83 Đ3. Nhận xột về cấu trỳc của một hệ điều chỉnh tự động .....................................................83 Chương IX ................................................................................................................................85 CƠ CẤU CAM .........................................................................................................................85 Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S− phạm Kỹ thuật 172 Đ1. Đại cương .......................................................................................................................85 1) Khỏi niệm về cơ cấu cam .....................................................................................................85 2) Cỏc thụng số cơ bản của cơ cấu cam....................................................................................86 Đ2. Phõn tớch động học cơ cấu cam......................................................................................88 1) Bài toỏn chuyển vị................................................................................................................88 2) Bài toỏn vận tốc và gia tốc ...................................................................................................92 Đ3. Phõn tớch lực trờn cơ cấu cam ........................................................................................93 1) Lực tỏc dụng trờn cơ cấu cam - Gúc ỏp lực tới hạn và gúc ỏp lực cực đại cho phộp ...........93 2) Quan hệ giữa gúc ỏp lực, vị trớ tõm cam và quy luật chuyển động của cần .........................94 - Xỏc định gúc ỏp lực và phỏp tuyến của biờn dạng cam .........................................................94 Đ4. Tổng hợp cơ cấu cam ......................................................................................................97 1) Tổng hợp cơ cấu cam cần đỏy nhọn.....................................................................................97 2) Tổng hợp cơ cấu cam cần đỏy lăn ......................................................................................102 3) Tổng hợp cơ cấu cam cần đẩy đỏy bằng ............................................................................103 Đ5. Biện phỏp bảo toàn khớp cao ........................................................................................107 Chương X ...............................................................................................................................109 CƠ CẤU BÁNH RĂNG THÂN KHAI PHẲNG...................................................................109 Đ1. Đại cương ......................................................................................................................109 1) Khỏi niệm ...........................................................................................................................109 2) Định lý cơ bản về ăn khớp bỏnh răng.................................................................................111 3) Biờn dạng răng thõn khai....................................................................................................112 Đ2. Điều kiện để tỷ số truyền của một cặp bỏnh răng thõn khai bằng hằng số ...................114 1) Điều kiện ăn khớp đỳng và ăn khớp trựng của cặp bỏnh răng thõn khai ...........................116 2) Điều kiện ăn khớp khớt của cặp bỏnh răng thõn khai .........................................................117 Đ3. Cỏc thụng số chế tạo cơ bản của bỏnh răng thõn khai...................................................118 1) Phương phỏp bao hỡnh để tạo hỡnh biờn dạng thõn khai ....................................................118 2) Thanh răng sinh và thụng số của thanh răng sinh ..............................................................119 3) Cỏc thụng số chế tạo cơ bản của bỏnh răng thõn khai........................................................120 4) Hiện tượng cắt chõn răng – Số răng và hệ số dịch dao tối thiểu ........................................122 Đ4. Cỏc thụng số ăn khớp của cặp bỏnh răng thõn khai ......................................................124 1) Phương trỡnh ăn khớp khớt..................................................................................................124 2) Cỏc chế độ ăn khớp của cặp bỏnh răng thõn khai ..............................................................126 3) Cỏc thụng số ăn khớp và đặc điểm của chỳng trong từng chế độ ăn khớp ........................126 4) Một vài đặc điểm của việc dịch dao và dịch chỉnh ăn khớp ..............................................127 Đ5. Hiện tượng trượt biờn dạng răng ...................................................................................127 Đ6. Bỏnh răng trụ trũn răng thẳng và răng nghiờng.............................................................128 1) Bỏnh răng trụ trũn răng thẳng ...........................................................................................128 2) Bỏnh răng trụ trũn răng nghiờng .......................................................................................130 Chương XI ..............................................................................................................................136 CƠ CẤU BÁNH RĂNG KHễNG GIAN ..............................................................................136 Đ1. Cơ cấu bỏnh răng nún răng thẳng.................................................................................136 1) Mặt lăn và tỷ số truyền.......................................................................................................136 2) Mặt răng và đặc điểm tiếp xỳc ...........................................................................................136 3) Cỏc thụng số của bỏnh răng nún.........................................................................................137 4) Bỏnh răng thay thế của bỏnh răng nún ...............................................................................138 Đ2. Cơ cấu bỏnh răng trụ chộo.............................................................................................139 1) Mặt lăn và tỷ số truyền.......................................................................................................139 2) Mặt răng và đặc điểm tiếp xỳc ...........................................................................................141 Đ3. Cơ cấu trục vớt - bỏnh vớt trụ trũn.................................................................................141 Chương XII.............................................................................................................................143 HỆ BÁNH RĂNG ..................................................................................................................143 Đ1. Đại cương .....................................................................................................................143 Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S− phạm Kỹ thuật 173 1) Đặt vấn đề...........................................................................................................................143 2) Cỏc loại hệ bỏnh răng .........................................................................................................143 Đ2. Phõn tớch động học hệ bỏnh răng .................................................................................144 1) Tỷ số truyền trong hệ bỏnh răng thường ............................................................................144 2) Quan hệ vận tốc gúc trong hệ vi sai ...................................................................................145 3) Tỷ số truyền trong hệ hành tinh .........................................................................................147 Đ5. Chọn số răng cỏc bỏnh răng trong hệ hành tinh ...........................................................147 1) Điều kiện đồng trục ...........................................................................................................148 2) Điều kiện lắp ......................................................................................................................148 Đ3. Cụng dụng của hệ bỏnh răng ........................................................................................148 1) Cụng dụng của hệ thường ..................................................................................................148 2) Cụng dụng của hệ vi sai .....................................................................................................149 3) Cụng dụng của hệ hành tinh...............................................................................................150 Chương XIII ...........................................................................................................................152 CƠ CẤU PHẲNG TOÀN KHỚP THẤP ...............................................................................152 Đ1. Đại cương .....................................................................................................................152 1) Khỏi niệm về cơ cấu phẳng toàn khớp thấp ......................................................................152 2) Cỏc cơ cấu phẳng toàn khớp thấp thụng dụng ..................................................................152 Đ2. Cơ cấu bốn khõu bản lề ................................................................................................153 1) Tỷ số truyền trong cơ cấu 4 khõu bản lề ............................................................................153 2) Hệ số về nhanh ...................................................................................................................154 3) Điều kiện quay toàn vũng của khõu nối giỏ .......................................................................155 Đ3. Cơ cấu tay quay con trượt .............................................................................................156 1) Quan hệ vận tốc..................................................................................................................156 2) Hệ số về nhanh ...................................................................................................................157 3) Điều kiện quay toàn vũng...................................................................................................157 Đ3. Cơ cấu culớt ..................................................................................................................157 1) Tỷ số truyền........................................................................................................................157 2) Hệ số về nhanh ...................................................................................................................158 3) Điều kiện quay toàn vũng...................................................................................................158 Chương XIV ...........................................................................................................................160 CÁC CƠ CẤU ĐẶC BIỆT.....................................................................................................160 Đ1. Cơ cấu truyền động đai ................................................................................................160 1) Quan hệ giữa lực căng S1 và S2 trờn hai nhỏnh của bộ truyền đai (Cụng thức Euler)........160 2) Momen ma sỏt trong bộ truyền đai.....................................................................................161 3) Nhận xột về khả năng tải của bộ truyền đai .......................................................................162 Đ2. Cơ cấu Cỏc đăng (Cardan) ............................................................................................162 1) Cấu tạo................................................................................................................................163 2) Phõn tớch động học .............................................................................................................163 3) Cơ cấu cỏc đăng kộp...........................................................................................................165 Đ3. Cơ cấu Man ..................................................................................................................166 1) Cấu tạo................................................................................................................................166 2) Phõn tớch động học .............................................................................................................167 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................................169 MỤC LỤC ..............................................................................................................................170
File đính kèm:
- giao_trinh_nguyen_ly_may.pdf