(NB) Giáo trình Nguyên lý chi tiết máy với mục tiêu giúp các bạn có thể nêu lên được tính chất, công dụng một số cơ cấu và bộ truyền cơ bản trong các bộ phận máy thường gặp; Phân biệt được cấu tạo, phạm vi sử dụng, ưu khuyết điểm của các chi tiết máy thông dụng để lựa chọn và sử dụng hợp lý; Phân tích động học các cơ cấu và bộ truyền cơ khí thông dụng; Mời các bạn cùng tham khảo nội dung giáo trình phần 1 dưới đây.
ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI NGUYỄN VĂN CHÍN (Chủ biên) BÙI VĂN CƠNG - TRƯƠNG VĂN HỢI GIÁO TRÌNH NGUYÊN LÝ CHI TIẾT MÁY Nghề: Cơ điện tử Trình độ: Cao đẳng (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2019 LỜI NÓI ĐẦU Trong chiến lược phát triển đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao phục vụ cho nghiệp công nghiệp hóa đại hóa đất nước Đào tạo nguồn nhân lực phục vụ cho cơng nghiệp hóa lĩnh vực khí – Nghề cắt gọt kim loại nghề đào tạo nguồn nhân lực tham gia chế tạo chi tiết máy móc đòi hỏi sinh viên học trường cần trang bị kiến thức, kỹ cần thiết để làm chủ công nghệ sau trường tiếp cận điều kiện sản xuất doanh nghiệp ngồi nước Khoa Cơ khí Trường Cao đẳng nghề Việt nam – Hàn quốc thành phố Hà nội biên soạn giáo trình mơn học Ngun lý chi tiết máy Nội dung môn học để cập đến kiến thức nguyên lý, cấu tạo máy nói chung tính tốn chi tiết máy thông dụng; làm tảng cho sinh viên tiếp thu kiến thức môn học, mô đun chuyên ngành Căn vào trang thiết bị trường khả tổ chức học sinh thực tập công ty, doanh nghiệp bên mà nhà trường xây dựng tập thực hành áp dụng cụ thể phù hợp với điều kiện hoàn cảnh Mặc dù cố gắng trình biên soạn, song khơng tránh khỏi sai sót Chúng tơi mong nhận đóng góp ý kiến bạn đồng nghiệp để giáo trình hồn thiện Mọi ý kiến đóng góp xin gửi địa chỉ: Khoa Cơ khí – Trường Cao đẳng nghề Việt nam – Hàn quốc thành phố Hà nội – Đông anh - Hà nội Xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày tháng năm 2019 Chủ biên: Nguyễn Văn Chín MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC Phần I Nguyên lý máy Bài 1: Bài mở đầu 1.1 Vị trí mơn học 1.2 Đối tượng nghiên cứu 1.3 Nội dung nghiên cứu môn học 10 1.4 Phương pháp nghiên cứu môn học 10 Chương 1: Cấu tạo cấu 11 1.1 Những khái niệm 11 1.2 Bậc tự cấu 18 1.3 Xếp loại cấu phẳng theo cấu trúc 23 Chương 2: Động học cấu 31 2.1 Mục đích, nhiệm vụ phương pháp nghiên cứu 31 2.2 Phân tích động học cấu phẳng loại phương pháp vẽ hoạ đồ 32 2.3 Định lý đồng dạng hoạ đồ vận tốc gia tốc 38 Chương 3: Phân tích lực cấu phẳng 41 3.1 Khái niệm 42 3.2 Hợp lực quán tính 46 3.3 Xác định phản lực khớp động nhóm A-xua loại 51 3.4 Lực ma sát 53 Chương 4: Động lực học máy 56 4.1 Khái niệm chung 56 4.2 Phương trình chuyển động máy 56 4.3 Chuyển động thực máy 61 Chương 5: Cơ cấu khớp loại thấp 67 5.1 Khái niệm 67 5.2 Đặc điểm chuyển động 72 Chương 6: Cơ cấu khớp loại cao 76 6.1 Khái niệm chung 76 6.2 Cơ cấu cam 76 6.3 Cơ cấu bánh 86 6.4 Hệ bánh 100 6.5 Cơ cấu đăng 105 5.3 Cơ cấu đăng kép 106 Phần II Chi tiết máy 111 Chương 1: Mối ghép đinh tán 111 1.1 Khái niệm chung 111 1.2 Điều kiện làm việc mối ghép 113 1.3 Tính tốn mối ghép đinh tán 114 Chương 2: Mối ghép hàn 119 2.1 Khái niệm chung 119 2.2 Vật liệu ứng suất cho phép 121 2.3 Tính tốn mối ghép hàn 124 Chương 3: Mối ghép then trục then 129 3.1 Định nghĩa phân loại mối ghép then 129 3.2 Ưu, nhược điểm mối ghép then (so với phương pháp hàn, bulông đinh tán) 131 3.3 Tính tốn mối ghép then 132 Chương 4: Mối ghép ren 133 4.1 Khái niệm chung 133 4.2 Các biện pháp chống tháo lỏng mối ghép ren 139 4.3 Tính tốn mối ghép ren 140 Chương 5: Bộ truyền động đai 149 5.1 Khái niệm chung 149 5.2 Kết cấu loại đai 153 5.3 Những vấn đề lý thuyết truyền động đai 156 5.4 Tính tốn truyền động đai 161 5.5 Kết cấu bánh đai 164 5.6 Trình tự thiết kế truyền đai 164 Chương 6: Truyền động bánh 174 6.1 Khái niệm chung 174 6.2 Bộ truyền bánh trụ thẳng 183 6.3 Bộ truyền bánh trụ nghiêng 191 6.4 Bộ truyền bánh nón 196 6.5 Vật liệu, bôi trơn ứng suất cho phép 201 6.6 Trình tự thiết kế truyền 204 Chương 7: Truyền động trục vít-bánh vít 212 7.1 Khái niệm chung 212 7.2 Những thông số động học truyền 214 7.3 Các dạng hỏng tiêu tính tốn truyền 217 7.4 Vật liệu ứng suất cho phép 219 7.5 Hiệu suất bôi trơn 220 7.6 Trình tự thiêt kế truyền 222 Chương 8:Trục 225 8.1 Khái niệm chung 225 8.2Các dạng hỏng trục – Vật liệu chế tạo trục 227 8.3 Tính tốn trục 228 Chương 9: Ổ trục 232 9.1 Ổ trượt 233 9.2 Bơi trơn che kín ổ lăn 242 9.3 Tính tốn ổ lăn 243 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 245 TÀI LIỆU THAM KHẢO 253 CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC Tên môn học: Nguyên lý - Chi tiết máy Mã số môn học: MH 10 Thời gian môn học: 60 (LT: 47 giờ; BT: 09 giờ; KT: 04 giờ) I Vị trí, tính chất mơn học - Vị trí: + Mơn học Ngun Lý-Chi tiết máy bố trí sau sinh viên học xong tất môn học, mô-đun: vẽ kỹ thuật, vật liệu khí, lý thuyết, sức bền vật liệu, Autocad, dung sai–đo lường kỹ thuật + Môn học bắt buộc trước sinh viên học môn học chun mơn - Tính chất: + Là mơn học kỹ thuật sở bắt buộc, vừa mang tính chất lý thuyết thực nghiệm + Là môn học giúp cho sinh viên có khả tính tốn, thiết kế, kiểm nghiệm chi tiết máy phận máy thông dụng đơn giản II Mục tiêu môn học - Kiến thức: + Nêu lên tính chất, cơng dụng số cấu truyền phận máy thường gặp + Phân biệt cấu tạo, phạm vi sử dụng, ưu khuyết điểm chi tiết máy thông dụng để lựa chọn sử dụng hợp lý + Phân tích động học cấu truyền khí thơng dụng - Kỹ năng: + Xác định yếu tố gây dạng hỏng đề phương pháp tính tốn, thiết kế thay thế, có biện pháp sử lý lựa chọn kết cấu, vật liệu để tăng độ bền cho chi tiết máy + Vận dụng kiến thức mơn học tính tốn, thiết kế, kiểm nghiệm chi tiết máy phận máy thông dụng đơn giản - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Có ý thức trách nhiệm, chủ động học tập III Nội dung Môn học Số TT I II III IV V VI Tên chương, mục Tổng số Phần I Nguyên lý máy Bài mở đầu Vị trí mơn học Đối tượng nghiên cứu Nội dung môn học Phương pháp nghiên cứu Chương 1: Cấu tạo cấu Những khái niệm Bậc tự cấu Xếp loại cấu phẳng Chương 2: Động học cấu Mục đích, nhiệm vụ phương pháp nghiên cứu Phân tích động học cấu loại hai Chương 3: Phân tích lực cấu phẳng Khái niệm Lực quán tính Phản lực khớp động Lực ma sát Chương 4: Động lực học máy Khái niệm chung Phương trình chuyển động máy Chuyển động thật máy Chương 5: Cơ cấu khớp loại thấp Khái niệm Đặc điểm chuyển động Chương 6: Cơ cấu khớp loại cao Khái niệm chung Cơ cấu cam Cơ cấu bánh Bánh trụ có hai trục Cơ cấu bánh Hệ thống bánh 25 Thời gian Thực hành, Lý thảo luận, Kiểm thuyết thí nghiệm tra* Bài tập 14 0 1 2 0 2 0 3 0 Phần II Chi tiết máy 35 VII Chương 1: Mối ghép đinh tán Khái niệm chung Điều kiện làm việc mối ghép Vật liệu làm đinh tán Tính tốn mối ghép đinh tán VIII Chương 2: Mối ghép hàn Khái niệm chung Vật liệu ứng suất cho phép Tính tốn mối ghép hàn IX Chương 3: Mối ghép then trục then Then Trục then X Chương 4: Mối ghép ren Khái niệm chung Ren Các chi tiết thường dùng mối ghép ren Tính tốn mối ghép ren chịu tải trọng dọc ngang XI Chương 5: Bộ truyền động đai Khái niệm chung Kết cấu loại đai Những vấn đề lý thuyết truyền động đai Tính tốn truyền động đai Kết cấu bánh đai Trình tự thiết kế truyền XII Chương 6: Truyền động bánh Khái niệm chung Bộ truyền bánh trụ thẳng Bộ truyền bánh trụ nghiêng Vật liệu ứng suất cho phép Hiệu suất bơi trơn Trình tự thiết kế truyền XIII Chương 7: Truyền động trục vít-bánh vít Khái niệm chung 33 0 2 0 0 0 0 0 Những thông số động học truyền Các dạng hỏng tiêu tính tốn truyền Vật liệu ứng suất cho phép Hiệu suất bôi trơn Trình tự thiết kế truyền XIV Chương 8: Trục Khái niệm chung Các dạng hỏng trục – Vật liệu chế tạo trục Tính tốn trục VIII Chương 9: Ổ trục Ổ trượt Ổ lăn Cộng 3 0 60 47 09 04 Phần I Nguyên lý máy Bài 1: Bài mở đầu Mục tiêu: - Xác định đối tượng nghiên cứu môn học; - Nắm phương pháp nghiên cứu; - Có ý thức trách nhiệm, chủ động học tập Nội dung chính: 1.1 Vị trí mơn học Mục tiêu: - Trình bày vị trí mơn học; - Tuân thủ điều kiện học tập thực môn học + Môn học Nguyên Lý-Chi Tiết Máy bố trí sau sinh viên học xong tất môn học, mô-đun: vẽ kỹ thuật, vật liệu khí, lý thuyết, sức bền vật liệu, Autocad, dung sai–đo lường kỹ thuật + Môn học bắt buộc trước sinh viên học môn học chuyên môn 1.2 Đối tượng nghiên cứu Mục tiêu: - Trình bày đối tượng nghiên cứu mơn học; - Thích thú với đối tượng nghiên cứu môn học Đối tượng nghiên cứu môn học máy cấu: Cơ cấu tập hợp vật thể chuyển động theo quy luật xác định có nhiệm vụ biến đổi hay truyền chuyển động Máy tập hợp số cấu có nhiệm vụ biến đổi sử dụng để làm cơng có ích - Điểm giống máy cấu chuyển động cấu máy có quy luật xác định - Điểm khác cấu biến đổi truyền chuyển động, máy biến đổi sử dụng lượng Ngày nay, kỹ thuật cấu dùng có số lượng lớn Việc xếp loại cấu cách khoa học, tính hệ thống chúng quan trọng Trên sở xếp loại cấu, người ta cần nghiên cứu cấu điển hình cho loại, coi nghiên cứu tất cấu * Thơng số kích thước (tiêu chuẩn ISO): - Bước p0 mô đun m0 thơng số kích thước quan trọng Vì biên dạng đoạn thẳng song song nên bước đường - Môđun m0= p0/ (mm) thông số tiêu chuẩn cho bảng tiêu chuẩn - Chiều cao h0=2,5m0 gồm hai phần chiều cao đỉnh h’ chiều cao chân h’’ h’=h’’= 1,25m0 - Chiều cao phần lượn đỉnh chân c0 = 0,25m0 Phần biên dạng thân khai * Thông số hình dáng góc áp lực dao 0 hay góc đỉnh dao góc nghiêng mặt biên bên với mặt vng góc đường đỉnh Tiêu chuẩn ISO lấy 0 = 20o Tiêu chuẩn Anh lấy 0 = 15o Đường trung bình dao đường cố định S0 = W0 = p0/2 3.3.5.2 Các thông số chế tạo bánh a.Vòng chia - Khái niệm : Vòng chia vòng tròn bánh trùng với vòng lăn chế tạo Khi chế tạo bánh phôi quay với vận tốc , tịnh tiến với vận tốc vt vịng lăn có bán kính r = vT Vòng lăn tiếp xúc với đường lăn Lt Như nói r khơng phụ thuộc vào vị trí dao phơi Các thơng số chế tạo bánh thân khai xác định vòng chia Chu vi vòng chia 2r = tz = mz từ r = 2r mz hay z = ; z số m bánh - Các thơng số vịng chia + Bước vòng chia ký hiệu p, theo điều kiện ăn khớp thì: p = p0 (Bước dao) + Mơđun vịng chia m = p/ gọi môđun bánh và: m = m0 (mơđuncủa dao) b Góc áp lực vịng chia 96 Đó góc ăn khớp chế tạo nên = 0 (là góc áp lực dao răng) gọi thông số hình dáng r0 = rcos = mz cos Tiêu chuẩn ISO lấy 0 = 20o Tiêu chuẩn Anh lấy 0 = 15o Đường thân khai phụ thuộc bán kính vịng sở r0, tăng làm giảm r0 ngược lại 6.3.4 Bánh trụ Ở phần ta xét tiết diện bánh Trong thực tế kỹ thuật bánh có chiều dày, tuỳ theo bố trí theo chiều dày ta có loại bánh là: Bánh trụ tròn thẳng gọi tắt bánh trụ thẳng Bánh trụ tròn nghiêng gọi tắt bánh trụ nghiên Bánh trụ tròn chữ V gọi tắt bánh trụ chữ V 6.3.4.1 Bánh trụ thẳng 3.4.1.1 Sự hình thành mặt Q N N K K r0 A A B Hình 6.23 Sự hình thành mặt trụ Có mặt trụ sở bán kính r0, chiều dài B, mặt phẳng P tiếp xúc với mặt trụ đoạn thẳng NN Có đường thẳng KK // NN mặt P Khi cho P lăn không trượt với mặt trụ KK tạo nên mặt trụ thân khai.Lấy mặt làm mặt bên ta BR bánh trụ thẳng Có thể nói bánh trụ thẳng tiết diện chuyển động tịnh tiến đọc trục tạo nên (hình 6.23) 97 3.4.1.2 Đặc điểm ăn khớp - Sự ăn khớp diễn tiết dịên dọc trục lúc giống nên đặc trưng ăn khớp tiết diện giống bánh N1 N1 K P K Q Hình 6.24 Sự hình thành mặt nghiêng - Các khái niệm điểm tiết diện tồn BR trở thành đường, ví dụ điểm ăn khớp K thành đường ăn khớp KK.,tâm ăn khớp P thành đường tâm ăn khớp PP, đường vào khớp B1B1, đường khớpB2B2 Các yếu tố hình học tiết diện đường tồn bánh thành mặt mặt phẳng ăn khớp, mặt trụ lăn, mặt trụ chia, mặt trụ sở, mặt trụ đỉnh răng, chân Các vào khớp khớp đường nên đột ngột không êm Hệ số trùng khớp 6.3.4.2 Bánh trụ nghiêng 3.4.2.1 Sự hình thành mặt (hình 6.24) a Mặt răng: Mặt bánh trụ nghiêng thông dụng mặt xoắn ốc thân khai dịnh nghĩa sau: Cho mặt phẳng P lăn không trượt mặt trụ trịn xoay L quỹ tích đường thẳng KK P , nghiêng góc b so với đường sinh NN mặt xoắn ốc thân khai Góc b gọi góc nghiêng mặt trụ sở b Mặt xoắn ốc thân khai có số tính chất sau đây: Giao tuyến mặt xoắn ốc thân khai với mặt phẳng tiết diện bánh đường thân khai 98 Vết mặt xoắn ốc thân khai mặt trụ sở một đường xoắn ốc có góc xoắn b, mặt trụ có bán kính lớn góc xoắn nhỏ Vết mặt xoắn ốc thân khai mặt phẳng tiếp tuyến với mặt trụ sở đường thẳng có góc nghiêng b so với đường sinh trụ sở 3.4.2.2 Các thông số chế tạo bánh nhiêng Các thông số chế tạo mơđun m, bán kính vịng chia r, góc áp lực vịng chia (khi xét tiết diện) tương tự bánh thẳng, với bánh nhiêng thơng số cần phải phân biệt khác chúng tiết diện thông số khác bánh nhiêng - Bước vòng chia p: + Bước mặt đầu pt= 2r , đo mặt phẳng vng góc với trục z bánh nhiêng + Bước pháp pn= ptcos, đo mặt phẳng vuông góc với phương bánh nhiêng - Mơđun + Môđun mặt đầu (môđun mặt) mt= pt/ + Môđun mặt pháp (mơđun pháp) mt= mtcos, - Góc áp lực vòng chia + Trên mặt đầu cost = ro/r + Trên mặt pháp n có tgn = tgt cos, - Góc nghiêng + Trên mặt trụ sở o + Trên mặt trụ chia , tg = tg0/cost 3.4.2.3 Một số đặc điểm ăn khớp cặp bánh nghiêng - Góc nghiêng hai bánh phải đối ứng: Với cặp ăn khớp L2 = - L1 Với cặp ăn khớp L2 = L1 - Đường ăn khớp đường thẳng nghiêng góc o so với cạnh B1B1 hình chữ nhật- miền ăn khớp thực (hình chữ nhật B1B1’B2B2’ hình 6.25) Trên cặp ăn khớp hai mặt bắt đầu tiếp xúc điểm ’ 99 (ví dụ B2) sau phát triển thành đoạn thẳng cuối kết thúc điểm B’1, nên vào khớp khớp êm - Hệ số trùng khớp lớn hệ số trùng khớp cặp bánh thẳng tương ứng Xét cặp ăn khớp nghiêng nên tiết diện đầu trình ăn khớp kết thúc mà đầu cặp chưa ăn khớp ng = th+ btg p0 6.4 Hệ bánh Mục tiêu: - Trình bày khái niệm, phân loại cơng dụng hệ bánh răng, cơng thức tính tỷ số truyền hệ bánh răng; - Tính tỷ số truyền hệ bánh răng, phân tích quan hệ vận tốc góc hệ bánh vi sai; - Cẩn thận tính tốn, tích cực học tập 6.4.1 Khái niệm, phân loại công dụng hệ bánh 6.4.1.1 Khái niệm Trong việc truyền chuyển động bánh răng, cặp bánh không không đáp ứng yêu cầu tỷ số truyền, người ta phải phối hợp nhiều cặp bánh truyền, ta gọi hệ bánh 6.4.1.2 Phân loại hệ bánh Hình 6.25 Hệ bánh thường Hình 6.26 Hệ bánh vi sai Hệ bánh chia làm hai loại: Hệ bánh thường hệ bánh vi sa 100 - Hệ bánh thường hệ bánh mà bánh có đường trục cố định (Hình 6.25) - Hệ bánh vi sai hệ bánh mà cặp bánh có bánh có đường trục quay (Hình 6.26) Các bánh có đường trục cố định gọi bánh trung tâm, bánh có đường trục quay gọi bánh vệ tinh, khâu động mang trục bánh vệ tinh gọi cần Có hai hệ bánh vi sai đặc biệt hệ hành tinh hệ vi sai kín - Hệ bánh hành tinh hệ vi sai có bánh trung tâm cố định, (hình 6.27) - Hệ bánh vi sai kín hệ vi sai mà hai bánh trung tâm bánh trung tâm cần C nối với hệ bánh có bậc tự 1, (hình 6.28) 6.4.1.3 Cơng dụng hệ bánh - Tạo tỷ số truyền lớn - Tạo truyền có nhiều cấp truyền động gọi hộp số Dùng truyền động cho hai bánh xe ôtô nhận truyền động từ động mà hai bánh xe có vịng quay khác tuỳ ý Bộ truyền gọi cầu ơtơ 6.4.2 Phân tích động học hệ bánh 6.4.2.1 Tỷ số truyền hệ bánh thường Tỷ số truyền hai trục quay n tỷ số vận tốc góc hai trục quay đó: i1n = 1 n in1 = n 1 Ta chứng minh tỷ số truyền từ trục đến trục n tích tỷ số truyền cặp bánh ăn khớp nối tiếp 101 i1n = i12i23 i(n-1)n i12i23 i(n-1)n = 1 n1 1 = = i1n 3 n n - Với cấu bánh phẳng người ta dùng dấu để so sánh chiều quay hai trục quay Nếu hai trục quay chiều i o Nếu hai trục quay ngược chiều i o Hai bánh ăn khớp tỷ số truyền hai trục ik,k+1 ik,k+1 = - z k 1 zk Hai bánh ăn khớp tỷ số truyền hai trục ik,k+1 ik,k+1 = z k 1 zk Để xác định dấu tỷ số truyền có nhiều cặp BR người ta dùng hệ số dấu (-1)k với k số cặp bánh ăn khớp ngồi Ví dụ với hệ bánh hình 6.29: i13 = z z3 1 z1 z 2' (k=2) Vì hệ có cặp bánh ăn khớp - Đối với hệ bánh không gian trục quay không phương nên khơng so sánh chiều quay Cơng thức tính tỷ số truyền theo số tương tự hệ bánh phẳng 6.4.2.2 Quan hệ vận tốc góc hệ bánh vi sai Hệ bánh vi sai có bậc tự cần cho trước chuyển động hai khâu ta xác định chuyển động khâu cịn lại Để có quan hệ 102 chuyển động khâu ta ta xây dựng quan hệ vận tốc góc trục bánh Xét hệ bánh vi sai hình 6.30 hệ vi sai phẳng Gọi 1, 2 ,3 ,c vận tốc góc khâu 1,2,3 cần C Cho toàn hệ thêm chuyển động quay quay quanh OC với vận tốc góc -c , tất khâu cộng thêm vận tốc góc -c Gọi vận tốc khâu ci ta có: c1 = 1 - c c2 = 2 - c c3 = 3 - c cc = c - c = Như cần C trở thành đứng yên nên xét quan hệ chuyển động khâu hệ thường Tuy nhiên tỷ số truyền tỷ số truyền tương đối, chuyển động tương đối khâu không thay đổi nên tỷ số truyền tính theo số hệ thường Ta có: ic12 = ic23 = ic13 z c1 1 c c c z1 2 z3 c c 3 c z 2' c3 c 1 c z z 12 (Tính theo số hệ thường) = c 3 c z1 z 2' Tổng quát ta có icmq c m m c = c q q c 2' C Hình 6.31 Hệ bánh hành tinh Trong icmq tính theo số hệ thường 6.4.2.3 Tỷ số truyền hệ bánh hành tinh 103 Hệ hành tinh có bậc tự Xét hệ bánh hành tinh hình 6.32 Bánh cố định bánh 3(3 = 0) , cơng thức tính tỷ số truyền hệ hành tinh có dạng ic13 = c1 1 c 1 c c 3 c c Chia tử mẫu cho c ta ic13 = i1c 1 Hay i1c = 1- ic13 = 1- z z3 12 z1 z 2' Công thức chung cho trường hợp xác định sau: icmq = c m m c m c c q q c c Chia tử mẫu cho c ta icmq = imc 1 Hay imc = 1- icmq 4.2.2.4 Tỷ số truyền hệ vi sai kín Hệ vi sai kín có bậc tự Hệ vi sai kín có hai loại chủ yếu hệ thường nối hai bánh trung tâm hệ thường nối bánh trung tâm với cần C 1' 3' C 1' C 2' 2' 4' 4' a) Hình 6.32 Hệ bánh vi sai kín b) Để xác định tỷ số truyền hai trục quay hệ bánh ta sử dụng cơng thức quan hệ vận tốc góc hệ vi sai biến đổi để vừa dùng tỷ số truyền hệ thường vừa xuất yêu cầu tốn 104 Ví dụ u cầu tính i1c hệ hình 6.32a, cho biết số bánh Sử dụng công thức hệ vi sai ic13 ic13 = 1 c 3 c chia tử mẫu số cho 1 ta ic13 = ic13 = ic1 i31 ic1 (a) z z3 z z (-1)2 i13 = (-1)2 z1 z 2' z1 z 4' thay vào (a) ta tính ic1 i1c =1/ic1 6.5 Cơ cấu đăng Mục tiêu - Trình bày cơng dụng, sơ đồ cấu tạo, cơng thức tỷ số truyền cấu đăng; - Vẽ giải thích sơ đồ cấu tạo cấu đăng kép; - Chủ động tích cực học tập 6.5.1 Công dụng Cơ cấu đăng dùng truyền chuyển động hai trục giao môt góc khơng lớn Góc thay đổi q trình chuyển động Cơ cấu đăng truyền công suất lớn, đặc biệt dùng xe ôtô để nối hộp tốc độ với hộp vi sai (cầu sau) phận điều khiển hướng (góc hai trục thay đổi) 6.5.2 Sơ đồ cấu tạo, tỷ số truyền cấu đăng 6.5.2.1 Sơ đồ cấu tạo cấu đăng 6.33 Sơ đồ cấu tạo cấu đăng 105 Hai trục 1,2 giao O, hợp với góc , đầu trục mang chạc kí hiệu a, b Hai chạc nối với qua khâu trung gian (thường có dạng chữ thập) khớp quay A, A’, B, B’ Hai nhánh AA’ BB’ khâu vng góc với trục 1, vng góc với 6.5.2.2 Tỷ số truyền cấu đăng Tỷ số truyền cấu đăng tính theo công thức: 1 sin cos 1 i12 2 cos Trong đó: 1, 2: Lần lượt vận tốc góc trục : Góc hợp trục 1: Góc quay trục Tỉ số truyền i12 thay đổi tuần hồn theo góc quay 1, dao động hai giá trị: - Cực tiểu, 1 1 180o i12min cos - Cực đại, 1 90o 1 270o i12max cos Điều có nghĩa vận tốc 1 = const, 2 const Nếu góc lệch hai trục lớn tỉ số truyền thay đổi nhiều (2 dao động lớn), dẫn đến dao động xoắn lớn phận bị dẫn 5.3 Cơ cấu đăng kép 106 Để khắc phục dao động vận tốc góc, để trục dẫn (1) trục bị dẫn (3) có vận tốc góc phải dùng cấu đăng kép Trục (1) nối với trục (3) thông qua trục (2) hai khớp đăng Khớp đăng thứ truyền chuyển động từ trục dẫn sang trục trung gian với tỷ số truyền là: 2 sin 1 cos b i21 1 cos 1 Khớp đăng thứ hai truyền chuyển động từ trục sang trục bị dẫn với tỷ số truyền là: 2 sin cos b ' i23 3 cos Với 2b , 2b' : góc quay chạc b,b’của trục tính từ chạc nằm mặt phẳng chứa trục 1, 2, Tỷ số truyền trục là: i12 cos 1 sin cos b ' i13 i32 cos sin 1 cos b ` Muốn tỷ số truyền i13 1, cần đảm bảo đồng thời hai điều kiện sau: - Hai góc lệch nhau: 1 - Hai góc quay hai chạc b, b’của trục nhau: 2b 2b' Điều có nghĩa là: - Khi hai trục song song cắt (hình ) hai chạc b, b’ phải nằm mặt phẳng - Khi hai trục chéo phải lắp hai chạc b, b’ trục cho chạc b nằm mặt phẳng chứa trục 1, chạc b’ nằm mặt phẳng chứa trục 2, Câu hỏi ôn tập Trình bày định nghĩa công dụng cấu khớp loại cao? Trình bày định nghĩa phân loại cấu cam ? Trình bày phương pháp giải tốn phân tích động học cấu cam ? 107 Lập đồ thị chuyển vị cần theo góc quay cam cấu cam cần lắc nhọn ? Lập đồ thị vận tốc cần theo góc quay cam cấu cam cần lắc nhọn ? Lập đồ thị gia tốc cần theo góc quay cam cấu cam cần lắc nhọn ? Trình bày khái niệm góc áp lực cấu cam ()? Trình bày ý nghĩa góc áp lực cấu cam? Trình bày nội dung tập tổng hợp động lực học cấu cam? 10 Trình bày khái niệm phân loại cấu bánh răng? 11 Phân loại cấu bánh răng? 12 Trình bày cơng thức tính tỷ số truyền cấu bánh răng? 13.Trình bày thơng số hình học bánh răng? 14 Phát biểu định lý ăn khớp bánh răng? 15 Trình bày khái niệm sử dụng cho cặp bánh ăn khớp ? 16 Trình bày định nghĩa, tính chất phương trình đường thân khai? 17 Trình bày đường thân khai thoả mãn định lý ăn khớp ? 18 Trình bày khả dịch tâm điều kiện ăn khớp đề cặp bánh thân khai ? 19 Trình bày phương pháp chế tạo bánh thân khai ? 20 Trình bày thơng số chế tạo bánh ? 21 Trình bày hình thành mặt đặc điểm ăn khớp bánh trụ thẳng? 22 Trình bày hình thành mặt đặc điểm ăn khớp bánh trụ nghiêng? 23.Trình bày thơng số chế tạo bánh nhiêng ? 24 Trình bày khái niệm, phân loại công dụng hệ bánh răng? 25 Trình bày cơng thức tính tỷ số truyền hệ bánh thường 26 Trình bày quan hệ vận tốc góc hệ bánh vi sai ? 27 Trình bày cơng thức tính tỷ số truyền hệ bánh hành tinh ? 28 Trình bày cơng dụng cấu đăng ? 29 Trình bày sơ đồ cấu tạo, tỷ số truyền cấu đăng ? 30 Trình bày cấu đăng kép ? 108 Bài tập Cho hệ bánh hình 6.35 Biết số bánh Z1 20, Z2 80, Z3 144, Z 32, Tính vận tốc góc cần C hệ bánh hình 6.36, vận tốc góc bánh bánh 1 150s 1 , 3 105s 1 , số bánh là: Z1 132, Z2 40, Z2' 30, Z3 62, Cho hộp giảm tốc hình 6.37, biết số bánh là: Z1 Z2' 20, Z Z3 60, Z 2'' 15, Z 65 Bánh chủ động quay vận tốc góc 1 190s 1 Tính i1C , vận tốc góc cần C 4 Z 4' 28, Z5 140 Tính tỷ số truyền i25 , i15 , i4C 109 Hình 6.38 Hình 6.37 Tính tỷ số truyền hệ bánh hình 6.38, cho trước số bánh : Z1 20, Z2 40, Z2' 18, Z3 78, Z1' 24, Z5 80, 110 ... nước Khoa Cơ khí Trường Cao đẳng nghề Việt nam – Hàn quốc thành phố Hà nội biên soạn giáo trình môn học Nguyên lý chi tiết máy Nội dung môn học để cập đến kiến thức nguyên lý, cấu tạo máy nói chung... nghiệp để giáo trình hồn thiện Mọi ý kiến đóng góp xin gửi địa chỉ: Khoa Cơ khí – Trường Cao đẳng nghề Việt nam – Hàn quốc thành phố Hà nội – Đông anh - Hà nội Xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày... đăng kép 10 6 Phần II Chi tiết máy 11 1 Chương 1: Mối ghép đinh tán 11 1 1. 1 Khái niệm chung 11 1 1. 2 Điều kiện làm việc mối ghép 11 3 1. 3 Tính tốn mối ghép