Nguyên lý chi tiết máy

UY BAN NHẨN DẨN TP.HCM TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THỦ ĐỨC TP.HCM KHOA : Cơ KHÍ TÀI LIỆU GIẢNG DẠY: NGUYEN LY CHI TIET MAY (DÀNH CHO BẬC CAO ĐẲNG) Biên soạn: Th.s PHẠM NÀM (LƯU HÀNH NỘI Bộ) TP.HỊ CHỈMINH-1/2013 MỤC LỤC Lời nói đầu Mục Lục Chương : Những vấn đề tính tốn thiết kế chi tiết máy 1.1 Khái niệm chi tiết máy 1.1.1 Chi tiết máy 1.1.2 Tải trọng-ứng suất 1.2 Những tiêu làm việc chi tiết máy 1.2.1 Sức bền 1.2.2 Độ cứng 1.2.3 Độ bền mòn .6 1.2.4 Khả chịu nhiệt 1.2.5 Độ ổn định 1.3 Độ bền mỏi chi tiết máy 1.3.1 Hiện tượng phá hủy mỏi - độ bền mỏi 1.3.2 Đường cong mỏi 10 1.3.3 Mối quan hệ ứng suất tuổi thọ 10 1.3.4 Những yếu tố ảnh hưởng đến độ bền mỏi .10 1.3.5 Những nhân tố ảnh hưởng đến giới hạn mỏi 11 1.3.6 Độ tin cậy 12 1.4 Chọn vật liệu chế tạo chi tiết máy 12 1.4.1 Các yêu cầu vật liệu 12 1.4.2 Các loại vật liệu thường dùng 12 1.5 Khái niệm chung tính tốn, thiết kế chi tiết máy 12 1.5.1 Đặc điểm thiết kế 12 1.5.2 Vấn đề tiêu chuẩn hóa 13 1.6 Truyền động khí 14 1.6.1 Khái niệm truyền động khí 14 1.6.2 Các thông số hệ truyền động khí 15 Chương : Truyền động đai 17 2.1 Khái niệm truyền động đai 17 2.2 Phân loại truyền động đai 17 2.3 Ưu điểm - Nhược điểm - Phạm vi sử dụng 17 2.4 Các loại đai bánh đai 18 2.5 Các thông số truyền động đai 20 2.5.1 Đường kính bánh đai 20 2.5.2 Góc ôm - Chiều dài đai 20 2.5.3 Khoảng cách trục - Tốc độ vòng 21 2.6 Cơ học truyền động đai 21 2.6.1 Lực tác dụng lên đai 21 2.6.2 ứng suất đai 23 2.6.3 Sự trượt đai 25 2.6.4 Đường cong hiệu suất 26 2.7 Vận tốc - tỉ số truyền 27 2.7.1 Vận tốc 27 2.7.2 Tỉ số truyền 27 2.8 Tính truyền động đai 27 2.8.1 Tính theo khả kéo 27 2.8.2 Tính theo độ bền lâu 28 Chương : Truyền động bánh ma sát 31 3.1 Khái niệm truyền động bánh ma sát 31 3.2 Phân loại truyền động bánh ma sát 31 3.3 Ưu điểm - Nhược điểm - Phạm vi sử dụng 31 3.4 Hiện tượng trượt truyền độngbánh ma sát 32 3.4.1 Trượt hình học 32 3.4.2 Trượt đàn hồi 32 3.4.3 Trượt trơn .33 3.5 Vận tốc tỉ số truyền 33 3.5.1 Truyền động bánh ma sát trụ 33 3.5.2 Truyền động bánh ma sát nón 34 3.5.3 Bộ biến tốc mặt đĩa lăn 34 3.6 Lực ép truyền bánh ma sát 35 3.6.1 Lực pháp tuyến cần thiết (Q) 35 3.6.2 Lực ép cần thiết (S) 35 3.7 Tính sức bền truyền bánh ma sát 35 3.7.1 Các dạng hư hỏng tiêu tính tốn 35 3.7.2 Tính sức bền tiếp xúc truyền bánh ma sát 36 3.7.3 Đối với truyền động bánh ma sát trụ 36 3.8 Vật liệu - ứng suất cho phép 38 3.8.1 Vật liệu 38 3.8.2 ứng suất cho phép 38 3.9 Lực Tác dụng lên trục 39 3.9.1 Truyền động bánh ma sát trụ 39 3.9.2 Truyền động bánh ma sát nón 39 Chương : Truyền động bánh 41 4.1 Khái niệm truyền động bánh 41 4.2 Phân loại truyền động bánh 41 4.3 Ưu điểm - Nhược điểm - Phạm vi sử dụng 42 4.4 Truyền động bánh trụ thẳng 42 4.4.1 Độ xác ăn khớp 42 4.4.2 Kết cấu bánh 43 4.4.3 Tải trọng ứng suất truyền động bánh 43 4.4.4 Các dạng hỏng tiêu tính tốn truyền bánh 47 4.5 Tính tốn truyền bánh trụ thẳng 49 4.5.1 Lực tác dụng 49 4.5.2 Tính theo sức bền tiếp xúc 50 4.5.3 Tính theo sức bền uốn 52 4.6 Tính tốn truyền bánh trụ nghiêng 50 4.6.1 Các thông số co 53 4.6.2 Lực tác dụng 54 4.6.3 Đặc điểm 55 4.6.4 Tính sức bền 56 4.7 Truyền động bánh côn 58 4.7.1 Các thông số co 58 4.7.2 Lực tác dụng 59 4.7.3 Đặc điểm 59 4.7.4 Tính sức bền 60 4.8 Vật liệu - ứng suất cho phép 62 4.8.1 Vật liệu 62 4.8.2 ứng suất cho phép 62 Chng : Truyền động trục vít - Bánh vít 64 5.1 Cấu tạo nguyênlý làm việc 64 5.1.1 Cấu tạo 64 5.1.2 Nguyên lý làm việc 65 5.2 Phân loại - Các thơng số hình học truyền trục vít - bánh vít 65 5.3 Các thơng số hình học truyền trục vít Ascimet 66 5.4 ưu điểm - nhuọc điểm - phạm vi sử dụng 67 5.5 Một số vấn đề lý thuyết truyền động trục vít 67 5.5.1 Tỉ số truyền - vận tốc vòng 67 5.5.2 Vận tốc truợt (vt) 68 5.5.3 Hiệu suất (r|) 69 5.5.4 Lực tác dụng 69 5.5.5 Tải trọng tính 69 5.6 Tính truyền trục vít - bánh vít 70 5.6.1 Các dạng hỏng tiêu tính tốn 5.6.2 Tính theo sức bền tiếp xúc 5.6.3 Tính theo sức bền uốn 5.6.4 Tính nhiệt truyền trục vít - bánh vít 5.7 Vật liệu ứng suất cho phép 5.7.1 Vật liệu 5.7.2 ứng suất cho phép Chng : Truyền động xích 6.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc truyền xích 6.1.1 Cấu tạo 6.1.2 Nguyên lý làm việc 6.2 ưu - nhuọc điểm phạm vi sử dụng 6.3 Các loại xích truyền động đĩa xích 6.3.1 Các loại xích truyền động 6.3.2 Đĩa xích 6.4 Các thơng số co truyền động xích 6.4.1 Buớc xích dây xích 6.4.2 Số đĩa xích 6.4.3 Khoảng cách trục A 6.4.4 Số mắc xích X 6.5 Động học động lực học truyền xích 6.5.1 Vận tốc tỷ số truyền 6.5.2 Tải trọng động 6.5.3 Lực tác dụng lên trục 6.6 Tính truyền động xích 6.6.1 Các dạng hỏng tiêu tính 6.6.2 Tính xích theo áp suất cho phép 6.6.3 Kiểm nghiệm số lần va đập mắt xích giây Chuông : Trục 7.1 Khái niệm chung 7.1.1 Công dụng 7.1.2 Phân loại trục .87 7.1.3 Kết cấu trục 89 7.2 Tính tốn trục 90 7.2.1 Các dạng hỏng 90 7.2.2 Vật liệu trục 91 7.2.3 Tính sức bền trục 91 7.2.4 Tính tốn trục theo độ cứng 96 Chuông : ổ lăn 99 8.1 Khái niệm chung 99 8.2 Sự phân bố lực - ứng suất ổ lăn 100 8.2.1 Sự phân bố lực 100 8.2.2 ứng suất ổ lăn 102 8.3 Tính tốn ổ lăn 102 8.3.1 Các dạng hỏng - Chỉ tiêu tính tốn 102 8.3.2 Tính ổ lăn theo độ bền lâu 103 8.3.3 Phuong pháp chọn ổ lăn 104 Chuông : ổ truọt 105 9.1 Khái niệm chung 105 9.2 Ma Sát - Bôi tron 107 9.2.1 Các dạng ma sát 107 9.2.2 Nguyên lý bôi tron thủy động 108 9.2.3 Khả tải ổ truọt 110 9.2.4 Vật liệu lót ổ 110 9.3 Tính tốn ổ truọt 111 9.3.1 Các dạng hỏng 111 9.3.2 Tính ổ truọt theo quy uớc 111 9.3.3 Tính ổ truọt theo áp suất vận tốc truọt 112 9.3.4 Tính ổ truọt theo bơi tron ma sát 112 9.3.5 Tính nhiệt ổ truọt 112 Chuông 10 : Khớp nối 114 10.1 Phân loại 114 10.2 Nối trục chặt 114 10.2.1 Nối trục ống 114 10.2.2 Nối trục đĩa 115 10.3 Nối trục bù 116 10.3.1 Nối trục 116 10.3.2 Nối trục xích 117 10.3.3 Nối trụcchử thập 117 10.3.4 Nối trục lề 118 10.4 Nối trục đàn hồi 118 10.4.1 Nối trục lò xo xoắn ốc trụ 118 10.4.2 Nối trục lò xo 118 10.4.3 Nối trục đĩa hình 119 10.4.4 Nối trục vỏ đàn hồi 119 10.4.5 Ly họp 119 Chưong 11 : Động học co cấu 128 11.1 Một số khái niệm 128 11.1.1 Chi tiết máy 128 11.1.2 Khâu 128 11.1.3 Khớpnối 128 11.1.4 Co cấu 128 11.1.5 Máy 129 11.1.6 Phân loại khóp động 129 11.1.7 Luọc đồ khớp 129 11.1.8 Luọc đồ co cấu 129 11.2 Giới thiệu số khớp loại 131 11.2.1 Co cấu bốn khâu lề 131 11.2.2 Co cấu bốn khâu chứa hai khớp truọt nối giá 134 11.2.3 Khớp ren 134 11.2.4 Khớp lề lăn 134 11.3 Giới thiệu số khớp loại 135 11.3.1 Khớp cầu 135 11.3.2 Khớp cứng 135 Chương 12 : Hệ thống bánh 137 12.1 Công dụng hệ thống bánh 137 12.2 Phân loại hệ thống bánh 137 12.3 Động học hệ thống bánh 138 Phụ lục Tài liệu Tham khảo LƠI NOI ĐÁU Từ trước đến việc giảng dạy môn nguyên lý chi tiết máy khoa khí sử dụng nhiều tài liệu khác chưa có thống mang đặc thù riêng khoa trường Vì vậy, nội dung giảng dạy mơn học khóa khóa học khác nhiều giảng viên giảng dạy đơi thiếu tính qn, điều ảnh hưởng đến trình đánh giá, kiếm tra kết học tập sinh viên Từ thực tế trên, vấn đề đặt cho môn, giảng viên cần tập trung biên soạn tài liệu thống dùng đế giảng dạy học tập môn nguyên lý chi tiết máy khoa mang tính chất cấp thiết đáp ứng nhu cầu giảng dạy học tập sinh viên Tài liệu soạn thảo sở tham khảo ngiều nguồn tài liệu khác kinh nghiệm giảng dạy thân.Tuy nhiên, hiếu biết kinh nghiệm thân tác giả hạn chế nên tài liệu chắn cịn nhiều thiếu sót Kính mong nhận ý kiến đóng góp chân thành từ phía đồng nghiệp, quý thầy cô, tất bạn bè gần xa, đế tài liệu giảng dạy ngày hoàn thiện nhằm nâng cao chất lượng dạy học khoa khí trường cao đắng cơng nghệ Thủ Đức Trân trọng ! Thủ Đức, ngày tháng năm 2013 Người viết Ths Phạm Năm 11.1.5 Máy : Là cơng cụ người chế tạo có nhiệm vụ biến đổi lượng từ dạng sang dạng khác, biến đổi thông số chuyển động, nhằm thay lao động chân tay, nâng cao hiệu suất lao động Máy tạo co cấu 11.1.6 Phân loại khớp động : Các khớp động phân loại theo số bậc tự bị hạn chế gây khóp chuyển động tưong đối hai khâu.Khi khảo sát chuyển đông tưong đối giưa hai vật ta phải cho vật làm vật quy chiếu.Trong trường họp tổng quát,chuyển động vật thể hệ quy chiếu nạo có bậc tự la [3],Do khớp động gồm loại.Neu khóp động hạn chế bậc tự gọi khóp động loại l,nếu hạn chế hai bậc tự -khớp động loại 2.Khóp động có số thứ tự loại cao khớp động loại 5,nó hạn chế bâc tự do.Hai khâu nối với khớp động loại chuyển động tưong quay quanh trục cố định, hay tịnh tiến theo quỳ đạo biết vừa quay vừa tịnh tiến được, chuyển động quay tịnh tiến bị ràng buộc nhau.Như khóp loại có ba loại 11.1.7 Lược đồ khớp : hình vẽ quy định cách biểu thị khớp loại khóp.Sau lược đồ số khóp thơng dụng 11.1.8 Lược đồ cấu : Là hình vẽ quy ước,cho biết số lượng khâu,số lượng loại khóp nối khâu với trình tự nối chúng Trên hình 11.la la lược đồ cấu phẳng bốn khâu với bốn khớp thuộc loại khóp lề,trong khâu chọn làm hệ quy chiếu Các khóp lề có vị trí A,B,C,D.Các khâu quy ước thể đoạn thẳng.Trên hình 11.Ib lược đồ cấu phẳng ba khâu,có hai khớp lề o 01.khớp khâu khâu khớp tựa loại Hình 11.1 Hình 12.8 lược đồ cấu Khi xét chuyển động cấu nguời ta phải chọn khâu làm hệ quy chiếu,khâu đuợc gọi giá hay giá đỡ.Các khâu lại gọi chung khâu động.Cơ cấu hình 11.la có khâu 1,2,3 khâu động.Khâu nối với giá gọi khâu nối giá,trên hình ll.lb có ba khâu,khâu giá,khâu khâu động,đồng thời khâu nối giá.Bậc tự cấu bậc tự chuyển động giá tập hợp khâu động với khâu liên kết cấu.nguyên tắc chung để tính bậc tự cấu thực theo công thức sau : BTD = T-R Trong : T-tổng số bậc tự khâu động để rời R-tổng số bậc tự bị hạn chế (còn gọi rang buộc) tất khớp gây Cơ cấu hình 12.8a có ba khâu động ,nếu chúng khơng liên kết với nhau,chúng chuyển động mặt phẳng nên bậc tự khâu động 3,vậy : T=3x3=9 Mỗi khóp lề nối hai khâu lại hạn chế ba bậc tự chuyển động song phẳng,do gây hai ràng buộc,vậy với số luợng khóp lề,ta có : R = 4x2 =8 Vậy bậc tự cấu, tính theo cơng thức (11.1 ),bằng : BTD =9-8=1 Trong cấu hình 12.8b thì: T = 2x3=6 Mỗi khớp o 01 gây hai ràng buộc.Khớp nối khâu khâu hạn chế ba chuyển động chuyển động song phẳng chuyển động theo phuơng pháp tuyến chung khâu khâu 2,tức gây ràng buộc Vậy cấu hình 12.8b : R=2x2+1=5 Vậy bậc tự cấu : BTD = 6-5 = Trong thực tế kỳ thuật thuờng sử dụng cấu bậc tự do.Tuy nhiên máy có khả thực chức phức tạp số bậc tự thuờng cao ví dụ,máy phay có bậc tự tối thiểu 3, máy tiện 2, tay máy có bậc tự 3, đuợc sử dụng phổ biến.Nhu ta biết,theo định nghĩa bâc tự hệ đua mơn học học,cơ hệ có bậc tự cần tọa độ suy rộng để biểu thị chuyển động điểm thuộc hệ.Hiểu điều kỳ thuật : cấu có bậc tự có khâu bậc tự do,mà chuyển động đuợc chủ động quy định trước.Các khâu có bật tự do,từ học ta biết,chỉ khâu thực chuyển động quay quanh trục cố định,hoặc chuyển đơng tịnh tiến có quỳ đạo biết Những khâu ma chuyển động quy định trước gọi khâu dẫn.vậy khâu dẫn kỳ thuật thường chuyển động quay,hoặc chuyển động tịnh tiến giá,phổ biến khâu có chuyển động quay Các chuyển động quay cho trước thường thực động cơ.Ngày nay,với kỳ thuật số người ta tạo chuyển quy luật chuyển động quay phức tạp cho động theo mong muốn,nói cách khác điều khiển chuyển động quay động cơ.Các khâu động có chuyển động khơng quy đinh trước gọi khâu bị dẫn Trên hình 12.8a ta chọn khâu làm khâu dẫn khâu 2, khâu bị dẫn.Trên chọn khâu hình 12.8b 11.2 Giới thiệu số khớp loại làm khâu dẫn khâu khâu bị dẫn 11.2.1 Cơ cấu bổn khâu lề B Hình 11.2 Lược đồ cấu bốn khâu lề Cơ cấu điển hình loại cấu bậc tự chứa khớp loại 5, cấu phẳng bốn khâu chứa khớp lề (Hình 11.1), nên có tên gọi cấu bốn khâu lề Khi cho khâu quay khâu thực chuyển động quay, khâu có chuyển động song phang Nhờ khâu mà chuyển động khâu gây chuyển động khâu 3, nên khâu gọi truyền Công dụng chủ yếu cấu để truyền chuyển động quay từ vật thể sang vật thể khác Do có hên kết khâu mà khâu khâu nối với giá khớp lề song không quay quanh trục 360° (trong kỳ thuật gọi quay tồn vịng), tức lam nhiệm vụ tay quay Điều kiện gọi điều kiện quay toàn vịng Có đặc điểm động học sau quan tâm kỳ thuật: 11.2.1.1 Điều kiện quay toàn vòng Ký hiệu chiều dài khoảng cách O1A = h,AB = 12,BƠ2 = 13,O1Ơ2 = I4 Khâu quay tồn vịng thỏa mãn bất đẳng thức sau : ( 11+ 14 ) < ( 12 + 13 ) Neu kèm với (8.2) mà 11 ngắn có khâu quay đuợc tồn vịng,cịn khâu khơng quay đuợc tồn vịng.Khi ta gọi co cấu co cấu tay quay lắc Nếu kèm với đẳng thức (8.2) mà u ngắn hai khâu nối giá (khâu 1,3) tay quay 11.2.1.2 Tỷ số truyền Ký hiệu vận tốc góc khâu W1, khâu W3.Tỷ số truyền chúng ký hiệu Íi3,hay vắn tắt I,là tỷ số sau: W1 I - w3 Giả sử khâu khâu dẫn,quy luật chuyển động quay đuọc cho truớc,tức cho biết hàm Tl(t).Vó'i kích thuớc li (i=l-M) cho truớc vị trí co cấu ta xác định đu ọc tỷ số truyền phuong pháp giải tích trình bày mơn co học.mơt phuong phap đồ thị đuọc sử dụng kỳ thuật nhu sau: Để ý khâu không kề nhau(khâu khâu 4, khâu khâu 3) có chuyển đơng tuong đối chuyển động song phẳng,ta tiến hành tim vận tốc tức thời chuyển động tuong đối khâu khâu tức hai khâu nối giá, ký hiệu P13 Rõ ràng P13 giao đuờng AB đuờng O1O2 kéo dài Hình 11.3 Xác định tâm vận tốc tức thời hai khâu nối giá Tại P13 điểm thuộc khâu có vận tốc điểm thuộc khâu 3,tức: W1P13O1 = W3P13O2 , hay = Í13 VV3 PĨ3O2 P13Ơ1 Trong : P13O1 -khoảng cách từ điểm P13 đến 01 P13O2 -khoảng cách từ điểm P13 đến O2 Để ý vị trí điểm P13 thay đổi đường O1O2 tùy thuộc giá trị góc Ti ta thấy tỷ số truyền Í13 hàm góc Ti, tức vị trí co cấu : 113= Ì13(>P1) Điều có ý nghĩa, dù khâu chuyển động quay khâu chuyển động quay với vận tốc không Trong kỳ thuật thường hay yêu cầu chuyển động quay có phải có vận tốc khơng đổi Chính đặc điểm tỷ số truyền biến thiên nhược điểm chung co cấu có khớp thuộc loai Hình 11.4 Cơ cấu hình bình hành Dạng đặc biệt co cấu khâu lề, có tên co cấu hình bình hành trường họp khi: 11 = I3, I2 = I4 Trong co cấu góc quay khâu khâu nhau, tỷ số truyền co cấu Đường AB chuyển động song song với đường O1O2, có nghĩa phưong khơng thay đổi, khâu thực chuyển động tịnh tiến Công dụng chủ yếu co cấu hình bình hành tạo chuyển động tịnh tiến 11.2.2 Cơ cấu bốn khâu chứa hai khớp trượt nối giá: khớp động loại cho phép hai khâu nối có chuyển động tương tịnh tiến theo quỹ đạo cho trước gọi khóp tịnh tiến loại 5, hay van tắt la khóp trượt Lược đồ khóp trượt hình 11.2 Một hai khâu nối khớp biểu thị hình chữ nhật.Khâu cịn lại biểu thị đường thẳng (H 11,5a,b,d) hay hai đường thẳng Neu hai khâu cho đứng yên, ta biểu thị khâu có sọc nghiêng (H 12.2b,d,e) b) a) Hình 11.5 11.2.3 c) d) e) Lược đồ khớp tịnh tiến Khớp ren : Được tạo thành đường ren lồi mặt trụ khâu v đường ren lõm mặt trụ cua khâu lại Lược đồ khâu lại hình 12.3 Khi hai đầu quay vịng chúng dich chuyển dọc theo trục quay quảng đường có độ dài xác định, gọi bước ren 2 Hình 11.6 11.2.4 Lược đồ khớp ren Khớp lề lăn : Khớp nối cho phép hai khâu chuyển động tưong đối vớ tịnh tiến theo quỹ đạo cho trước,và quay quanh trục có vị trí cố định khâu gọi khớp lề lăn.Trên hình 12.4 lược đồ khớp lề lăn mà hai khâu(khâu 1) cho cố định Hình 11.7 Lược đồ khớp khớp lề lăn 11.3 Giói thiệu số khớp loại : khớp nối cho phép hai vật có chuyển động song phẳng tiếp xúc với điểm đuờng khớp nối chúng thuộc loại khớp tựa loại Trên hình 11.5 luợc đồ khớp tựa loại 4.Hai vật tiếp xúc với môt điểm hay đuờng.Đối với vật, điểm mà tiếp xúc với vật nối với điểm(vật 2,H.l 1.5c),một đuờng (vật 1,2 H.l 1.5a,b,vật H.11.5c) Đuờng quỹ tích điểm tiếp xúc khâu gọi đuờng biên dạng hay biên dạng khâu Chuyển động khâu khâu chuyển động quay quanh trục qua điểm tiếp xúc,vng góc với mặt phẳng hình vẽ,và chuyển động tịnh tiến theo phuơng tiếp tuyến chung hai đuờng biên dạng Vậy bậc tự chuyển động tuong đối hai khâu 2, tức khóp nối chúng hạn chế bậc tự do, khóp nối thuộc khớp loại 11.3.1 Khớp cầu : khớp nối cho phép hai khâu có chuyển động chuyển động quay quanh trục giao điểm cố định (xem phần mục 1.4 chuơng [3]), khớp đuợc gọi khớp cầu Luợc đồ khớp cầu cho hình 11.6 11.3.2 Khớp cứng : hai khớp nối khơng cho phép hai khâu có chuyển động nhau, khớp gọi khớp cứng,hay ngàm,nhu nêu phần định nghĩa khớp Trên hình 11.7 luợc đồ khớp cứng,hình 11,7a biểu thị khớp cứng hai khâu với khớp chuyển động vật quy chiếu, hình 11,7b hai khâu đuợc cho đứng yên, tức khớp đuợc gọi ngàm 00 Câu hỏi ôn tập Câu 1: Hãy nêu cấu thơng dụng? Câu 2:Tính tỉ số truyền cấu chứa khớp loại 5? Bài tập Tính số bậc tự cấu hình a Tính số bậc tự cấu hình b \\\\\\\\\ b CHƯƠNG XII HỆ THỐNG BÁNH RĂNG Sau học xong chưong này, sinh viên có khả năng: - Phân biệt loại hệ thống bánh răng, trình bày lại ưu nhược điểm phạm vi ứng dụng hệ thống bánh - Liệt kê thơng số hình học động học hệ thống bánh - Tra bảng, chọn số liệu phù họp để tính tốn - Tính tốn tập hệ thống bánh 12.1 Công dụng hệ thống bánh - Hệ thống bánh truyền chuyển động quay với tỉ số truyền lớn - Hệ thống báng dùng để đổi chiều quay - Hệ thống bánh dùng để họp chuyển động phân tích chuyển động 12.2 Phân loại hệ thống bánh 12.2.1 Hệ bánh thường: đường tâm trục bánh cố định 12.2.2 Hệ bánh ngoại luân: Hình sau Hình 12.1 Khâu 1: bánh trung tâm Khâu 2: bánh vệ tinh Khâu C: cần c Hệ bánh ngoại luân chia thành a/ Hệ thống vi sai: hệ bánh ngoại ln khơng có bánh trung tâm cố định b/ Hệ thống hành tinh: hệ thống ngoại luân có bánh trung tâm cố định 12.3 Động học hệ thống bánh 12.3.1 Hệ thống bánh thường Hình 12.2 _ 211 £2 112 — Zỵ _ 211 134 — _ w4 _ £5 z4 Ị , I45 — — Tỉ số truyền từ trục I đến trục V W’i w2 W3 w4 w4 w5 ■ ■ ■ _ / T V £2 £3 £4 £á I , I z' z4 — 112 123 134 145 — (-1) • tích SO ring cùa bánh rân0 bi Ihệ thống (_1) • tích 5Õ ràng cùa bảnh ring chu dộng k: số cặp bánh ăn khớp 12.3.2 Hệ bánh ngoại luân - Xét hệ bánh Hí (vi sai) tìm quan hệ vận tốc khâu + Có nhiều phuong pháp để tìm mối quan hệ + Chủ yếu trình bày chuyển động tuong đối Cho cần c quay với vận tốc wc Ta có: Khâu 1: W1/C = W1 - wc Khâu 2: W2/C = W2 - wc Cần c : wc/c = wc - wc = Như vậy: chuyển động tưong cần c, đứng cần c quan sát chuyển động, cần c đứng yên, hệ thống bánh ngoại luân trở thành hệ thống thường, trở lại dùng cơng thức hệ bánh thường, để tìm quan hệ vận tốc khâu, tỉ số truyền cặp bánh chuyển động tư ong cần c 112/0 = vtq- H ị- z2 “ =~ i W-Ị~Wf Ví dụ 1: Cho hệ thống bánh hình vẽ, tính tỉ số truyền iic = biết z2 = 99, z3 = 101, Z1 = z2 = 100, W3 = Hình ỉ 2.3 Wí-wc _ , 1>2 Xzr) 113/0 Ta có —+ — = 1- — = - 101.99 100.100 W, => —=1- 101.99 Wc 100.100 10000 , v 101.99 100.100 Neu tỉ số truyền lớn, hiệu suất củ hệ thống bánh giãn đến giới hạn đó, tuợng tự hãm xảy dùng hệ ngoại luân với tỉ số truyền lớn Ví dụ 2: Quan hệ vận tốc đuọc xác định ( Wj = ) = r , Ta có w3~wc W1 - wc = wc - w3 2wc = W1 + w3 U^+1V3 wc = - = w4 Câu hỏi ôn tập 01 điếm phạm Câu 1: Trình bày lại ưu nhược vi ứng dụng hệ thống bánh răng? Câu 2: Phân biệt loại hệ thống bánh răng? Câu 3: Liệt kê thơng số hình học động học hệ thống bánh răng? Bài tập , Ấ Ă T - _ T ọ Tính tỉ sơ truyên 1=115= — = - hệ bánh hình vẽ ^5 Biết số bánh Z1 = Z2 = 20; z3 = 60; z4 = 16; Z5 = 32 Cho m = 50 Tìm m = ? TÀI LIỆU THAM KHẢO [1 ] Bùi Xuân Liêm, Nguyên lý máy, Nxb Giáo dục, 1992 [2], GS.TS.ĐỖ Sanh, chi tiết máy, Nxb Giáo dục, 2004 [3], GS.TS.ĐỖ Sanh, giáo trĩnh kỹ thuật, Nxb Giáo dục, 2004 [4], Ngô Kiều Nhi, Trần Công Nghị, kỹ thuật 2, Nxb Đại học quốc gia TP HCM, 2004 [5], Ngô Minh Đức, chi tiết máy, Nxb Đại học Trung học chuyên nghiệp Hà NỘI 1983 [6], Nguyễn Trọng Hiệp, tiết máy (tập 1), Nxb Giáo dục, 2006 [7], Nguyễn Trọng Hiệp, tiết máy (tập 2), Nxb Giáo dục, 2006 [8], Nguyễn Trọng Hiệp, Thiết kế chi tiết máy, Giáo dục, 2004 [9], Trịnh Chất, Cơ sở thiết kế máy & chi tiết máy, Nxb Khoa học kỹ thuật, 2005 ... kế chi tiết máy 1.1 Khái niệm chi tiết máy 1.1.1 Chi tiết máy - Khi tháo rời máy, phận máy nhận phần tử nhỏ máy, ví dụ như: bu lơng, đai ốc, bánh răng, trục Các phần tử không cịn tách rời gọi chi. .. gọi chi tiết máy - Có thể định nghĩa sau: Chi tiết máy phần tử cấu thành nên máy, có hình dạng kích thước xác định, có cơng dụng định máy - Chi tiết máy phân thành nhóm: + Nhóm chi tiết máy có... tốn thiết kế chi tiết máy 1.1 Khái niệm chi tiết máy 1.1.1 Chi tiết máy 1.1.2 Tải trọng-ứng suất 1.2 Những tiêu làm việc chi tiết máy 1.2.1