Đây là một môn học công nghệ cốt lõi trong lĩnh vực kỹ thuật cơ khí. Các kỹ sư cơ khí thường gặp nhiều cơ cấu khác nhau trong thực tế. Họ sẽ có thể phân tích, xác định và giải thích các cơ cấu và máy khác nhau trong công việc và cuộc sống hàng ngày. Trong việc bảo trì các loại máy khác nhau, một kỹ sư phải có kiến thức vững chắc về các nguyên tắc cơ bản của cơ cấu và máy. Môn học này đề cập đến các ứng dụng của các kiến thức nên tảng của cơ học kỹ thuật và độ bền của vật liệu vào thiết kế máy. Môn học này được thiết kế để giới thiệu cho sinh viên về các chi tiết máy khác nhau và mối quan hệ cơ học hoặc làm việc giữa các chi tiết máy tạo nên một cơ cấu. Các chi tiết máy được đề cập bao gồm chi tiết liên kết (mối ghép ren, mối ghép hàn), chi tiết truyền động (đai, xích, bánh răng, cam), chi tiết đỡ nối (vòng bi, trục và các bộ phận liên quan). Các thành phần máy được đề cập ở trên, được tính toán và thiết kế để lựa chọn các kích thước cho các chi tiết này. Môn học này giúp cho sinh viên có khả năng giải quyết các bài toán kỹ thuật về tính toán động học máy, trình tự thiết kế các chi tiết máy. Từ đó sinh viên sẽ vận dụng các kiến thức trong môn học để giải quyết các vấn đề về thiết kế máy khi thực hiện đồ án môn học, đồ án tốt nghiệp.
- Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy Chương 08: I TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG HỆ BÁNH RĂNG Khái niệm chung II Nguyên lý làm việc Phân loại Ưu nhược điểm Bộ truyền bánh trụ III Bộ truyền bánh côn IV Hệ bánh HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Thơng số hình học Lực tác dụng Tính theo độ bền tiếp xúc Tính theo độ bền uốn Phân loại Phân tích động học hệ BR Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy I Khái niệm chung Nguyên lý làm việc + Làm việc theo nguyên lý ăn khớp (trực tiếp) + Chuyển động công suất truyền từ trục BR dẫn sang trục BR bị dẫn nhờ vào ăn khớp BR Phân loại Theo phân bố trục: Hai trục song song BTRT Hai trục giao BTRN BTRV Hai trục chéo BRCRT HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION BRCRN TĐBR Trụ chéo Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy Theo biên dạng răng: BR Xicloit BR cung tròn – BR Novikov BR thân khai: +Khả tải lớn +Dụng cụ cắt có cạnh thẳng đảm bảo độ xác cao +Vận tốc trượt nhỏ Tổn thất ma sát ít, hiệu suất cao Theo tính chất di động tâm truyền: Truyền động thường Truyền động hành tinh Ngoài để biến đổi chuyển động quay chuyển động tịnh tiến dùng TĐ BR – Thanh HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy Ưu nhược điểm Ưu điểm Khả tải lớn kích thước nhỏ gọn Tỉ số truyền không thay đổi Tuổi thọ cao, làm việc tin cậy Hiệu suất cao (0,97 đến 0,98) Nhược điểm Công nghệ cắt phức tạp, yêu cầu độ xác chế tạo Có nhiều tiếng ồn làm việc với vận tốc lớn HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy II Bộ truyền bánh trụ: Thơng số hình học hr Biên dạng thân khai biên dạng gốc + Góc prơfin =20o + Chiều cao hr=2m + Bán kính góc lượn chân ri=0,4m + Khe hở hướng tâm c=0,25m Hai bánh ăn khớp phải có mơđun (m), tiêu chuẩn hóa hạn chế số lượng dao cắt dùng dao tiêu chuẩn HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy Số z HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy Lực tác dụng Bánh trụ thẳng Bỏ qua tác dụng lực ma sát, trượt lực pháp tuyến Fn tâm ăn khớp phân tích Fn thành lực: Ft & Fr Lực vòng Lực hướng tâm Bánh trụ nghiêng Lực pháp tuyến Lực vòng Lực hướng tâm Lực dọc trục Lực pháp tuyến HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy Tính theo độ bền tiếp xúc 3.1 Bộ truyền BT thẳng Mục đích: + Tính tốn H ≤ [H ] nhằm đề phịng tróc rỗ mặt + Nhằm hạn chế mịn dính Điều kiện tính tốn: + Tính tâm ăn khớp + Coi tiếp xúc tiếp xúc hình trụ có bán kính cong ρ1, ρ2 Thiết lập công thức: + Sử dụng công thức Hec: ρ2 ρ1 hệ số kể đến tính vật liệu BR ăn khớp HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy + Tải trọng riêng tính tốn hệ số tải trọng tính độ bền tiếp xúc Z hệ số xét đến tổng chiều dài tiếp xúc + Bán kính cong tương đương HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy + Thay công thức vào công thức là hệ số xét đến hình dạng bề mặt tiếp xúc Cơng thức kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc BR: Công thức thiết kế độ bền tiếp xúc BR: Công thức thiết kế độ bền tiếp xúc BR (HGT): HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 10 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy 3.2 Bộ truyền BT nghiêng V Đặc điểm tính tốn: Q trình ăn khớp êm, tải trọng động giảm: Chiều dài tiếp xúc lớn: Đường tiếp xúc nằm chếch mặt Tải trọng phân bố không đều: Bánh tương đương HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 11 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy Tính sức bền truyền BTRN: + Tính ứng suất tiếp xúc: HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 12 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy Tính theo độ bền uốn 4.1 Bộ truyền BT thẳng Mục đích: Tính tốn F ≤ [F ] nhằm đề phịng dạng hỏng gãy Điều kiện tính tốn: + ỨS uốn lớn cặp chịu toàn lực Fn điểm đặt lực xa + Sai số việc di chuyển điểm đặt lực Y xét đến + Coi đôi ăn khớp + Tính sức bền phía chịu kéo Thiết lập cơng thức: + Công thức kiểm nghiệm độ bền uốn: + Công thức thiết kế truyền BR theo độ bền uốn: HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 13 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy 4.2 Bộ truyền BT nghiêng + Tính ứng suất uốn: HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 14 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy III Bộ truyền bánh côn: Thơng số hình học Lực tác dụng HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 15 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy Tính theo độ bền tiếp xúc Tính theo độ bền uốn HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 16 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy HỆ BR THƯỜNG IV Hệ bánh 4.1 Phân loại HỆ BR HỆ BR NGOẠI LUÂN HỆ BR HỖN HỢP z1 z5 z3 C z2 z4 HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 17 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy 4.2 Phân tích động học a Hệ BR thường • Tỉ số truyền cặp BR: Dấu + BR quay chiều (ăn khớp trong) Dấu - BR quay ngược chiều (ăn khớp ngồi) • Tỉ số truyền hệ BR thường HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 18 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy Nhận xét: • Dấu TST hệ BR thường (-1)k với k cặp BR ăn khớp ngồi • Tỷ số truyền hệ BR thường tích số BR bị động uhệ thống= (-1)k tích số BR chủ động Ví dụ 01: Tính n3=? Lưu ý: • Đối với hệ BR thường không gian (BR côn, TV-BV), ta dùng cơng thức trên, nhiên (-1)k khơng có nghĩa Khi cần xác định chiều quay bánh ta xác định trực tiếp hình HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 19 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy b Hệ BR ngoại luân: • Áp dụng phương pháp chuyển động tương đối nghĩa đứng cần C quan sát chuyển động toàn hệ thống quay với vận tốc góc: - c z1 z1 C Khâu 1: 1/c= 1 - c C Khâu 2: 2/c= 2 - c z2 z2 Cần C: c/c= c- c=0 • Khi vận tốc góc khâu • Tỉ số truyền cặp BR 1&2 HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 20 1- c u12/c= 2- c = z2 z1 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy Ví dụ 02: Cho hệ BR hình vẽ với số liệu sau: z1=40, z3=80 Số vòng quay trục n1=120 (v/p) Hãy tính nc=? ĐS: nc= 40 (v/p) z2 z1 C z3 HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 21 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy Ví dụ 02: Cho hệ BR hình vẽ với số liệu sau: z1=25, z2=50, z3=40, z5=80 Các bánh có mođun ăn khớp m=2 Số vịng quay trục n1=1420 (v/p) Hãy z1 z5 Tính BTD hệ BR Cho biết loại hệ BR? Tính u1c=? z3 Tính nc=? C Tính z4=? z2 Tính khoảng cách a34=? z4 ĐS: HCM UTE W=1; u1c=-6; nc=- 236 (v/p); z4=20; a34=60 HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 22 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy Ví dụ 03: Cho hệ BR hình vẽ với số liệu sau: z1=132, z2=40, z3=62 Số vòng quay trục n1=150 (v/p), trục BR quay ngược chiều với BR có n3=105 (v/p), biết BR có mơ đun Tính BTD hệ BR Tính nc=? ĐS: HCM UTE W=2; nc=52 (v/p) HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 23 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 24 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM ...- Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy I Khái niệm chung Nguyên lý làm việc + Làm việc theo nguyên lý ăn khớp (trực tiếp) + Chuyển động công suất truyền từ trục BR... Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy Số z HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại... Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION 24 Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại