Giáo trình nguyên lý máy là một bộ tài liệu được thiết kế để giúp người học hiểu và có khả năng áp dụng những kiến thức cơ bản về nguyên lý làm việc của các loại máy móc. Nó bao gồm những chủ đề như cơ học, động lực học, điện từ học, và các phương pháp phân tích máy móc và cung cấp cho người học kiến thức cần thiết để xây dựng, vận hành, và bảo trì các loại máy móc khác nhau. Ngoài ra, giáo trình này cũng giúp người học hiểu và áp dụng các nguyên tắc an toàn khi làm việc với các máy m
V Sự trượt biên dạng Hiện tượng Thời điểm t: hai biên dạng L1 L2, tiếp xúc M, Thời điểm (t+dt): hai biên dạng L’1 L’2, tiếp xúc M’ ds1 = cungM ' X , ds2 = cungM 'Y ds1 ≠ ds2: biên dạng lăn có trượt Độ trượt tương đối m1 = ds1 - ds2 ds = 1- ds1 ds1 N M = - i21 N1M N M dj = 1- N1M dj1 O2 w2 t M r02 t + dt M' P Y X N2 ds2 - ds1 ds1 N1M dj1 m2 = = 1= ds2 ds2 N M dj N1 r01 N M w1 = - i12 O1 N 2M Ni - tâm cong biên dạng thân khai M v sin j1 - v2 sin j v sin j m1 = = 1- v1 sin j1 v1 sin j1 O2 Mw2 sin j N M = 1= - i21 O1Mw1 sin j1 N1M v sin j - v1 sin j1 v sin j1 m2 = = 1- v2 sin j v2 sin j O1Mw1 sin j1 N M = 1= - i12 O2 Mw2 sin j N 2M + ¥ m2 ì lim m1 = -¥ ïM - > N1 O2 í ï lim m1 = îM - > N r02 Chân mòn nhiều đỉnh -¥ lim m1 = M -> P Tâm ăn khớp có độ trượt Bánh nhỏ: quay nhanh, độ trượt tương đối lớn hơn, mòn nhiều Dịch chỉnh: chọn lại khoảng ăn khớp thực để mòn m1 N1A N2 B P M O1 m +¥ m2 -¥ VI Bánh Thanh Ăn khớp bánh dS Hai biên dạng tiếp xúc đẩy nhau: dS cos a = MM ' M' = cung XX ' = r dj Þ r0 dS = dj cos a r0 v = w cosa n P a Y M X t X' n t + dt N dj r0 w O VII Nguyên tắc hình thành dạng thân khai Phương pháp chép hình a Phay chép hình Dao phay đĩa Dao phay ngón Dao phay ngón b Chuốt Phương pháp bao hình O1 a Cơ sở lý luận Hai bánh ăn khớp, biên dạng lăn Đổi giá: bánh cố định cho giá O1O2 quay ngược chiều quay bánh 2, bánh ăn khớp bánh biên dạng lăn biên dạng “Chụp hình” nhiều lần cho thấy: Biên dạng cố định bao hình loạt vết biên dạng O2 Tương tự bánh b Dùng dao bánh * Mơ hình lý thuyết * Mơ hình thực tế - cắt - ăn khớp b Dùng dao bánh Máy xọc / bào c Dùng dao * Mơ hình lý thuyết * Mơ hình thực tế 1 - cắt - ăn khớp - cắt - ăn khớp Dao phay lăn 10 Phương trình ăn khớp Giả sử cặp bánh đảm bảo ăn khớp (đúng, trùng khít): Sl1 = Wl2 Sl2 = Wl1 Có Sl1 + Wl1 = tl (bước vòng lăn) Suy ra: Sl1 + Sl2 = tl p cos a p m[ + 2x1 tan a + z1(q - ql )] + m[ + 2x tan a + cos al cos a cos a z2 (q - ql )] =p m cos a l cos a l 2x1 tan a + z1 (q - q l ) + 2x tan a + z (q - q l ) = 2(x1 + x ) tan a + ( z1 + z )(q - q l ) = ql = 2(x1 + x ) tan a +q z1 + z inv (a l ) = 2(x1 + x ) tg a + inv (a ) z1 + z inv (a l ) = (x + x ) z1 + z tga + inv(a ) Phương trình ăn khớp mơ tả quan hệ thông số chế tạo lắp ráp Thông số chế tạo: x1, x2, z1, z2 - hệ số dịch dao cắt bánh răng, số bánh răng; α - góc áp lực vịng chia; Thơng số lắp ráp: αl - góc áp lực vòng lăn 26 Các chế độ ăn khớp Theo hệ số dịch chỉnh bánh xi phân chế độ ăn khớp sau: - Tiêu chuẩn: x1= 0, x2 = - Dịch chỉnh đều: x1 + x2 = - Dịch chỉnh dương: x1 + - Dịch chỉnh âm: x1 + dụng x2 > x2 < Chề độ sử Lợi ích cắt bánh có dịch dao - Có thể đạt số nhỏ 17 mà không bị cắt chân cách dịch dao cắt - Khoảng cách trục lẻ cần - Có thể dịch chỉnh để đạt hệ số trùng khớp cao - Có thể dịch chỉnh để cân trượt (mòn phần đỉnh phân chân răng) 27 XI Cơ cấu bánh phẳng Bánh trụ thẳng a Giới thiệu Mặt mặt trụ thân khai Đường răng/đường sinh song song trục quay Mặt phẳng pháp vng góc trục quay Dạng tiết diện vng góc trục quay đươc tạo dạng sinh b Hình thành biên dạng thẳng trụ sở N0 r0 mặt trụ thaân khai M0 N A M 28 L2 N2 r02 O2 O1 r01 N1 L1 29 Bánh trụ nghiêng a Giới thiệu Mặt mặt xoắn ốc thân khai Đường mặt trụ bán kính x khơng song song trục quay tạo nên góc nghiêng βx Mặt phẳng pháp khơng vng góc trục quay Dạng mặt phẳng pháp tạo sinh 30 b Hình thành biên dạng nghiêng N0 r0 M0 N M b L2 N2 O1 O2 r01 N1 L1 31 c Các khái niệm bánh trụ nghiêng tS Bước modun: Bước modun pháp: t n = tt tn mn = mt t 2p r p d d = ; mS = S = ; z z p z tn = t S cos b ; mn = mS cos b tS = d Ưu điểm bánh trụ nghiêng * Hệ số trung khớp cao hơn: Bánh trụ thẳng: vào khớp xẩy lúc hai mặt đầu bánh kéo dài từ điểm vào khớp A kết thúc điểm khớp B A B A Bánh trụ nghiêng: vào khớp hai mặt đầu không xẩy lúc, làm đọan ăm khớp thực “bị kéo dài” B A’ A B’ B bb bb DL A L B 32 tan b = eh = De = = 2pr0 2p r cos a = = tan b cos a B B AB + BB ' AB ' BB ' = + = e s + De > e s t0 t0 t0 BB' b tan b = t0 t0 A B A B b tan b b sin b b sin b = = tS tn p mn s: bánh trụ thẳng (spur gear) h: bánh trụ nghiêng (helical gear) A’ A B’ B bb bb DL A L B * Số tối thiểu nhỏ Bánh trụ thẳng tương đương (thay thế) có vịng chia vịng mật tiếp nơi tiếp xúc ellipse mặt phẳng pháp cắt trụ chia: x2 a + y2 b r ; cos b b=r a= b =1 tn tS 3/ é ỉ dy ù ờ1 + ỗ dx ữ ỳ ứ ỳỷ a2 r ê è r=ë = = b cos b d2y dx r r b a 33 b tn tS r r b a mtt = mn = m S cos b ; rtt = r = r cos b ; ztt = 2rtt z = mtt cos b Số tối thiểu bánh trụ nghiêng nhỏ số tối thiểu bánh trụ thẳng 34 d Nhược điểm bánh trụ nghiêng Có lực dọc trục truyền bánh bánh trụ nghiêng Khắc phục: dùng bánh V hướng kính dọc trục b b 35 Bánh V 36 XII Khuyến mãi: Bánh ăn khớp 37 Split gear Harmonic gear A harmonic drive is an input/output gearing mechanism It is typically used for gearing reduction, but may also be used to increase rotational speed or for differential gearing Very high gear reduction ratios are possible in a small volume There are no backlash and vibration 38 39 40