Giáo trình chi tiết cơ cấu chính xác phần 1

NGUYEN TRONG HUNG NHÀ XUÂT BAN KHũA H0C VÀ KÝ THUẬT CHI TIẾT CƠ CẤU CHÍNH XÁC LỜI NĨI ĐẦU công Hiện nay, phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật nghệ tiên tiến sản xuất hàng loạt thiết bị đại tất lĩnh vực Những thiết bị tiên tiến xuất ngày nhiều Việt Nam ngành công nghiệp khác Các dụng cụ thiết bị đo lường, nghe nhin, điện tử tin học, y tế văn hoá dây chuyển sản xuất đại, trong, tự động hóa rơ bốt tay máy có mặt tiết cấu xác Với chức đa dạng phong phú tiết cấu xác: biến đổi, truyền khuếch đại chuyển động thị tín hiệu ổn định điều chế thông tin, ghép phần tử để cấu thảnh thiết bị máy, giáo trình để cập tới nội dung lính vực khí xác phạm vi kỹ thuật kể Đồng thời để cập tới nguyên lý làm việc, tính tốn hình học, động học, động lực học độ xác số tiết cấu xác điển hình Tải liệu nây dùng lâm giáo trình cho sinh viên ngành Cơ khí xác Quang học trường Đại học Bách khoa Hà nội, chuyên ngành Quang - Quang điện tử Học viện kỹ thuật quân Cuốn sách tải liêu tham khảo bổ ích cho cán kỹ thuật công tác khai thác sử dụng, thiết kế chế tạo, sửa chữa bảo dưỡng dụng cụ thiết bị khí xác dây chuyển san xuất công nghiệp Do biên soạn lần đầu, sách vấn để chưa hoàn chỉnh Chúng những, ý kiến đóng góp độc giả nảy tơi chắn mong cịn nhận Những ý kiến đóng góp xin gửi Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 70 Trần Hưng Đạo Hà nội Bộ môn Cơ khí xác Quang học, trường Đại học Bách khoa Hà nội Tác giả CHƯƠNG MỞ ĐẦU §1 MỞ ĐẦU Khái niệm dụng cụ thiết bị xác lượng Máy thiết bị thực chuyển động có ích định để biến đổi Máy gia cơng kim loại thực q trình sản xuất khác nhằm thực cơng có ích Ví dụ, động điện biến điện thành nang đối hình dạng vị trí tiết Dụng cụ thiết bị thực chức đo lường, kiểm thay tra điều chỉnh, điều khiển, tính tốn Dụng cụ đo lường: dùng để so sánh trực tiếp hay gián tiếp đại lượng đo với đơn vị đo Ví dụ, nhiệt kế, áp kế, tốc kế Đụng cụ kiểm tra: dùng để xác định giá trị đại lượng kiểm tra có nằm giới hạn cho phép hay khơng trở - Dụng Ví dụ, dụng cụ kiểm tra kích thước, cân, điện cụ điểu chính: dùng để trì tự động định trước Ví dụ, điều chỉnh tốc độ giá trị đại lượng điều chỉnh Dụng cụ điều khiến theo chương trình chơ trước thực thay đổi đại lượng Máy tính thiết bị tính thực tính, tích phân, thiết bị cộng Một sau (hinh cách tổng quát dụng 1): nguyên cụ thiết bị cơng tốn học Ví dụ, máy xác có sơ đổ cấu trúc Phương tiện phan ánh tin tức xi Xo] (Pp) ~ Phần tử nhay — * ——> i ẹ Ca cấu truyền (s) Hình Sơ đồ cấu trúc dụng cu va thiét bi chinh xac Các phần tử nhạy cảm Là thiết bị biến tín hiệu đầu vào x¿ thành tín hiệu đầu x; Tín Ếiệu đầu vào đại lượng điện không điện Trong nhiều phần tử nhạy cảm, tín hiệu vào đại lượng vật lý (dòng điện, tần số, điện áp, lực, nhiệt độ, vận tốc, áp suất ) Tín hiệu ra: địch chuyển thẳng hay góc Để làm phần tử nhạy người ta thường dùng: lị xo, ống burđơn, lưỡng kim, thạch anh Phương tiện phản ánh màng đàn hỏi, ống xin-fơn, tín tức Là thiết bị thông tin cho người (người thao tác) số liệu giá trị thông số đo kiểm tra đặc trưng cho trạng thái đối tượng Để làm phương tiện phản ánh ghi, bảng số, ảnh vô tuyến tin tức dùng bảng chia, số, thiết bị tự Cơ cấu truyền Thực liên kết động khâu động phần tử nhạy cảm thang chía số, thiết bị tự ghỉ hay thiết bị chấp hành dụng cụ hay hệ thống tự động Vi du: Sơ đồ động dụng cu khí áp kế đo độ cao (hình 2) Phần tử nhạy cảm - khí áp kế kiểu hộp, biến đổi áp suất khí p thành dịch chuyển S điểm A Cơ cấu truyền - biến đối dịch chuyển thang nhỏ § điểm A thành dịch chuyển góc lớn @ kim thiết bị đọc số Phương tiện phản ánh tín tức - bảng chỉa, Hình Sð đề động dụng cụ khí áp kế đo độ cao Nhiệm vụ nội dung môn học Nhiệm vụ môn học nghiên cứu phương pháp tính tốt thiết kế tiết cấu dụng cụ thiết bị xác Các tốn nghiên cứu xác định thơng số hình học, tính tốn độ xác, tính tốn động học động lực học cấu dụng cụ thiết bị xác Trong trường hợp cần thiết tính tốn độ bền tiết chịu lực Nội dung môn học: Các tiết cấu dụng cụ thiết bị xác rãi phong phú đa dạng Ở nghiên cứu tiết cấu điển hình đùng xác quang học; chế tạo dụng cụ khí chế tạo máy khí Một số tiết cấu điển hình là: | - — Các yếu tố đàn hồi -ˆ_ Gối tựa sống trượt - Truyền động bánh xác - Truyền động ren vít xác - — Cơ cấu địn - Bản lễ - _ Cơ cấu truyền động ngắt quãng - _ Cơ cấu điều chỉnh tốc độ - - Cơ cầu làm giảm dao động -— Cơ cấu thiết bị đọc số §2 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI CÁC CHI TIẾT VÀ CƠ CẤU CHÍNH XÁC Các yên cầu tiết cấu xác khác vào chức năng, công suất, vận tốc độ cơng nghệ chế tạo hàng loạt yếu tố khác ' phụ thuộc xác yêu cầu, điểu kiện sử dụng, Các yêu cầu chủ yếu tiết cấu xác: Độ xác thực chức yêu cầu, độ tin cậy làm việc khơng hỏng hóc, thuận tiện, đơn giản sử dụng an toàn, So đồ tối giản: số khâu, khớp nhất, làm việc êm không ổn, chống rung động, độ bền, tuổi thọ, tính chống mài mịn hiệu suất cao v.v Tính kinh tế sử dụng chế tạo, lắp ráp, sửa chữa đơn giản Chỉ phí vật liệu nhấu, khối lượng kích thước nhỏ Sử dụng rộng rãi cụm tiết tiêu chuẩn thay Khối lượng giá thành chế tạo hố Các tiết có tính Ngồi cấu dụng cụ có yêu cầu đặc biệt như: độ xác độ nhạy cao khơng có qn tính, khơng bị ảnh hưởng điều kiện môi trường nhiệt độ, áp suất, độ ẩm v.v Chuang I CÁC YẾU TỐ ĐÀN HỒI CỦA DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CHÍNH XÁC §1 KHAI NIEM CHUNG VA PHAN LOA! Khái niệm chung Trong dụng cụ thiết bị xác để làm yếu tố đàn hồi người lồ xo va cdc yéu 16 nhạy đàn hồi có cấu trúc khác nhau: ta dùng, Lò xo, bao gồm: - Lồ xo xoắn trụ chịu kéo chịu nén (hình 1.1 a b) - Lồ xơ thẳng chịu uốn (hình 1.1 c} - Lồ xo xoắn acsimet chịu xoắn (hình 1.1 d) Ống sóng hay xinphơn (hình Mang dan hồi (hình 1.1 e), 1.1 8) Lị xo ống hay ống burđơn (hình 1.1 h) a) Đặc điểm yếu tế đân hồi Lực mô men yếu tố đàn hồi tạo nên tỷ lệ với biến dạng khơng phụ thuộc vào vị trí chúng khơng gian Các yếu tố đàn hồi cho phép tích lũy cách biến dạng sơ chúng r„ - bán kính lượn trịn mũi nhọn Mơ men ma sắt trượt trượt trường hợp f hệ ma sát trượt tìm theo cơng vu thức (2.45) Trong Bán kính lớn mũi nhọn r„„„„, bảo đảm làm việc gối tựa với mơ men ma sát cho tìm từ cơng T Bán kính nhỏ mũi maw nhọn = M ru thức (2.46): ae Pr đm theo cơng thức (2.40), cơng thức thay Q giá trị lực N theo (2.44) Lực P, (hình 2,23) tác dụng lên trục hệ động khí lăn mũi nhọn, tạo thành mô men phản tác dụng: Mạ¿ =P,r„Lim sinơ Thay P, va a vio biéu thie trén ta cé: Mau = Pring tev|>.( (»-)- ma 1{- ) 3) er Giá trị mô men phản tác dụng thay đối theo luật hình sin phụ thuộc vao B va cần phải tính tính tốn mơ men tác dụng lên hệ thống động dụng cụ Vật liệu kết cấu gối tựa Khi thiết kế gối tựa mũi nhọn yêu cầu chủ yếu vật liệu mũi nhọn bạc là: tính chống mài mịn, đỏ cứng, tính chống ăn mịn Nói chung mũi nhọn chế tạo riêng từ trục làm thép y8A - yI0Á hay hợp kim Kéban - Vonf ram, đạt độ cứng 55 + 60 HRC bé mat làm việc đánh bóng đạt R, t,; (-) - t