Giáo trình cơ ứng dụng (nghề công nghệ ô tô trình độ cao đẳng)

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Cơ Ứng Dụng biên soạn sở kế thừa nhà giáo có nhiều kinh nghiệm giảng dạy trường Đại Học, Cao Đẳng, Trung Học chuyên nghiệp, kết hợp với nội dung nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo phục vụ nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Đề cương giáo trình dựa theo chương trình khung tổng cục dạy nghề Để đào tạo nghề Cơng Nghệ Ơ tơ Giáo trình biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu Khi biên soạn, nhóm biên soạn dựa kinh nghiệm thực tế giảng dạy, tham khảo đồng nghiệp, tham khảo giáo trình có cập nhật kiến thức có liên quan để phù hợp với nội dung chương trình đào tạo phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung biên soạn gắn với nhu cầu thực tế Nội dung giáo trình biên soạn với thời gian đào tạo 45 gồm có: CHƯƠNG MH 09-01: CƠ HỌC LÝ THUYẾT- TĨNH HỌC CHƯƠNG MH 09-02: SỨC BỀN VẬT LIỆU CHƯƠNG MH 09-03: CHI TIẾT MÁY Chúng tơi có nhiều cố gắng biên soạn, giáo trình khơng tránh khỏi thiếu sót Hy vọng nhận đóng góp ý kiến bạn đọc để giáo trình biên soạn tốt Cần thơ ngày 29 tháng 09 năm 2021 Biên soạn Chủ biên : Nguyễn Thành Sơn MỤC LỤC CHƯƠNG1: CƠ HỌC LÝ THUYẾT- TĨNH HỌC Các tiên đề tĩnh học Lực 2.1 Lực 2.2 Phân tích lực: 10 2.3 Tổng hợp lực 11 Mô men 13 3.1 Mô men lực điểm 13 3.2 Ngẫu lực 14 3.3 Điều kiện cân 14 CHƯƠNG 2: SỨC BỀN VẬT LIỆU 20 Những khái niệm sức bền vật liệu Kéo nén tâm ……………………………………………………… 20 25 2.1 Khái niệm kéo nén 25 2.2 Biến dạng Định luật Húc 26 2.3 Tính tốn kéo nén 27 3.Cắt dập 29 3.1 Cắt 29 3.2 Dập 31 4.Xoắn 33 4.1 Khái niệm xoắn 33 4.2 Ứng suất mặt cắt chịu xoắn 35 4.3 Tính tốn xoắn 37 Uốn 39 5.1 Khái niệm uốn 39 Nội lực 40 5.2 Ứng suất mặt cắt dầm chịu uốn 41 5.3 Tính tốn uốn tuý 43 CHƯƠNG 3: CHI TIẾT MÁY 47 1.Những khái niệm cấu máy 47 1.1 Những khái niệm định nghĩa 47 1.2 Lược đồ động học sơ đồ động 51 Cơ cấu truyền động ma sát 58 2.1 Cơ cấu truyền động đai 58 2.2 Khớp ma sát: 59 3.Cơ cấu truyền động ăn khớp 60 3.1 Cơ cấu bánh 60 3.2 Cơ cấu xích 62 3.3 Cơ cấu bánh vít – trục vít 63 Cơ cấu cam cần đẩy 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: CƠ ỨNG DỤNG Mã số môn học: 09 Thời gian môn học: 45 (Lý thuyết: 27 giờ; Bài tập, thực hành: 15 giờ, kiểm tra 3giờ) I VỊ TRÍ , TÍNH CHẤT CỦA MƠN HỌC - Vị trí: Là môn học kỹ thuật sở Môn học bố trí học trước mơn học, mơ đun chun mơn nghề - Tính chất: Là mơn học bắt buộc chương trình đào tạo trung cấp, Cao đẳng nghề Cơ điện tử II MỤC TIÊU MÔN HỌC Về kiến thức: - Trình bày khái niệm học vật rắn tuyệt đối vật rắn biến dạng - Giải toán tĩnh học liên kết thường gặp, toán chịu lực thanh: kéo (nén) tâm, uốn tuý, xoắn tuý, cắt dập, uốn xoắn túy - Tích cực, chủ động sáng tạo học tập Về kỹ năng: - Phân tích toán kéo nén tâm, uốn tuý, xoắn tuý, cắt dập, uốn xoắn túy - Nhận biết sử dụng loại vật liệu Về lực tự chủ trách nhiệm: - Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm cơng việc, có tinh thần hợp tác, giúp đỡ lẫn - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động tích cực sáng tạo học tập III NỘI DUNG MÔN HỌC Nội dung tổng quát phân bố thời gian: Thời gian (giờ) S ố Thực Kiểm tra Tên chương mục Lý Tổng số hành (LT T thuyết Bài tập T TH) CHƯƠNG1: Cơ học lý thuyết- Tĩnh học I Các tiên đề tĩnh học Lực 2.1 Lực 2.2 Phân tích lực 2.3 Tổng hợp lực Mô men 3.1 Mô men lực điểm 3.2 Ngẫu lực 3.3 Điều kiện cân Kiểm tra: lý thuyết 09 05 1 1 1 II CHƯƠNG 2: Sức bền vật liệu III Những khái niệm sức bền vật liệu Kéo nén 2.1 Khái niệm kéo nén 2.2 Biến dạng, định luật Húc 2.3 Tính tốn kéo nén Cắt dập 3.1 Cắt 3.2 Dập Xoắn 4.1 Khái niệm xoắn 4.2 Ứng suất mặt cắt chịu xoắn 4.3 Tính tốn xoắn Uốn 5.1 Khái niệm uốn 5.2 Ứng suất mặt cắt dầm chịu nén 5.3 Tính tốn uốn * Kiểm tra lý thuyết CHƯƠNG 3: Chi tiết máy 20 Những khái niệm cấu máy 1.1 Những khái niệm định nghĩa 1.2 Lược đồ động học sơ đồ động Cơ cấu truyền động ma sát 2.1 Cơ cấu truyền động đai 2.2 Khớp ma sát Cơ cấu truyền động ăn khớp 3.1 Cơ cấu bánh 3.2 Cơ cấu xích 3.3 Cơ cấu bánh vít trục vít Cơ cấu truyền động cam * Kiểm tra lý thuyết Tổng cộng 12 1 1 1 2 2 16 10 1 1 1 1 45 27 2 1 15 CHƯƠNG1: CƠ HỌC LÝ THUYẾT- TĨNH HỌC Mã chương: MH 09-01 Giới thiệu: - Cơ học lý thuyết phần quan trọng chương trình mơn học ngành khí Ơtơ nói chung khí chế tạo máy nói riêng - Trong chương nghiên cứu vật rắn biến - Phân tích lực để đưa trạng thái cân giải tốn tĩnh học Mục tiêu: - Trình bày khái niệm tĩnh học, hệ lực phắng, hệ lực không gian, ma sát, trọng tâm vật rắn ý nghĩa chúng toán tĩnh học vật rắn - Có tác phong cơng nghiệp, ý thức tổ chức kỷ luật, khả làm việc độc lập phối hợp làm việc nhóm q trình học tập Tĩnh học vật rắn phần học chuyên nghiên cứu cân vật rắn tác dụng lực Trong phần tĩnh học giải hai toán : - Thu gọn hệ lực dạng đơn giản - Tìm điều kiện cân hệ lực Để giải toán trên, ta cần nắm vững khái niệm sau : Vật rắn biến dạng: Trong học, vật rắn, hay đầy đủ vật rắn tuyệt đối, tập hợp vô số chất điểm mà khoảng cách hai điểm luôn không đổi Vật thể xem vật rắn tuyệt đối biến dạng q bé khơng đóng vai trị quan trọng q trình khảo sát Hình 1.1 Vật rắn tuyệt đối Các tiên đề tĩnh học Tiên đề 1: (Hai lực cân bằng) Điều kiện cần đủ để hai lực tác dụng lên vật rắn cân chúng có phương tác dụng, ngược chiều trị số Hình 1.2 Vật rắn chịu tác dụng hai lực Tiên đề : (Thêm bớt hệ lực cân bằng) Tác dụng hệ lực lên vật rắn không thay đổi ta thêm vào hay bớt hai lực cân Theo tiên đề này, hai hệ lực khác hệ lực cân chúng hồn tồn tương đương Từ hai tiên đề trên, ta có hệ : Hình 1.3 Hệ trượt lực Hệ trượt lực : Tác dụng hệ lực lên vật rắn không thay đổi ta dời điểm đặt lực phương tác dụng chứng minh: Giã sử ta có lực → tác dụng 𝐹 lên vật rắn đặt điểm A hình vẽ phương tác dụng lực → ta lấy điểm 𝐹1 B đặt vào lực ( ⃗⃗⃗⃗ 𝐹1 , ⃗⃗⃗ 𝐹1 ) cân có véc tơ hình vẽ trị số F Theo tiên đề :𝐹 ~ ( ⃗⃗⃗ 𝐹1 , ⃗⃗⃗ 𝐹2 , … ⃗⃗⃗ 𝐹𝑛 ) Nhưng theo tiên đề , ta bỏ Như vậy, ta có :𝐹 ~ ( ⃗⃗⃗ 𝐹1 , ⃗⃗⃗⃗ 𝐹2 , ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗1 𝐹3 … ⃗⃗⃗ 𝐹𝑛 )~𝐹 ⃗⃗⃗1 trượt từ A đến B mà tác dụng lực khơng đổi Hệ Điều chứng tỏ lực ⃗⃗⃗ 𝐹 chứng minh Chú ý : Hai tiên đề hệ cho vật rắn tuyệt đối Còn vật rắn biến dạng tiên đề 1, hệ trượt lực không Tiên đề 3: (Hợp hai lực) Hai lực tác dụng lên vật rắn đặt điểm có hợp lực đặt điểm xác định đường chéo hình bình hành mà cạnh lực hình Tiên đề khẳng định hai lực có điểm đặt có hợp Về phương diện véctơ ta có : 𝑅⃗ = ⃗⃗⃗ 𝐹1 + ⃗⃗⃗ 𝐹2 Nghĩa véc tơ tổng hình học véc tơ ⃗⃗⃗ 𝐹1 + ⃗⃗⃗ 𝐹2 tứ giác OACB gọi hình bình hành lực Về trị số: 𝑅 = √𝐹12 + 𝐹22 + 2𝐹1 𝐹2 𝐶𝑂𝑆𝛼 A ⃗⃗⃗ 𝐹1 F O F2 C Hình 1.4 Hợp hai lực Tiên đề áp dụng cho hệ lực đồng quy tại O ta có các định lý sau: Định lý 1: Một hệ lực đồng quy tác dụng lên vật rắn có hợp lực đặt điểm đồng quy véc tơ hợp lực tổng hình học véc tơ lực thành phần Định lý 2: Nếu lực tác dụng lên vật rắn cân nằm mặt phẳng không song song ba lực phải đồng quy Chứng minh: Giả sử vật rắn chịu tác dụng lực ⃗⃗⃗ 𝐹1 , ⃗⃗⃗⃗ 𝐹2 , ⃗⃗⃗ 𝐹3 cân ⃗⃗⃗⃗2 , nằm mặt phẳng không song song nên Theo giả thuyết hai lực ⃗⃗⃗ 𝐹1 ,𝐹 phương tác dụng chúng giao điểm O chẳng hạn Ta chứng minh ⃗⃗⃗ 𝐹3 qua O Thật vậy, theo tiên đề hai lực ⃗⃗⃗ 𝐹1 , ⃗⃗⃗⃗ 𝐹2 , có hợp lực 𝑅⃗ đặt O: ⃗⃗⃗3 )~0 𝑅⃗ = ⃗⃗⃗ 𝐹1 + ⃗⃗⃗ 𝐹2 ( ⃗⃗⃗ 𝐹1 , ⃗⃗⃗⃗ 𝐹2 , ⃗⃗⃗ 𝐹3 … ⃗⃗⃗ 𝐹𝑛 )~0 nên ( 𝑅⃗ ,𝐹 Theo tiên đề1 hai lực cân chúng có phương tác dụng.Vậy đường tác dụng lực ⃗⃗⃗ 𝐹3 phải Tiên đề 4: (Tiên đề tác dụng và phản tác) Ứng với mỗi lực tác vật lên vật khác có lực tác trị số, phương tác dụng, ngược chiều Tiên đề 5: (Nguyên lý hoá rắn) Nếu tác dụng hệ lực vật biến dạng Nhờ tiên đề vật biến dạng cân tác dụng hệ lực cho, ta xem vật vật rắn để khảo sát điều kiện cân Lực 2.1 Lực Trong đời sống ngày, ta có khái niệm lực ta xách vật nặng hay đầu máy kéo toa tàu Từ ta đến định nghĩa lực sau : Lực đại lượng đặc trưng cho tác dụng tương hỗ học vật vật khác mà kết làm thay đổi chuyển động biến dạng vật Qua thực nghiệm, tác dụng lực lên vật xác định ba yếu tố : Điểm đặt lực Phương, chiều lực Cường độ hay trị số lực A F B Hình 1.5 Biểu diễn lực Đơn vị đo cường độ lực hệ SI Newton (kí hiệu N) Vì vậy, người ta biểu diễn lực véctơ Ví dụ: Lực 𝐹 biểu diễn véctơ ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐴𝐵 (hình1 5) Phương chiều véctơ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐴𝐵 biểu diễn phương chiều lực độ dài của véc ⃗⃗⃗⃗⃗ tơ 𝐴𝐵 theo tỉ lệ chọn biểu diễn trị số lực, gốc véctơ biểu diễn điểm đặt lực, giá véctơ biểu diễn phương tác dụng lực 2.2 Phân tích lực: - Hệ lực: tập hợp nhiều lực tác dụng lên vật rắn Một hệ lực kí hiệu ⃗⃗⃗ 𝐹1 , ⃗⃗⃗⃗ 𝐹2 , ⃗⃗⃗ 𝐹3 Ta có biểu thức: ᵠ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ (𝑭 , ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑭 , ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ….𝑭 ) 𝟏 𝟐 𝑵 - Hợp lực hệ lực : Hợp lực hệ lực lực tương đương với hệ lực ᵠ ⃗⃗⃗⃗⃗1 , ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ Gọi 𝑅⃗ hợp lực hệ lực ((𝐹 𝐹2 , … 𝐹𝑁 ) ta có 𝑅⃗ ~ ᵠ⃗⃗⃗⃗⃗ (𝐹1 , ⃗⃗⃗⃗ 𝐹2 , ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ … 𝐹𝑁 ) - Hệ lực tương đương : Hai hệ lực tương đương nhau, hệ lực tác dụng lên vật rắn có trạng thái học Ta biểu diễn hai hệ lực tương đương sau : ⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗3 ) (𝐹1 , ⃗⃗⃗⃗ 𝐹2 , ⃗⃗⃗ 𝐹3 ) ~ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ (𝑃1 , ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑃2 , 𝑃 - Hệ lực cân bằng: Là hệ lực mà tác dụng vật rắn nằm vị trí cân 10 R= 2p5 + p4 W= 3n -( 2p5 + p4 ) Ràng buộc gián tiếp - Ràng buộc trực tiếp Ràng buộc hai khâu khớp nối trực tiếp chúng gọi ràng buộc trực tiếp ràng buộc hai khâu tác dụng trực tiếp khớp nối hai khâu gọi ràng buộc gián tiếp Hình 3.8 Cơ cấu ràng buộc gián tiếp Sự ràng buộc khâu khâu 2, 3, hình 1-8a ràng buộc trực tiếp khâu khâu chưa nối với tác dụng khớp A, B,C nên khâu xuất ràng buộc: Qx ,Qy Tz gọi ràng buộc gián tiếp Nếu nối khâu với khâu bẳng khớp D ( hình 1-8a ), khớp D có ràng buộc trực tiếp : Tx ,Ty , Tz , Qx , Qy nhiên có ràng buộc Qx , Qy , Tz có chưa xuất Khớp D , ràng buộc gọi ràng buộc trùng Chú ý : ràng buộc trùng xuất khớp nối khâu có ràng buộc gián tiếp tức có khớp kép kín chuổi động nói cách khác ràng buộc trùng có ch̃i động kín Khi cấu tồn ràng buộc gián tiếp số ràng buộc cấu tính R  i pi R0 i 1 Ràng buộc thừa Bậc tự thừa - ràng buộc thừa ràng buộc xuất cấu mà bỏ chúng qui luật chuyển động cấu không thay đổi xét cấu hình 3.9 Hình 3.9 Cơ cấu có ràng buộc thừa Nếu bỏ khâu 1,2,3 khớp kèm theo chuyển động cấu không thay đổi nghĩa phương diện chuyển động việc thêm khâu khâu thừa việc thêm khâu làm cho bậc tự tăng lên : 3n-2p5 = 3x1 -2x2 = -1 53 Nói cách khác tăng thêm ràng buộc ràng buộc ràng buộc thừa tính số ràng buộc cấu khơng tính đến ràng buộc thừa, gọi ràng buộc thừa r , số ràng buộc cấu R  i pi  R0  r i 1 - Bậc tự thừa bậc tự khâu cấu, mà bỏ chúng qui luật chuyển động cấu không thay đổi Xét cấu cam hình 3.10 Hình 3.10 Cơ cấu có bậc tự thừa Chuyển động lăn không ảnh hưởng đến cấu bậc tự ( lăn quay ) gọi bậc tự thừa tính bậc tự cấu khơng tính đến bậc tự thừa Gọi s bậc tự thừa cơng thức tính bậc tự cấu W= W0 -R -s Công thức tổng quát - Cơ cấu không gian : W= 6n - ( 5p4 + 4p4 +3p3 +2p1 +1p1 - R0 -r ) - s - Cơ cấu phẵng W= 3n - ( 2p5 + p4 -r ) - s Ý nghĩa bậc tự do, khâu dẫn khâu bi dẫn Để thấy ý nghĩa bậc tự do, so sánh cấu hình 3.11 Hình 3.11 Bậc tự cấu khâu PHÂN TÍCH CẤU TẠO CƠ CẤU THANH PHẴNG Nhóm tĩnh định (Át-xua) Phân tích cấu tạo cấu ta tìm đặc điểm cấu tạo làm sở xác định phương pháp trình tự nghiên cứu cấu theo phương pháp phân tích cấu tạo cấu nhóm at-xua, cấu có w bậc tự bao gồm w khâu dẫn nhóm có bậc tự khơng 54 Nói cách khác khâu cấu chia làm loại : - Loại thứ khâu dẫn có qui luật chuyển động biết trước, số khâu loại số bậc tự cấu - Loại thứ hai khâu bị dẫn tập hợp thành nhóm tĩnh định có bậc tự khơng, cịn gọi nhóm at-xua Xét cấu phẵng chứa toàn khớp thấp n khâu p5 khớp loại 5, nhóm at-xua phải thỏa mãn điều kiện nhóm Wnhóm = 3n - 2p5 =0 Vì số khâu khớp phải nguyên nên nhóm phân loại sau : n=2 → p5= → nhóm khâu khớp n=4 → p5= → nhóm khâu khớp n=6 → p5= → nhóm khâu khớp * qui ước : - Nhóm khâu khớp gọi nhóm loại ( H 3-12a,b,c,d,e) - Nhóm khâu khớp gọi nhóm loại ( H 3-12 f,g) - Nhóm khâu khớp gọi nhóm loại ( H 3-12h ) Hình 3.12 nhóm Át-xua Nguyên tắc tách nhóm - Khi tách nhóm phải biết trước khâu dẫn khâu dẫn giá không thuộc nhóm - Số khâu khớp phải thỏa mãn điều kiện bậc tự nhóm Khớp bị tách xem nhóm vừa tách - Sau tách nhóm khỏi cấu, phần cịn lại cấu hồn chỉnh cịn lại khâu dẫn nối với giá, việc tách nhóm phải tiến hành từ xa khâu dân đến gần khâu dẫn - Phải tách nhóm đơn giãn trước , khơng tách nhóm phức tạp hơn( nhóm cao hơn) Xếp loại cấu - khâu dẫn gọi cấu loại - cấu có chứa nhóm at-xua loại cấu loại nhóm at-xua - cấu chứa nhiều nhóm at-xua loại cấu loại nhám at-xua có chứa loại cao * Các ví dụ - Cơ cấu khâu lề hình 3-11a bao gồm giá, khâu dẫn nhóm atxua khâu khớp câu thuộc loại 55 - Cơ cấu khâu hình 3-11b: bao gồm giá, khâu dẫn ( 4) nhóm at-xua khâu khớp cấu loại - Cơ cấu bơm oxy hình 1-13: bao gồm giá, khâu dẫn (1) nhom1atxua khâu khớp cấu loại Hình 3.13 Cơ cấu có nhóm loại - Cơ cấu máy bào ngang hình 1-14: bao gồm giá, khâu dẫn (1) nhóm atxua khâu khớp cấu thuộc loại Hình 3.14 Cơ cấu có nhóm loại - Cơ cấu máy nén hình 3.15 a : - Chọn khấu làm khâu dẫn ( hình 3.15a ) ta nhóm at-xua loại cấu loại - Chọn khâu làm khâu dẫn ( hình 3.15c ) ta nhóm at-xua loại cấu loại 56 Thay khớp cao loại khớp thấp loại Mục đích Đối với cấu phẳng có khớp cao loại 4, muốn xếp loại chúng theo phương pháp Axua, trước tiên phải thay khớp cao khớp thấp loại đưa cấu có khớp cao cấu tương đương gồm toàn khớp thấp loại Sau đó, tiến hành xếp loại cấu tương đương Xét điếu kiện thay Để thay khớp cao loại 4, người ta dùng ch̃i động gồm tồn khớp thấp loại 5, chuỗi động phải đảm bảo hai điều kiện sau: Không làm thay đổi số bậc tự cấu Không làm thay đổi qui luật chuyển động khâu Vậy khớp cao loại tương đương khâu hai khớp loại Vị trí khớp loại trùng với tâm cong thành phần khớp cao loại W= 3x2-(1+2x2)= bậc tư W= 3x3–( 2x4 ) = bậc tự 57 Hình 3.15 Thay khớp cao loại - Sự thay khớp cao khớp thấp khơng để xem xét nhóm tĩnh định mà việc phân tích động học cấu thay cho biết định tính định lượng cấu thay vị trí xét Bảng sau minh hoạ số chuỗi động thay số khớp cao loại Thường gặp kỹ thuật Bảng 2: Thay số dạng khớp cao loại thường gặp kĩ thuật Cơ cấu truyền động ma sát 2.1 Cơ cấu truyền động đai Khái niệm Cơ cấu đai truyền dùng để truyền chuyển động quay hai trục đặt cách xa Bộ truyền đơn giản gồm đai mềm bắt căng ôm qua hai bánh đai ghép cố định hai trục , nhờ ma sát dây đai bánh đai nên trục dẫn quay trục bị dẫn quay theo Hình 3.16 Cơ cấu truyền động đai 58 Bộ truyền đai dẹt, đai thang dùng rộng rãi , đai tròn dùng máy khâu Tỷ số truyền động Trong truyền động đai có hai dạng trượt đai bánh đai trượt trơn trượt đàn hồi Trượu trơn truyền làm việc tải , trượt đàn hồi xảy đàn hồi dây đai làm việc Do trượt đàn hồi nên tỷ số truyền đai không ổn định D2 I12 = n1/ n2 = D1 (1   ) Trong n1, n2 Là số vịng quay phút D1, D1, đường kính bánh đai ε hệ số trượt đàn hồi Trong phép tính gần bỏ qua hệ số trượt D I12 = n1/ n2 = D1 Thông thường đai dẹt i < 5, đai thang i < 10 Ứng dụng Cơ cấu đai an toàn tải dùng để dẫn từ động đến hộp số Ưu điểm Truyền động êm, tiếng ồn Giữ an tồn cho các thiết bị máy khác tải Chế tạo lắp giáp đơn giản Nhược điểm Khn khổ kích thước lớn Tỷ số truyền khơng ổn định Có lực căng lớn để tạo ma sát đai bánh đai Tuổi thọ thấp để dầu mỡ rơi vào 2.2 Khớp ma sát: Ma sát tượng phổ biến tự nhiên kỹ thuật Ma sát vừa có lợi vừa có hại + Hại: giảm hiệu suất máy, làm nóng máy, làm mịn chi tiết máy + Lợi: số cấu hoạt động dựa nguyên lý ma sát phanh, đai Hình 3.17 Cơ cấu truyền động đai 59 3.Cơ cấu truyền động ăn khớp 3.1 Cơ cấu bánh Khái niệm - Cơ cấu bánh dùng để truyền chuyển động quay trục theo tỷ số truyền định nhờ ăn khớp hai khâu có , Khâu có gọi bánh Phân loại - Bánh trụ dùng để truyền chuyển động quay trục song song - Bánh côn dùng để truyền chyển động quay trục cắt Hình 3.18.Bánh trụ 60 Hình 3.19 Bánh Tỷ số truyền động Tỷ số truyền cặp bánh Tỷ số tốc độ góc trục dẫn trục bị dẫn môt cặp bánh gọi tỷ số truyền W n Z i12 =    W2 n2 Z1 W1 , W2 : Tốc độ góc bánh 1,2 n1 , n2 Số vòng quay phút bánh 1,2 Z1 , Z2 Số bánh 1,2 Dấu ( + ) ăn khớp quay chiều Dấu ( - ) ăn khớp ngồi quay ngược chiều Cơng thức dung cho bánh trụ Tỷ số truyền hệ thống bánh thường I II Tỷ số tuyền từ trục I đến trục IV Z Z Z I14 = I12 I23 I34  (1)n Z1.Z '2 Z '3 III IV Bài tập ứng dụng: Cho hộp giảm tốc cấp Hãy tính tỷ số truyền hộp , số vòng quay phút trục bị dẫn ? Biết n1= 1450 vòng / phút 61 Z1 =18 ; Z4=66 Z2= 45; Z’2 = 25; Z3 = 50 ; Z’3=22; Bài giải Áp dụng côn thức Ta có Z Z Z I14 = = ( -1 )n = ( -1 )3 (45/18) (50/25) ( 66/22) = -15 Z1.Z '2 Z '3 Dấu ( - ) chứng tỏ trục IV quay ngược chiều với trục n4 = n1 /i14 =1450/15 = 97 vòng / phút Ứng dụng Bánh sử dụng phổ biến nhiều máy móc truyền động xác , tỷ số truyền ổn định Tỷ số truyền lớn, đạt nhiều tỷ số truyền khác - Ưu điểm Gọn nhẹ, chiếm chỡ khả truyền tải lớn, hiệu suất truyền động cao Ứng dụng lâu dài, làm việc chắn Dễ bảo quản thay - Nhược điểm Đòi hỏi chế tạo lăp ghép phải xác Có nhiều tiếng ồn vận tốc lớn Chịu va đập 3.2 Cơ cấu xích Khái niệm Cơ cấu xích dùng để truyền chuyển động quay trục xa nhờ mắt xích đĩa Hình 3.20 Trùn chuyển động bắng xích Phân loại -Xích trục làm việc với vận tốc thấp, , tải trọng lớn , dùng tời pa lăng -Xích kéo đề vận chuyển vật nặng máy trục , băng tải , thang máy, -Xích truyền động làm việc với vận tốc cao để truyền từ trục sang trục khác , xích Tỷ số truyền động I12 = n1 /n2 = Z2 /Z1 Trong n1 ,n2 số vòng quay phút đĩa dẫn đĩa bị dẫn 62 Z2 ,Z1 số đĩa dẫn đĩa bị dẫn Ứng dụng Cơ cấu xích dung trường hợp sau Yêu cầu kích thước nhỏ gọn làm việc khơng trượt Cơ cấu xích dùng máy vận chuyển , máy nơng nghiệp Ưu điểm Khn khổ kích thước gọn, nhỏ Không bị trượt Hiệu suất cao Lực tác dụng lên trục nhỏ Có thể cug2 lúc truyền động cho nhiều trục Khuyết điểm Chế tạo lắp giáp xác Chóng mịn Có tiếng ồn làm việc, giá thành cao + Để tránh hư hỏng Cần bảo quản sử dụng cấu xích chủ yếu bôi trơn tốt, không để cát bụi bám, không để rơi vật cứng vào chỗ ăn khớp, phải che chắn xích truyền động có tốc độ lớn 3.3 Cơ cấu bánh vít – trục vít Hình 3.21 Cơ cấu bánh vít – trục vít Khái niệm Truyền động trục vít thuộc loại truyền động bánh đặc biệt dùng để chuyển động quay hai trục chéo ( tường chéo 90 ) Tỷ số truyền động I12 =n1/ n2 = Z2/ Z1 Trong Z1 Là số mối ren trục vít Z2 Là số bánh vít Ứng dụng Cơ cấu thường dùng trục , máy cắt kim loại Ưu điểm 63 Tỷ số truyền lớn , làm việc êm, ồn Có khả tự hãm Nhược điểm Hiệu suất thấp , truyền tự hãm hiệu suất thấp Giá thành cao Lắp giáp gai công Để cấu bánh vít – trục vít cần đảm bảo điều kiện sau Đường tâm phải xác bánh trục phải có khe hở cần thiết Mặt cạnh tiếp xúc tốt, cấu quay nhẹ nhàng, trơn Cơ cấu cam cần đẩy Khái niệm Cơ cấu cam cần đẩy gồm có khâu , Khâu thứ cam thường có chuyển động quay , trueyn62 động cho khâu bị dẫn , gọi cần đẩy , có chuyển động tịnh tiến thẳng lại thông qua lăn tỳ mặt cam , khâu lại giá Nếu quỹ đạo cần đẩy qua tâm quay cam , ta có cấu cam – cần đẩy trùng tâm , quỹ đạo cần cách tâm quay cam khoảng e gọi cấu cam – cần đẩy lệch tâm Khoảng cách e gọi tâm sai Ứng dụng Cơ cấu cam – cần đẩy biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến Được dùng máy cắt kim loại tự động , cấu điều tiết nhiên liệu động đốt , máy dệt máy công nghiệp khác Hình 3.22 Cơ cấu cam- Cần đẩy Cơ cấu cu lít Khái niệm Cơ cấu cu lít gồm khâu lề dùng để biến chuyển động quay khâu dẫn thành chuyển động lắc qua lại góc định khâu dẫn Ứng dụng Cơ cấu cu lít sử dụng phổ biến ;loại máy bào máy bơm dầu kểu pít tơng Cơ cấu cóc Khái niệm Cơ cấu bánh cóc gồm khâu dẫn cần lắc , lắc qua lại quanh trục o ( trục hình học với bánh cóc ) cần lắc đặt cóc quay quanh lề , khâu bị dẫn bánh cóc , cóc hãm , khâu lại giá Ứng dụng 64 Cơ cấu bánh cóc biến chuyển động quay khâu dẫn thành chuyển động quay giãn đoạn khâu bị dẫn , thường dùng máy đóng đồ hộp Hình 3.23 Cơ cấu cóc Những trọng tâm cần ý chương - Giải thích khái niệm khâu, chi tiết máy, khớp động, chuỗi động, cấu, máy - Chuyển đổi khớp, khâu, cấu truyền động thành sơ đồ truyền động đơn giản - Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc phạm vi ứng dụng cấu truyền động - Tuân thủ quy định, quy phạm chi tiết máy Bài mở rộng nâng cao Tính tỉ số truyền cặp bánh Tỷ số truyền hệ thống bánh thường 3.Cho hệ thống truyền động hình vẽ Động có số vịng quay 1260 vịng/phút Bộ truyền bánh trụ nghiêng có: Z1=20, Z2=60 Bộ truyền xích ống lăn: Z3=30mm, Z4=90mm Khơng xét chiều quay trục, tính: a Tỷ số truyền truyền bánh nghiêng, truyền xích ống lăn tỷ số truyền toàn hệ thống truyền động b Tốc độ quay trục I, II III Yêu cầu đánh giá kết quả học tập chương 65 Nội dung: - Về kiến thức: + Tính tỷ số truyền, truyền xích ống có + Tính tốc độ quay trục -Về kỹ năng: phân tích sơ đồ hệ thống chuyển động, tính tốn tỷ số truyền, tốc độ quay trục - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Hoàn thành tập lớp, chấp hành nghiêm học lý thuyết Phương pháp: - Về kiến thức: Được đánh giá hình thức kiểm tra viết - Về kỹ năng: Đánh giá kỹ thực hành qua tập - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Hoàn thành tập lớp, chấp hành nghiêm học lý thuyết Câu hỏi thảo luận nhóm: Cho hệ thống truyền động hình Động có số vịng quay 1350 vịng/phút Bộ truyền bánh trụ nghiêng có: Z1=21, Z2=63 Bộ truyền xích ống lăn: Z3=27mm, Z4=81mm Tính: a Tỷ số truyền truyền bánh nghiêng, truyền xích ống lăn tỷ số truyền toàn hệ thống truyền động b Tốc độ quay trục I, II III c Xác định chiều quay trục băng tải so với chiều quay trục động cơ, giải thích cụ thể 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Dương Tôn Đảm-Cơ kỹ thuật-NXB KHKT - 1990 [2] Nguyễn Minh Vượng-Sức bên vật liệu- ĐHBK Hà nội - 1999 [3] Lê Quan Minh, Nguyễn Minh Vượng-Sức bền vật liệu- NXBGD-1997 67