Giáo trình nguyên lý chi tiết máy (nghề cắt gọt kim loại trình độ cao đẳng)

NGUYÊN LÝ CẤU TẠO CƠ CẤU

Những khái niệm cơ bản

Xếp loại cơ cấu phẳng theo cấu trúc

Hướng dẫn thực hiện bài tập

2 Chương 2 Phân tích động học cơ cấu loại 2 4 3 0 1

1 Mục đích, nhiệm vụ và phương pháp nghiên cứu

2 Phân tích động học cơ cấu phẳng loại II bằng phương pháp họa đồ vectơ

3 Hướng dẫn thực hiện bài tập

2 Các kiểu truyền động đai

3 Những vấn đề cơ bản trong lý thuyết truyền động đai

4 Chương 4 Bộ truyền bánh răng 4 4 0

2 Các thông số cơ bản của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng

4 Tính toán sức bền của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng

5 Tính toán sức bền của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng

5 Chương 5 Truyền động trục vít – bánh vít 4 4 0

2 Các thông số hình học của bộ truyền

3 Thông số động học của bộ truyền

4 Tính toán sức bền của bộ truyền trục vít – bánh vít

3 Thông số động học của bộ truyền xích

4 Chỉ tiêu tính toán của bộ truyền xích

5 Hiệu suất và bôi trơn

CHƯƠNG 1: NGUYÊN LÝ CẤU TẠO CƠ CẤU

Phân tích và phân loại cơ cấu tối ưu là yếu tố quan trọng giúp nâng cao chất lượng và năng suất trong quá trình chế tạo cơ cấu máy Điều này không chỉ góp phần vào sự phát triển của ngành cơ điện tử mà còn thúc đẩy sự phát triển kinh tế của đất nước.

- Trình bày đượccác khái niệm và định nghĩa cơ bản

- Xác định được bậc tự do của cơ cấu

- Phân tích và xếp loại cơ cấu phẳng chính xác

- Có ý thức trách nhiệm, chủ động, tích cực trong học tập

1 Những khái niệm cơ bản

Cơ cấu là các thành phần cơ bản của máy, có chức năng tạo ra chuyển động xác định Chúng là những hệ thống cơ học được thiết kế để biến đổi chuyển động của một hoặc nhiều vật thể thành chuyển động cần thiết cho vật thể khác.

Chi tiết máy là bộ phận nhỏ nhất không thể tháo rời của cơ cấu hoặc máy móc, thường được gọi tắt là tiết máy Ví dụ về chi tiết máy bao gồm bulong, đai ốc, trục và bánh răng.

Khâu là một hoặc nhiều chi tiết máy được liên kết chặt chẽ với nhau, tạo thành một bộ phận có khả năng chuyển động tương đối so với các bộ phận khác trong cơ cấu hoặc máy.

+ Mối nối động giữa hai khâu liền nhau để hạn chế một phần chuyển động tương đối giữa chúng được gọi là khớp động (gọi tắt là khớp)

+ Thành tiếp xúc giữa hai khâu trong khớp động được gọi là thành phần khớp động

+ Vị trí tương đối giữa các thành phần khớp động trên cùng một khâu gọi là kích thước động

Phân loại khớp theo số bậc tự do bị hạn chế (hay số ràng buộc)

Bậc tự do không gian đề cập đến khả năng chuyển động của một vật thể trong không gian với 6 bậc tự do Mỗi bậc tự do tương ứng với một phương chuyển động cụ thể Khi một trong những chuyển động này bị hạn chế, nó sẽ dẫn đến việc hạn chế một bậc tự do của vật thể.

Hình 1.1 Bậc tự do của vật thể trong không gian 3 chiều Phân loại khớp theo tính chất tiếp xúc:

+ Khớp loại cao: khi các phần tử khớp động là đường hay điểm, ví dụ khớp bánh ma sát, bánh răng, cơ cấu cam…

+ Khớp loại thấp: khi các phần tử khớp tiếp xúc với nhau theo mặt, ví dụ khớp bản lề, khớp cầu,…

Phân loại theo tính chất chuyển động tương đối giữa các khâu:

Gồm có khớp tịnh tiến, khớp quay, khớp phẳng và khớp không gian

Khớp động Tên gọi Lược đồ Số ràng buộc Bậc tự do còn lại Loại khớp

Quả cầu – mặt phẳng 1 5 Loại 1

Khối trụ - mặt phẳng 2 4 Loại 2

Khối hộp – mặt phẳng 3 3 Loại 3

Khớp cầu có chốt 4 2 Loại 4

- Chuỗi động và cơ cấu: Chuỗi động là tập hợp các khâu được nối với nhau bằng các khớp động

+ Chuỗi động hở là chuỗi động trong đó các khâu chỉ được nối với 1 khâu khác

+ Chuỗi động kín là chuỗi động trong đó mỗi khâu được nối với ít nhất 2

+ Cơ cấu là một chuỗi động, trong đó có một khâu được chọn làm hệ quy chiếu

(gọi là giá), các khâu còn lại (khâu động) có chuyển động xác định theo hệ quy chiếu này

+ Giá thường là khâu cố định

Hình 1.2 Chuỗi động hở và chuỗi động kín

2 Bậc tự do của cơ cấu Định nghĩa

Bậc tự do cơ cấu là thông số quan trọng để xác định vị trí và khả năng chuyển động độc lập của cơ cấu.

Công thức tính bậc tự do của cơ cấu Đối với cơ cấu không gian:

Để xác định số ràng buộc R trong một cơ cấu, cần lưu ý rằng mỗi khớp động sẽ hạn chế một bậc tự do tương ứng với số ràng buộc của khớp đó Nếu ký hiệu p i là số khớp thuộc loại i trong cơ cấu, thì tổng số ràng buộc sẽ được tính bằng cách cộng tất cả các ràng buộc của các khớp trong cơ cấu.

Công thức bậc tự do không gian :

W= 6n - (5p4 + 4p4 +3p3 +2p1 +1p1) (1-2) Đối với cơ cấu phẳng:

Một khớp có nhiều nhất 2 ràng buộc, nói cách khác cơ cấu chỉ có chứa khớp loại 4 và loại 5 nên tổng số ràng buộc trong cơ cấu phẵng

Ràng buộc thừa và bậc tự do thừa

Ràng buộc thừa là những yếu tố trong cơ cấu mà khi loại bỏ, quy luật chuyển động của nó vẫn không bị ảnh hưởng Ví dụ, trong cơ cấu hình 1.3, việc xác định các ràng buộc thừa giúp tối ưu hóa thiết kế mà không làm thay đổi chức năng hoạt động.

Hình 1.3 Cơ cấu có ràng buột thừa

Bậc tự do thừa là các bậc tự do trong cơ cấu mà khi loại bỏ, quy luật chuyển động của cơ cấu vẫn không bị thay đổi.

Hình 1.5 Cơ cấu có bậc tự do thừa

Công thức tổng quát tính bậc tự do của cơ cấu: W= W 0 + r - s

W= 3n - (2p5 + p4 + r) - s (1- 6) Ý nghĩa của bậc tự do, khâu dẫn và khâu bịdẫn

Cơ cấu chuyển động xác định và qui luật chuyển động độc lập của cơ cấu cần phải được xác định trước, tương ứng với bậc tự do của cơ cấu Khâu có qui luật chuyển động đã biết được gọi là khâu dẫn, trong khi các khâu động còn lại được gọi là khâu bị dẫn.

Khâu dẫn là khâu nối giá bằng khớp quay loại 5, với mỗi khâu tương ứng với qui luật chuyển động đã được xác định Để đảm bảo cơ cấu có chuyển động xác định, số lượng khâu dẫn cần phải tương đương với số bậc tự do của hệ thống.

3 X ếp loại cơ cấu phẳng theo cấu trúc

Nhóm tĩnh định (Át-xua)

Bậc tự do của nhóm át-xua:

Vì số khâu và khớp phải nguyên nên các nhóm được phân loại như sau : n = 2 → p 5 = 3 → nhóm 2 khâu 3 khớp n = 4 → p5 = 6 → nhóm 4 khâu 6 khớp n = 6 → p 5 = 9 → nhóm 6 khâu 9 khớp

- Nhóm 2 khâu 3 khớp gọi là nhóm loại 2 (Hình 1.6 a, b, c, d, e)

- Nhóm 4 khâu 6 khớp gọi là nhóm loại 3 (Hình 1.6 f, g)

- Nhóm 6 khâu 9 khớp gọi là nhóm loại 4 (Hình 1.6 h)

- Khi tách nhóm phải biết trước khâu dẫn, khâu dẫn và giá không thuộc các nhóm

- Số khâu và khớp phải thỏa mãn điều kiện bậc tự do của nhóm Khớp bị tách thì xem là ở nhóm vừa tách hoặc ở nhóm được giử lại

Sau khi tách nhóm ra khỏi cơ cấu, phần còn lại sẽ là một cấu trúc hoàn chỉnh hoặc chỉ còn lại khâu dẫn nối với giá Quá trình tách nhóm cần được thực hiện từ xa khâu dẫn đến gần khâu dẫn.

- Phải tách nhóm đơn giãn trước, nếu không được thì mới tách nhóm phức tạp hơn (nhóm cao hơn)

- Khâu dẫn gọi là cơ cấu loại 1

- Cơ cấu chỉ có chứa 1 nhóm at-xua thì loại cơ cấu là loại của nhóm at-xua đó

- Cơ cấu chứa nhiều nhóm at-xua thì loại cơ cấu là loại của nhóm at-xua có chứa loại cao nhất

Thay thế khớp cao loại 4 bằng khớp thấp loại 5

Để xếp loại cơ cấu phẳng có khớp cao loại 4 theo phương pháp Atxua, cần thay thế khớp cao bằng khớp thấp loại 5, chuyển đổi cơ cấu về dạng tương đương với toàn bộ khớp thấp loại 5 Sau khi thực hiện bước này, tiến hành xếp loại cơ cấu tương đương.

Để thay thế khớp cao loại 4, cần sử dụng chuỗi động toàn khớp thấp loại 5, với hai điều kiện quan trọng cần được đảm bảo.

- Không làm thay đổi số bậc tự do của cơ cấu

- Không làm thay đổi qui luật chuyển động của các khâu

Vậy một khớp cao loại 4 tương đương một khâu và hai khớp loại 5

Bảng 2:Thay thế một số dạng khớp cao loại 4 thường gặp trong kĩ thuật

STT Khớp cao loại 4 Chuỗi động thay thế

Các bước tính bậc tự do của cơ cấu

Bước 1 Xác định khâu dẫn và các khâu bị dẫn

Bước 2 là xác định loại chuỗi động của cơ cấu và phân tích nguyên lý hoạt động Cần đánh giá khả năng tồn tại ràng buộc thừa hoặc bậc tự do thừa trong hệ thống.

Bước 3 Đếm số khớp thấp loại 5

Bước 4 Đếm số khớp cao

PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU LOẠI II

Mục đích, nhiệm vụ và phương pháp nghiên cứu

Phân tích động học cơ cấu phẳng loại 2 bằng phương pháp vẽ hoạ đồ véctơ

loại II bằng phương pháp họa đồ vectơ

Phân tích và xếp loại cơ cấu tối ưu không chỉ nâng cao chất lượng và năng suất trong chế tạo cơ cấu máy, mà còn góp phần quan trọng vào sự phát triển của ngành cơ điện tử, thúc đẩy kinh tế quốc gia.

Cơ cấu là thành phần cơ bản của máy có chuyển động xác định, đóng vai trò quan trọng trong việc biến đổi chuyển động của một hoặc nhiều vật thể thành chuyển động cần thiết của vật thể khác thông qua hệ thống cơ học.

Chi tiết máy là bộ phận nhỏ nhất không thể tháo rời của cơ cấu hoặc máy móc, thường được gọi tắt là tiết máy Ví dụ về chi tiết máy bao gồm bulong, đai ốc, trục và bánh răng.

Khâu là một hoặc nhiều chi tiết máy được liên kết cứng với nhau, tạo thành một bộ phận có khả năng chuyển động tương đối với các bộ phận khác trong cơ cấu hoặc máy móc.

Bậc tự do không gian đề cập đến khả năng chuyển động của một vật thể trong không gian, bao gồm 6 bậc tự do Mỗi bậc tự do tương ứng với một phương chuyển động khác nhau Khi một trong những chuyển động này bị hạn chế, điều đó có nghĩa là bậc tự do của vật thể đó bị giảm đi.

Xác định số ràng buộc R trong cơ cấu cơ khí là rất quan trọng, vì mỗi khớp động sẽ hạn chế một bậc tự do tương ứng với số ràng buộc của khớp đó Nếu ký hiệu p_i là số khớp loại i trong cơ cấu, thì tổng số ràng buộc R sẽ được tính bằng cách cộng tất cả các ràng buộc của từng loại khớp.

Ràng buộc thừa là những yếu tố trong cơ cấu mà việc loại bỏ chúng không ảnh hưởng đến qui luật chuyển động của cơ cấu Ví dụ, trong cơ cấu hình 1.3, các ràng buộc thừa không làm thay đổi tính chất hoạt động của hệ thống.

Bậc tự do thừa là những bậc tự do của các khâu trong cơ cấu, đóng vai trò không quan trọng đối với chuyển động của toàn bộ hệ thống Nếu loại bỏ những bậc tự do này, qui luật chuyển động của cơ cấu vẫn sẽ được giữ nguyên, không xảy ra sự thay đổi đáng kể nào.

Cơ cấu chuyển động xác định và qui luật chuyển động độc lập cần phải được xác định trước và phải tương ứng với bậc tự do của cơ cấu Trong đó, khâu có qui luật chuyển động được biết trước được gọi là khâu dẫn, trong khi các khâu còn lại sẽ được gọi là khâu bị dẫn.

Khâu dẫn là một khâu nối giá sử dụng khớp quay loại 5, với mỗi khâu tương ứng với quy luật chuyển động đã được xác định Để đảm bảo cơ cấu có chuyển động xác định, số lượng khâu dẫn cần phải tương đương với số bậc tự do của hệ thống.

Sau khi tách nhóm ra khỏi cơ cấu, phần còn lại sẽ trở thành một cấu trúc hoàn chỉnh hoặc chỉ còn lại khâu dẫn nối với giá Quá trình tách nhóm cần được thực hiện từ xa khâu dẫn đến gần khâu dẫn.

Để xếp loại cơ cấu phẳng có khớp cao loại 4 theo phương pháp Atxua, cần thay thế khớp cao này bằng khớp thấp loại 5, nhằm đưa cơ cấu về dạng tương đương chỉ gồm khớp thấp loại 5 Sau khi thực hiện thay thế, tiến hành xếp loại cơ cấu tương đương.

Để thay thế một khớp cao loại 4, cần sử dụng một chuỗi động gồm toàn khớp thấp loại 5, và chuỗi động này phải tuân thủ hai điều kiện quan trọng.

Bước 2 là xác định loại chuỗi động của cơ cấu và phân tích nguyên lý hoạt động của nó Cần đánh giá khả năng tồn tại của ràng buộc thừa hoặc bậc tự do thừa trong hệ thống.

TRUYỀN ĐỘNG ĐAI

Những vấn đề cơ bản trong lý thuyết truyền động đai

Phân tích và xếp loại cơ cấu tối ưu không chỉ nâng cao chất lượng và năng suất trong chế tạo cơ cấu máy mà còn góp phần quan trọng vào sự phát triển của ngành cơ điện tử, từ đó thúc đẩy sự phát triển kinh tế của đất nước.

Cơ cấu là các thành phần cơ bản của máy, chịu trách nhiệm cho chuyển động xác định Chúng là những hệ thống cơ học được thiết kế để biến đổi chuyển động của một hoặc nhiều vật thể thành chuyển động cần thiết cho vật thể khác.

Chi tiết máy là bộ phận nhỏ nhất không thể tách rời của cơ cấu hoặc máy móc, thường được gọi tắt là tiết máy Ví dụ về chi tiết máy bao gồm bulong, đai ốc, trục và bánh răng.

Khâu là một hoặc một số chi tiết máy được liên kết chặt chẽ, tạo thành một bộ phận có khả năng chuyển động tương đối với các bộ phận khác trong cơ cấu hoặc máy.

Bậc tự do không gian đề cập đến khả năng chuyển động của một vật thể trong không gian với 6 bậc tự do Mỗi bậc tự do tương ứng với một phương chuyển động cụ thể Khi một trong các phương chuyển động này bị hạn chế, điều đó có nghĩa là vật thể không thể thực hiện chuyển động theo phương đó, dẫn đến việc giảm bớt một bậc tự do.

Bậc tự do cơ cấu là thông số quan trọng để xác định vị trí của cơ cấu, đồng thời phản ánh khả năng chuyển động độc lập của nó.

Để xác định số ràng buộc R trong một cơ cấu, mỗi khớp động sẽ hạn chế một bậc tự do tương ứng với số ràng buộc của khớp đó Nếu ký hiệu p_i là số khớp loại i trong cơ cấu, thì tổng số ràng buộc sẽ được tính bằng công thức tổng hợp các khớp này.

Ràng buộc thừa là những ràng buộc trong cơ cấu mà việc loại bỏ chúng không ảnh hưởng đến qui luật chuyển động của cơ cấu.

Bậc tự do thừa là những bậc tự do trong các khâu của cơ cấu, và việc loại bỏ chúng không ảnh hưởng đến quy luật chuyển động của cơ cấu.

Cơ cấu chuyển động xác định và quy luật chuyển động độc lập cần phải được biết trước, tương ứng với bậc tự do của cơ cấu Khâu có quy luật chuyển động đã được xác định gọi là khâu dẫn, trong khi các khâu động còn lại được gọi là khâu bị dẫn.

Khâu dẫn là khâu nối giá bằng khớp quay loại 5, với mỗi khâu tương ứng với một quy luật chuyển động cụ thể Để đảm bảo cơ cấu có chuyển động xác định, số lượng khâu dẫn cần phải tương đương với số bậc tự do của hệ thống.

Sau khi tách nhóm khỏi cơ cấu, phần còn lại sẽ là một cơ cấu hoàn chỉnh hoặc chỉ còn lại khâu dẫn nối với giá Việc tách nhóm cần được thực hiện từ xa khâu dẫn đến gần khâu dẫn.

Để xếp loại cơ cấu phẳng có khớp cao loại 4 theo phương pháp Atxua, cần thay thế khớp cao này bằng khớp thấp loại 5, biến cơ cấu có khớp cao thành cơ cấu tương đương hoàn toàn bằng khớp thấp loại 5 Sau đó, tiến hành xếp loại cho cơ cấu tương đương.

Để thay thế khớp cao loại 4, cần sử dụng một chuỗi động hoàn toàn gồm khớp thấp loại 5, và chuỗi động này phải đáp ứng hai điều kiện quan trọng.

Bước 2 là xác định loại chuỗi động của cơ cấu và phân tích nguyên lý hoạt động của nó Cần đánh giá khả năng tồn tại ràng buộc thừa hoặc bậc tự do thừa trong cơ cấu này.

BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG

khái niệm chung

Các thông số cơ bản của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng

bánh răng trụ răng thẳng

Tải trọng

Tính toán sức bền của bộ truyền bánh trụ răng nghiêng

bánh răng trụ răng nghiêng

Phân tích và xếp loại cơ cấu tối ưu không chỉ nâng cao chất lượng và năng suất trong chế tạo cơ cấu máy, mà còn đóng góp quan trọng vào sự phát triển của ngành cơ điện tử, từ đó thúc đẩy sự phát triển kinh tế của đất nước.

Cơ cấu là các thành phần cơ bản của máy với chuyển động xác định, bao gồm những hệ thống cơ học có chức năng biến đổi chuyển động của một hoặc nhiều vật thể thành chuyển động cần thiết cho vật thể khác.

Chi tiết máy là thành phần nhỏ nhất không thể tách rời của cơ cấu hoặc máy móc, thường được gọi tắt là tiết máy Ví dụ về chi tiết máy bao gồm bulong, đai ốc, trục và bánh răng.

Khâu là một hoặc nhiều chi tiết máy được liên kết chặt chẽ, tạo thành một bộ phận có khả năng chuyển động tương đối với các bộ phận khác trong cơ cấu hoặc máy móc.

Bậc tự do không gian là khái niệm mô tả khả năng chuyển động của một vật thể trong không gian, với tổng cộng 6 bậc tự do Nếu một trong những chuyển động này bị hạn chế, thì sẽ được coi là hạn chế một bậc tự do.

Bậc tự do cơ cấu là thông số quan trọng để xác định vị trí của cơ cấu, đồng thời phản ánh khả năng chuyển động độc lập của nó.

Để xác định số ràng buộc R trong cơ cấu, mỗi khớp động sẽ hạn chế một bậc tự do tương ứng với số ràng buộc của khớp đó Nếu ký hiệu p i là số khớp loại i trong cơ cấu, tổng số ràng buộc sẽ được tính bằng tổng các ràng buộc của từng loại khớp.

Ràng buộc thừa là những yếu tố trong cơ cấu mà khi loại bỏ, qui luật chuyển động của cơ cấu vẫn không bị ảnh hưởng Ví dụ, trong cơ cấu hình 1.3, việc xác định các ràng buộc thừa giúp tối ưu hóa thiết kế và cải thiện hiệu suất hoạt động.

Bậc tự do thừa là các bậc tự do của các khâu trong cơ cấu, mà việc loại bỏ chúng không làm thay đổi quy luật chuyển động của cơ cấu.

Cơ cấu chuyển động xác định và qui luật chuyển động độc lập cần phải được biết trước, tương ứng với bậc tự do của cơ cấu Khâu có qui luật chuyển động được xác định trước gọi là khâu dẫn, trong khi các khâu còn lại được gọi là khâu bị dẫn.

Khâu dẫn là khâu nối giá bằng khớp quay loại 5, với mỗi khâu tương ứng với quy luật chuyển động đã được xác định Để đảm bảo cơ cấu có chuyển động xác định, số lượng khâu dẫn cần phải bằng số bậc tự do.

Sau khi tách nhóm khỏi cơ cấu, phần còn lại sẽ là một cấu trúc hoàn chỉnh hoặc chỉ còn lại khâu dẫn nối với giá Quá trình tách nhóm cần được thực hiện từ xa khâu dẫn đến gần khâu dẫn.

Để xếp loại cơ cấu phẳng có khớp cao loại 4 theo phương pháp Atxua, trước tiên cần thay thế khớp cao bằng khớp thấp loại 5, nhằm đưa cơ cấu về dạng tương đương hoàn toàn bằng khớp thấp loại 5 Sau khi thực hiện bước này, tiến hành xếp loại cơ cấu tương đương.

Để thay thế khớp cao loại 4, cần sử dụng một chuỗi động hoàn toàn gồm khớp thấp loại 5, và chuỗi động này phải đáp ứng hai điều kiện cụ thể.

Bước 2 là xác định loại chuỗi động của cơ cấu và phân tích nguyên lý hoạt động của nó Cần đánh giá khả năng tồn tại ràng buộc thừa hoặc bậc tự do thừa trong hệ thống.

TRUYỀN ĐỘNG TRỤC VÍT-BÁNH VÍT

Tính toán sức bền của bộ truyền trục vít – bánh vít

bánh răng trụ răng thẳng

Phân tích và xếp loại cơ cấu tối ưu không chỉ nâng cao chất lượng và năng suất trong chế tạo cơ cấu máy mà còn góp phần quan trọng vào sự phát triển của ngành cơ điện tử, từ đó thúc đẩy tăng trưởng kinh tế quốc gia.

Cơ cấu là các thành phần cơ bản của máy, có chức năng chuyển động xác định Chúng là những hệ thống cơ học, giúp biến đổi chuyển động của một hoặc nhiều vật thể thành chuyển động cần thiết cho vật thể khác.

Chi tiết máy là bộ phận nhỏ nhất không thể tháo rời của cơ cấu hoặc máy móc, thường bao gồm các thành phần như bulong, đai ốc, trục và bánh răng.

Khâu là một bộ phận máy bao gồm một hoặc nhiều chi tiết được liên kết cứng với nhau, cho phép chúng có chuyển động tương đối với các bộ phận khác trong cơ cấu hoặc máy.

Bậc tự do không gian đề cập đến khả năng chuyển động của một vật thể trong không gian với 6 bậc tự do Nếu một trong những chuyển động này không thể thực hiện, điều đó có nghĩa là đã hạn chế một bậc tự do của vật thể.

Bậc tự do của cơ cấu là thông số quan trọng để xác định vị trí và khả năng chuyển động độc lập của nó.

Xác định số ràng buộc R là bước quan trọng trong việc phân tích cơ cấu, trong đó mỗi khớp động sẽ hạn chế một bậc tự do tương ứng với số ràng buộc của khớp đó Nếu ký hiệu p i là số khớp loại i trong cơ cấu, thì tổng số ràng buộc sẽ được tính bằng tổng của các khớp này.

Ràng buộc thừa là các ràng buộc không ảnh hưởng đến qui luật chuyển động của cơ cấu, và việc loại bỏ chúng sẽ không làm thay đổi chức năng của cơ cấu.

Bậc tự do thừa là những bậc tự do của các khâu trong cơ cấu, mà việc loại bỏ chúng không làm thay đổi quy luật chuyển động của cơ cấu.

Cơ cấu chuyển động được xác định bởi qui luật chuyển động độc lập, và để hiểu rõ, cần biết trước bậc tự do của cơ cấu Khâu có qui luật chuyển động đã được xác định gọi là khâu dẫn, trong khi các khâu còn lại sẽ được gọi là khâu bị dẫn.

Khâu dẫn là khâu nối giá bằng khớp quay loại 5, với mỗi khâu tương ứng với quy luật chuyển động đã được xác định Để đảm bảo cơ cấu có chuyển động rõ ràng và xác định, số lượng khâu dẫn cần phải tương đương với số bậc tự do của hệ thống.

Sau khi tách nhóm ra khỏi cơ cấu, phần còn lại sẽ trở thành một cấu trúc hoàn chỉnh hoặc chỉ còn lại khâu dẫn nối với giá Quá trình tách nhóm cần được thực hiện từ xa khâu dẫn đến gần khâu dẫn để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả.

Để xếp loại cơ cấu phẳng có khớp cao loại 4 theo phương pháp Atxua, trước tiên cần thay thế khớp cao bằng khớp thấp loại 5, biến cơ cấu này thành cơ cấu tương đương hoàn toàn bằng khớp thấp loại 5 Sau khi thực hiện việc thay thế, tiến hành xếp loại cho cơ cấu tương đương.

Để thay thế khớp cao loại 4, cần sử dụng một chuỗi động hoàn toàn từ khớp thấp loại 5, và chuỗi động này phải đáp ứng hai điều kiện quan trọng.

TRUYỀN ĐỘNG XÍCH

Thông số động học của bộ truyền động xích

Phân tích và xếp loại cơ cấu tối ưu không chỉ nâng cao chất lượng và năng suất trong chế tạo cơ cấu máy, mà còn đóng góp tích cực vào sự phát triển của ngành cơ điện tử, từ đó thúc đẩy sự phát triển kinh tế của đất nước.

Cơ cấu là những thành phần cơ bản của máy, có chức năng tạo ra chuyển động xác định Chúng là các hệ thống cơ học được thiết kế để biến đổi chuyển động của một hoặc nhiều vật thể thành chuyển động cần thiết cho một vật thể khác.

Chi tiết máy là bộ phận nhỏ nhất không thể tháo rời của cơ cấu hoặc máy móc, thường bao gồm các thành phần như bulong, đai ốc, trục và bánh răng.

Khâu là một hoặc nhiều chi tiết máy được liên kết chặt chẽ với nhau, tạo thành một bộ phận có khả năng chuyển động tương đối với các bộ phận khác trong cơ cấu hoặc máy móc.

Bậc tự do không gian đề cập đến khả năng chuyển động của một vật thể trong không gian, bao gồm 6 bậc tự do khác nhau Nếu một trong những chuyển động này bị hạn chế, vật thể sẽ mất đi một bậc tự do.

Để xác định số ràng buộc R trong một cơ cấu, mỗi khớp động sẽ hạn chế một bậc tự do tương ứng với số ràng buộc của khớp đó Nếu ký hiệu p i là số khớp loại i trong cơ cấu, thì tổng số ràng buộc sẽ được tính bằng cách cộng tất cả các ràng buộc của các khớp lại với nhau.

Ràng buộc thừa là những yếu tố trong cơ cấu mà việc loại bỏ chúng không ảnh hưởng đến quy luật chuyển động của cơ cấu đó Trong trường hợp của cơ cấu hình 1.3, việc nhận diện và loại bỏ các ràng buộc thừa là quan trọng để tối ưu hóa thiết kế và cải thiện hiệu suất.

Bậc tự do thừa là những bậc tự do trong các khâu của cơ cấu, có thể loại bỏ mà không làm thay đổi quy luật chuyển động của cơ cấu.

Cơ cấu chuyển động xác định và qui luật chuyển động độc lập của cơ cấu cần phải được biết trước và phải tương ứng với bậc tự do của cơ cấu Trong đó, khâu có qui luật chuyển động đã được xác định trước gọi là khâu dẫn, trong khi các khâu động còn lại được gọi là khâu bị dẫn.

Khâu dẫn là một phần quan trọng trong cơ cấu nối giá, sử dụng khớp quay loại 5 Mỗi khâu dẫn tương ứng với một quy luật chuyển động đã được xác định Để đảm bảo cơ cấu hoạt động một cách chính xác và có chuyển động xác định, số lượng khâu dẫn cần phải tương ứng với số bậc tự do của hệ thống.

Sau khi tách nhóm ra khỏi cơ cấu, phần còn lại sẽ là một cấu trúc hoàn chỉnh hoặc chỉ còn lại khâu dẫn nối với giá Quá trình tách nhóm cần được thực hiện từ xa khâu dẫn đến gần khâu dẫn.

Để xếp loại cơ cấu phẳng có khớp cao loại 4 theo phương pháp Atxua, trước tiên cần thay thế khớp cao này bằng khớp thấp loại 5 Điều này giúp đưa cơ cấu có khớp cao về dạng tương đương với toàn bộ khớp thấp loại 5, từ đó tiến hành xếp loại cho cơ cấu tương đương.

Để thay thế một khớp cao loại 4, cần sử dụng một chuỗi động gồm toàn khớp thấp loại 5 Chuỗi động này phải đảm bảo hai điều kiện quan trọng để hoạt động hiệu quả.

Hiệu suất và bôi trơn

Phân tích và xếp loại cơ cấu tối ưu không chỉ nâng cao chất lượng và năng suất trong chế tạo cơ cấu máy, mà còn góp phần quan trọng vào sự phát triển của ngành cơ điện tử, thúc đẩy nền kinh tế quốc gia.

Cơ cấu là các thành phần cơ bản của máy, có chức năng chuyển động xác định Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc biến đổi chuyển động của một hoặc nhiều vật thể thành chuyển động cần thiết cho vật thể khác.

Chi tiết máy là bộ phận nhỏ nhất không thể tách rời của cơ cấu hoặc máy, thường được gọi tắt là tiết máy Ví dụ về chi tiết máy bao gồm bulong, đai ốc, trục và bánh răng.

Khâu là một hoặc nhiều chi tiết máy được liên kết chặt chẽ với nhau, tạo thành một bộ phận có khả năng chuyển động tương đối với các bộ phận khác trong cơ cấu hoặc máy móc.

Bậc tự do không gian đề cập đến khả năng chuyển động của một vật thể trong không gian với 6 bậc tự do Mỗi bậc tự do tương ứng với một phương chuyển động khác nhau Khi một trong những chuyển động này không thể thực hiện được, nó được xem là hạn chế một bậc tự do của vật thể.

Bậc tự do cơ cấu là thông số quan trọng để xác định vị trí của cơ cấu, đồng thời cũng phản ánh khả năng chuyển động độc lập của nó.

Để xác định số ràng buộc R trong một cơ cấu, mỗi khớp động sẽ hạn chế một bậc tự do tương ứng với số ràng buộc của khớp đó Nếu ký hiệu p_i là số lượng khớp loại i trong cơ cấu, thì tổng số ràng buộc sẽ được tính bằng cách tổng hợp các khớp này.

Ràng buộc thừa là những yếu tố trong cơ cấu mà việc loại bỏ chúng không ảnh hưởng đến quy luật chuyển động của cơ cấu.

Bậc tự do thừa là các bậc tự do trong cơ cấu mà khi loại bỏ, quy luật chuyển động của cơ cấu vẫn giữ nguyên.

Cơ cấu chuyển động xác định và qui luật chuyển động độc lập của nó phải tương ứng với bậc tự do của cơ cấu Khâu có qui luật chuyển động được biết trước được gọi là khâu dẫn, trong khi các khâu động khác được gọi là khâu bị dẫn.

Khâu dẫn là khâu nối giá sử dụng khớp quay loại 5, với mỗi khâu tương ứng với quy luật chuyển động đã được xác định Để đảm bảo cơ cấu có chuyển động ổn định, số lượng khâu dẫn cần phải tương đương với số bậc tự do của hệ thống.

Sau khi tách nhóm ra khỏi cơ cấu, phần còn lại sẽ tạo thành một cơ cấu hoàn chỉnh hoặc chỉ còn lại khâu dẫn nối với giá Việc tách nhóm cần được thực hiện từ xa khâu dẫn đến gần khâu dẫn.

Để xếp loại cơ cấu phẳng có khớp cao loại 4 theo phương pháp Atxua, trước tiên cần thay thế khớp cao bằng khớp thấp loại 5 Sau khi thay đổi, cơ cấu sẽ trở thành cơ cấu tương đương với toàn bộ khớp thấp loại 5 Cuối cùng, tiến hành xếp loại cơ cấu tương đương này.

Để thay thế khớp cao loại 4, cần sử dụng chuỗi động gồm toàn khớp thấp loại 5, với hai điều kiện quan trọng cần được đảm bảo.

Bước 2 là xác định loại chuỗi động của cơ cấu và phân tích nguyên lý hoạt động của nó Cần đánh giá khả năng tồn tại các ràng buộc thừa hoặc bậc tự do thừa trong hệ thống.

Tiêu đề	Giáo Trình Nguyên Lý Chi Tiết Máy
Tác giả	Huỳnh Chí Linh, Hồ Anh Sĩ
Trường học	Trường Cao Đẳng Nghề Cần Thơ
Chuyên ngành	Cắt Gọt Kim Loại
Thể loại	sách giáo trình
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Cần Thơ

Định dạng
Số trang	71
Dung lượng	2,27 MB