Bài Giảng và phân tích lập luận Nguyên Lý Máy phần 8 pdf

Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 121 Chu vi vòng chia: 2 Z pr = 2 Z mr = 2r Z m = hay : 1 2 rmZ= Khoảng dịch dao - Hệ số dịch dao x : Trong quá trình tạo hình bánh răng thân khai bằng phơng pháp bao hình, đờng trung bình t 0 t 0 của thanh răng sinh không nhất thiết phải trùng với đờng chia tt. Khoảng cách giữa đờng trung bình t 0 t 0 và đờng chia tt gọi là khoảng dịch dao . Hệ số x m = gọi là hệ số dịch dao . Quy ớc về dấu: x = 0 : nếu đờng trung bình tiếp xúc với vòng chia x > 0: nếu đờng trung bình nằm ngoài vòng chia x < 0 : nếu đờng trung bình cắt vòng chia. Bánh răng có x = 0 gọi là bánh răng tiêu chuẩn ; bánh răng có 0x gọi là bánh răng dịch dao (nếu x > 0 - bánh răng dịch dao dơng; nếu x < 0 - bánh răng dịch dao âm). Bốn thông số m, , Z và x là bốn thông số cơ bản của bánh răng thân khai. m là thông số về kích thớc, tất cả các kích thớc của bánh răng đều đợc tính theo m. là thông số về biên dạng răng. Khi biết bốn thông số trên, kích thớc của bánh răng hoàn toàn xác định. Xác định một vài kích thớc của bánh răng 9 Với bánh răng tiêu chuẩn (x = 0) : Đờng chia và đờng trung bình trùng nhau. Do đó trên đờng chia, ta có : 00 00 s= w 22 p m == Mặt khác, đờng chia và vòng chia lăn không trợt trên nên : 00 s = w ,w = s , với s và w là chiều dày răng và chiều rộng rãnh của bánh răng đo trên vòng chia. Suy ra : s = w 22 p m == 9 Với bánh răng dịch dao (hình 10.17) : Trên đờng chia tt, chiều dày răng của thanh răng : ,, , 0 = A B 2sABAA= 0 000 m = 2 . 2 sxmtg 00 0 = m 2 . 2 sxtg O P t t 0 > 0 0 (C b ) (C) V Hỡnh 10.16 N Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 122 Do đờng chia (tt) lăn không trợt trên vòng chia (C), nên: 0 w = s 0 w = s = m 2 . 2 x tg Bằng cách lý luận tơng tự, ta cũng suy đợc : s = m 2 . 2 x tg + Ghi chú Chu vi vòng cơ sở : .2 bb Z pr = Bớc răng trên vòng cơ sở : 2 b b r p Z = Mặt khác : 1 2 rmZ= và cos b r r = cos b pm = . Do đó, có thể viết lại điều kiện ăn khớp đúng nh sau : 12bb p p = 11 2 2 cos cosmm = 12 mmm== và 12 = = Nh vậy để thỏa mãn điều kiện ăn khớp đúng, hai bánh răng ăn khớp phải có cùng mođun và góc áp lực trên vòng chia, tức là hai bánh răng phải đợc tạo hình từ cùng một thanh răng sinh. 4) Hin tng ct chõn rng S rng v h s dch dao ti thiu a) Hin tng ct chõn rng Hiện tợng cắt chân răng là hiện tợng phần biên dạng thân khai gần gốc M b bị dao thanh răng cắt lẹm đi trong quá trình cắt bánh răng bằng phơng pháp bao hình (hình 10.18). Trong quá trình tạo hình bánh răng thân khai bằng thanh răng sinh, điểm tiếp xúc M của cạnh răng (K) của thanh răng và biên dạng (E) của bánh răng vạch nên đờng thẳng PN gọi là đờng ăn khớp của quá trình tạo hình. Hiện tợng cắt chân răng xảy ra khi đờng đỉnh lý thuyết (T) của thanh răng sinh cắt đờng ăn khớp PN tại một điểm không thuộc nửa đờng thẳng Nx (hình 10.19). Chứng minh 9 Giả sử đờng đỉnh lý thuyết (T) của thanh răng cắt đờng ăn khớp PN tại một điểm S không thuộc nửa đờng thẳng Nx. Giả sử tại thời điểm đang xét, cạnh răng (K) của thanh răng và biên dạng thân khai (E) đang tiếp xúc nhau tại điểm N: biên dạng (E) đang nằm bên phải của cạnh răng (K). 9 Khi vòng chia (C) quay đợc một góc d , biên dạng (E) và cạnh răng (K) dịch chuyển đến vị trí mới (E) và (K). Biên dạng (E) đi đợc một khoảng q ,, NN trên vòng tròn (C b ), một Phn cnh rng gn chõn b dao ct lm i Hỡnh 10.18 Hỡnh 10.17 . x m = Khụng dch dao: t 0 t 0 = tt Cú dch dao: t 0 t 0 A B C D A B 0 t t Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 123 khoảng p , aa trên vòng chia (C); cạnh răng (K) đi đợc một khoảng NN trên PN, một khoảng bb = ds trên đờng chia (tt). Ta có : ,, cos .cosNN bb ds == q p ,, , . cos . cos b NN r d r d aa == = Do đờng chia (tt) lăn không trợt trên vòng chia (C) nên : p ,, aa bb ds = = Suy ra : q ,, .cosNN ds = Hay : q ,, , NN NN= Nghĩa là phần gốc của đờng thân khai (E) bây giờ đã nằm bên trái cạnh răng (K). Nói khác đi phần chân gần gốc của biên dạng thân khai đã bị dao thanh răng cắt lẹm đi khi tạo hình. Ghi chú 9 Trong quá trình ăn khớp của cặp bánh răng, chỉ có một phần biên dạng răng thân khai tham gia ăn khớp và đợc gọi là phần làm việc của biên dạng răng. Xác định phần làm việc của biên dạng răng nh sau: Từ điểm vào khớp B 1 , vẽ vòng tròn tâm O 1 , bán kính O 1 B 1 , cắt biên dạng thân khai (E) tại điểm b. Cung ab chính là phần làm việc của biên răng (E) (hình 10.20) 9 Khi chân răng bị cắt lẹm đi, nhng không lẹm vào phần làm việc của biên dạng răng, thì về mặt động học tỷ số truyền i 12 vẫn không thay đổi. Tuy nhiên sức bền uốn của răng giảm xuống (do giảm tiết diện đáy răng). Khi phần làm việc của biên dạng răng bị cắt lẹm đi, thì hệ số trùng khớp bị giảm xuống, điều kiện ăn khớp trùng có thể bị vi phạm. 9 Hiện tợng cắt chân răng là một hiện tợng có hại, cần phải tránh. b) S rng v h s dch dao ti thiu Từ N hạ NQ OP . Để không xảy ra hiện tợng cắt chân răng : ePQ (hình 10.21). Mà : 2 .s i n .s in . s in s i nPQ PN OP OP == = (E) N N Hỡnh 10.19 O (K) (K) (E) ds b b P N (C b ) (C) a a d 1 V G (tt) (T) x 2 () b C B 1 a b 2 () a C 1 () b C 1 () a C H ình 10.20 : Phần làm việc của cạnh răng 1 (E) Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 124 22 1 .s i n . s i n 2 PQ r mZ == Và : 00 1. .eh m xm == (1 )em x= Do vậy điều kiện để không xảy ra hiện tợng cắt chân răng : 2 1 (1 ) .sin 2 em x PQ mZ == Với 0 20 = , ta có : 2 2 sin 17 = . Do đó hệ số dịch dao và số răng của bánh răng phải thỏa mãn điều kiện: 1 17 Z x + Khi biết trớc hệ số dịch dao x, số răng tối thiểu của bánh răng: min 17(1 ) Z x= + Khi biết trớc số răng Z, hệ số dịch dao tối thiểu của bánh răng: min 17 17 Z x = Đối với bánh răng tiêu chuẩn (x = 0), để không xảy ra hiện tợng cắt chân răng, số răng tối thiểu của bánh răng phải là Z = 17. Đ4. Cỏc thụng s n khp ca cp bỏnh rng thõn khai 1) Phng trỡnh n khp khớt Giả sử diều điều kiện ăn khớp đúng đã thoả mãn, tức là : 12 12 1 2 12 bb b WW W mmm ppp p p p = = == = = = = Điều kiện ăn khớp khít : w1 w2 w2 w1 s = w ; s = w Thế mà : ww1 w1 p= s +w Suy ra : ww1w2 p= s + s (10.8) Hệ thức (10.8) cũng là một dạng của điều kiện ăn khớp khít. Tính bớc w p trên vòng lăn Ta có : b r= rcos và b ww r= r.cos w w cos r= r. cos t 0 t 0 (T) O = 0 P tt (C b ) (C) Hỡnh 10.21 : Tớnh h s dch dao v s rng ti thiu N .xm = x Q h e Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 125 Chu vi vòng lăn : ww 2r= p.Z w w 2r p= Z w w 2cos p= r. Zcos w w 21 cos p= mZ. Z2 cos w w cos p= m cos (10.9) Tính w1 w2 s;s trên vòng lăn : (hình 10.23) Ta có : ww + = + trong đó : w w w s 2r = ; s 2r = Mặt khác, dựa vào phơng trình đờng thân khai, ta có : ww inv( ) = ; inv( )= w w w ss inv( ) inv( ) 2r 2r +=+ ww w s s2r inv()inv() 2r =+ Mà : w w cos rr cos = ; 1 rmZ 2 = ; sm 2x.tg 2 = + Suy ra : () ww w cos sm 2x.tgZinv()inv() cos 2 =++ Nh vậy : () w1 1 1 w w cos sm 2x.tgZinv()inv() cos 2 =++ (10.10a) Hỡnh 10.22 () b C ()C () W C () a C W s s W W Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 126 () w2 2 2 w w cos sm 2x.tgZinv()inv() cos 2 =++ (10.10b) Thay (10.9) và (10.10) vào (10.8), ta có : () 12 12 w ww cos cos m m 2(x x )tg (Z Z ) inv( ) inv( ) cos cos = ++++ Suy ra : 12 w 12 2(x x ) inv( ) tg inv( ) ZZ + = + + (10.11) Phơng trình (10.11) đợc gọi là phơng trình ăn khớp khít của cặp bánh răng thân khai. í ngha ca phng trỡnh n khp khớt Phơng trình (10.11) cho ta mối liên hệ giữa một thông số ăn khớp cơ bản của cặp bánh răng (góc ăn khớp w ) và các thông số chế tạo cơ bản của từng bánh răng trong cơ cấu ( 12 1 2 ,,,, x xZZ ). Do đó phơng trình ăn khớp khít cho phép : - Hoặc căn cứ vào các thông số chế tạo của từng bánh răng, suy ra điều kiện ăn khớp của cặp bánh răng. - Hoặc tuỳ theo yêu cầu ăn khớp, có thể chọn các thông số chế tạo (x 1 , x 2 ) cho thích hợp. 2) Cỏc ch n khp ca cp bỏnh rng thõn khai Từ phơng trình ăn khớp khít (10.11), ta thấy rằng khi cho trớc 12 ,, Z Z thì ứng với các giá trị khác nhau của tổng x = x 1 + x 2 , ta có các giá trị khác nhau của góc ăn khớp w , nghĩa là có các chế độ ăn khớp khác nhau. Chế độ ăn khớp tiêu chuẩn Khi 12 0xx== : cặp bánh răng đợc gọi là cặp bánh răng tiêu chuẩn . Chế độ ăn khớp dịch chỉnh đều Khi 12 x x = : cặp bánh răng đợc gọi là cặp bánh răng dịch chỉnh đều. Chế độ ăn khớp dịch chỉnh dơng Khi 12 0xx+> : cặp bánh răng đợc gọi là cặp bánh răng dịch chỉnh dơng . 3) Cỏc thụng s n khp v c im ca chỳng trong tng ch n khp ắ Góc ăn khớp w Khi 12 0 xx +> : Từ (10.11) suy ra : w inv( ) inv( ) > hay w > Khi 12 0xx+= : Tơng tự, ta có : w = ắ Bán kính vòng lăn r w Ta có : w1 1 w cos rr cos = ; w2 2 w cos rr cos = Khi 12 0 xx +> thì w1 1 w2 2 rr,rr>> Khi 12 0xx+= thì w1 1 w2 2 rr,rr== ắ Khoảng cách trục của cặp bánh răng a w Ta có : ww1w2 12 w cos arr (rr) cos =+=+ w12 w 1cos am(ZZ) 2cos =+ Đặt 012 1 am(ZZ) 2 =+ ; a 0 đợc gọi là khoảng cách trục tiêu chuẩn Khi 12 0 xx +> thì w0 aa> Khi 12 0 xx += thì w0 aa= Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 127 ắ Tỷ số truyền i 12 Ta có : 22 w2 b2 12 12 2w1b11 11 1 mZ rr r 2 i 1 rrr mZ 2 ===== Điều kiện ăn khớp đúng của cặp bánh răng : m 1 = m 2 Do đó : 2 12 1 Z i Z = 4) Mt vi c im ca vic dch dao v dch chnh n khp Việc chế tạo bánh răng có dịch dao không phức tạp và đắt hơn bánh răng không dịch dao, chỉ khác là khi cắt răng có dịch dao dơng hay âm đã dùng các đoạn thân khai khác nhau của cùng một vòng tròn cơ sở để làm cạnh răng. Với bánh răng dịch dao dơng x > 0 D Số răng tối thiểu của bánh răng để không xảy ra hiện tợng cắt chân răng : min 17(1 ) Z x= . Nh vậy với bánh răng dịch dao dơng, số răng tối thiểu Z min có thể nhỏ hơn 17 mà không bị cắt chân răng. D Khi dịch dao dơng, ngời ta đã dùng phần đờng thân khai xa gốc hơn để làm biên dạng răng. Bán kính cong của phần làm việc của biên dạng răng tăng lên, nhờ đó sức bền tiếp xúc tăng lên. Tuy nhiên dịch dao dơng làm chiều rộng răng trên vòng đỉnh giảm xuống, có thể gây nên hiện tợng nhọn đỉnh răng. Khi thiết kế cần kiểm tra điều kiện không nhọn đỉnh răng : a s0,4.m với m và a s lần lợt là mođun và chiều dày răng trên vòng đỉnh. D Khi dịch dao dơng, chiều dày chân răng tăng lên, nhờ đó sức bền uốn tăng lên. Với cặp bánh răng dịch chỉnh Với cặp bánh răng dịch chỉnh, ta có thể phân bố hệ số dịch dao x 1 , x 2 một cách hợp lý sao cho bảo đảm sức bền uốn đều ở chân răng hai bánh. Mặt khác, nếu khéo chọn hệ số dịch dao x 1 , x 2 thì hệ số trợt lớn nhất ở chân răng hai bánh có thể cân bằng nhau, nhờ đó bảo đảm đợc độ bền mòn đều ở chân răng hai bánh. Với cặp bánh răng dịch chỉnh dơng D Dịch chỉnh dơng 12 x+ x> 0 dùng để bảo đảm một khoảng cách trục cho trớc của cơ cấu bánh răng. Thật vậy, với cặp bánh răng có 12 0 xx + = thì khoảng cách trục w0 12 1 aa m(ZZ) 2 == + , trong đó m đợc tiêu chuẩn hoá m = 1 ; 1,5 ; 2 ; 2,5 , Z 1 , Z 2 là số nguyên. Do đó không thể bảo đảm đợc một khoảng cách trục lẻ tuỳ ý cho trớc của cặp bánh răng. Với cặp bánh răng dịch chỉnh dơng : 12 x+ x> 0 , khoảng cách trục bằng : w12 w 1cos am(ZZ) 2cos =+ . Khi thay đổi góc ăn khớp w , có thể đảm bảo một khoảng cách trục tùy ý cho trớc. D Tuy nhiên dịch chỉnh dơng có thể làm giảm hệ số trùng khớp của cặp bánh răng, do đó không nên chọn 12 x+ x quá lớn. Khi thiết kế cần kiểm tra điều kiện ăn khớp trùng : 1 . Đ5. Hin tng trt biờn dng rng Hai biên dạng ăn khớp với nhau là các bao hình của nhau, do đó trong quá trình ăn khớp chúng vừa lăn vừa trợt trên nhau. Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 128 Vận tốc trợt tơng đối 21 M M V G tại điểm tiếp xúc M của hai biên dạng nằm theo phơng tiếp tuyến chung tt với hai biên dạng tại điểm tiếp xúc M : 21 21 . MM VPM = G G , trong đó P là tâm ăn khớp (hình 10.5). Vận tốc trợt 21 M M V G càng lớn khi vị trí tiếp xúc giữa chúng càng xa tâm ăn khớp và chỉ bằng không khi vị trí tiếp xúc trùng với tâm ăn khớp. Hiện tợng trợt tơng đối này đợc gọi là hiện tợng trợt biên dạng. Hiện tợng trợt biên dạng làm mòn bề mặt làm việc của răng, làm giảm hiệu suất của bộ truyền bánh răng. Độ mòn của biên dạng răng do hiện tợng trợt gây ra ở phần chân răng bao giờ cũng lớn hơn độ mòn ở phần đầu răng. Đ6. Bỏnh rng tr trũn rng thng v rng nghiờng Trong phần trên, chúng ta chỉ mới nghiên cứu bánh răng thân khai phẳng trên một tiết diện vuông góc với trục quay của bánh răng. Khi xét đến bề rộng bánh răng thì tùy theo hình dạng đờng răng (giao tuyến của mặt răng với một mặt trụ đồng trục với trục quay) sẽ có các kiểu bánh răng khác nhau : - Bánh răng trụ tròn răng thẳng : đờng răng là một đờng thẳng - Bánh răng trụ tròn răng nghiêng : đờng răng là một đờng xoắn ốc trụ tròn - Bánh răng trụ tròn răng chữ V : đờng răng là hai đờng xoắn ốc trụ tròn nối tiếp và đối chiều nhau. 1) Bỏnh rng tr trũn rng thng a) Mt rng Tạo hình mặt răng Cho mặt phẳng ( ) lăn không trợt trên mặt trụ ( b ) theo đờng sinh NN. Gọi ( ) là một đờng thẳng thuộc mặt phẳng ( ) và song song với NN. Khi đó, đờng thẳng ( ) vạch nên một mặt ( ) gọi là mặt trụ thân khai . Mặt trụ ( b ) đợc gọi là mặt trụ cơ sở (hình 10.23). Tính chất 9 Giao tuyến của mặt răng ( ) với một mặt phẳng vuông góc với trục OO của mặt trụ cơ sở ( b ) là một đờng thân khai vòng tròn (E) . Hỡnh10.23 : Bỏnh rng tr trũn rng thng N , N , b M b M () () b () , b M b M N , N () b b () () b () O Hỡnh10.24 : Bỏnh rng tr trũn rng nghiờng Đờn g răn g trên trụ cơ s ở Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 129 9 Giao tuyến của mặt răng () và mặt trụ cơ sở ( b ) là một đờng sinh , bb M M của mặt trụ cơ sở ( b ). 9 Giao tuyến của mặt răng () với mặt phẳng (), tiếp xúc với mặt trụ cơ sở ( b ), là một đờng thẳng ( ) song song với trục , OO của mặt trụ cơ sở ( b ). 9 Tiếp diện () với mặt trụ cơ sở ( b ) cũng là pháp diện của mặt trụ thân khai () và ngợc lại. b) c im tip xỳc ca hai mt rng Cho mặt phẳng () lăn không trợt trên mặt trụ 1 () b theo đờng sinh , 11 NN. Khi đó, đờng thẳng 1 () thuộc mặt phẳng () với , 111 ()// NN vạch nên một mặt răng 1 () của bánh răng (1). Cũng cho mặt phẳng ( ) lăn không trợt trên mặt trụ 2 () b theo đờng sinh , 22 NN. Khi đó, đờng thẳng 2 () thuộc mặt phẳng () với , 222 ()// NN vạch nên một mặt răng 2 () của bánh răng (2) (hình 10.23). Vì hai trục quay O 1 O 1 và O 2 O 2 song song với nhau nên 12 ()//() . Do vậy khi cho bánh (1) quay theo chiều 1 thì có lúc đờng thẳng 1 () đến trùng với đờng thẳng 2 () . Hay nói khác đi, khi ăn khớp hai mặt răng 1 () và 2 () tiếp xúc nhau theo một đờng thẳng () song song với các trục của hai bánh răng và nằm trong mặt phẳng ăn khớp ( ) - mặt phẳng tiếp xúc với chung của hai mặt trụ cơ sở 1 () b và 2 () b . Ghi chú 9 Bánh răng trụ tròn răng thẳng có thể xem nh là một hình khối do một mặt cắt vuông góc với trục của nó vạch ra khi chuyển động tịnh tiến dọc theo trục này. Khi đó, các phần tử hình học trớc đây là điểm trở thành đờng, là đoạn trở thành miền, là vòng tròn trở thành mặt trụ Ví dụ vòng chia, vòng lăn, vòng đỉnh trở thành mặt trụ chia, mặt trụ lăn, mặt trụ đỉnh ; đoạn ăn khớp thực trở thành miền ăn khớp thực ; đờng ăn khớp trở thành mặt phẳng ăn khớp 9 Thông số chế tạo của bánh răng trụ tròn răng thẳng hoàn toàn giống nh các thông số chế tạo xét trên một mặt cắt ngang (mặt cắt vuông góc với trục quay), chỉ thêm một thông số là bề rộng w b của bánh răng. 9 Do hai mặt răng 1 () và 2 () không phải dài vô hạn mà bị giới hạn bởi hai mặt trụ đỉnh răng 1 () a , 2 () a và hai mặt đầu của các bánh răng, nên hai mặt răng chỉ có thể tiếp xúc nhau trong miền ăn khớp thực ,, 1122 B BBB (hình 10.25) với , 11 B B và , 22 B B lần lợt là giao tuyến của mặt trụ đỉnh 2 () a và 1 () a với mặt phẳng ăn khớp (). Khi đờng thẳng tiếp xúc chung ( ) của hai mặt răng di chuyển đến vị trí , 11 B B thì hai mặt răng mới vào khớp theo đoạn , 11 B B . Khi () di chuyển đến , 22 B B thì hai mặt răng ra khớp theo đoạn , 22 B B . Nh vậy, với cặp bánh răng trụ tròn răng thẳng, hai mặt răng vào khớp và ra khớp đột ngột trên suốt bề rộng bánh răng : ăn khớp không êm, có va đập và tiếng ồn. Hỡnh10.25 : Quỏ trỡnh n khp ca cp bỏnh rng tr trũn rng thng 1 B , 1 B () () () 2 B , 2 B () Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 130 2) Bỏnh rng tr trũn rng nghiờng a) Mt rng Tạo hình mặt răng Cho mặt phẳng () lăn không trợt trên mặt trụ ( b ) theo đờng sinh NN. Gọi () là một đờng thẳng thuộc mặt phẳng ( ) và hợp với NN một góc 0 b . Khi đó, đờng thẳng () vạch nên một mặt ( ) gọi là mặt xoắn ốc thân khai . Mặt trụ ( b ) đợc gọi là mặt trụ cơ sở (hình 10.24). Tính chất 9 Giao tuyến của mặt răng () với một mặt phẳng vuông góc với trục OO của mặt trụ cơ sở ( b ) là một đờng thân khai vòng tròn (E) . 9 Giao tuyến của mặt răng () và mặt trụ cơ sở ( b ) là đờng xoắn ốc trụ tròn , bb M M , có góc nghiêng b , bởi vì , bb M M chính là vết in của đờng thẳng () trên mặt trụ cơ sở () b . 9 Giao tuyến của mặt răng () với mặt phẳng (), tiếp xúc với mặt trụ cơ sở ( b ), là một đờng thẳng ( ) hợp với đờng sinh , NN của mặt trụ cơ sở ( b ) một góc bằng b . 9 Tiếp diện () với mặt trụ cơ sở ( b ) cũng là pháp diện của mặt xoắn ốc thân khai () và ngợc lại. Ghi chú Bánh răng trụ tròn răng nghiêng có thể coi nh là một hình khối do một tiết diện ngang vạch ra, khi cho tiết diện này chuyển động xoắn ốc dọc theo trục thẳng góc xuyên tâm của nó. Do vậy, giao tuyến của mặt răng với các mặt trụ đồng trục với trục quay OO là những đờng xoắn ốc trụ tròn có cùng bớc xoắn. b) c im tip xỳc ca hai mt rng Cho mặt phẳng () lăn không trợt trên mặt trụ 1 () b theo đờng sinh , 11 NN . Khi đó, đờng thẳng 1 () của mặt phẳng () với , 111 (, ) b NN = sẽ vạch nên một mặt răng 1 () của bánh răng (1). Cũng cho mặt phẳng ( ) lăn không trợt trên mặt trụ 2 () b theo đờng sinh , 22 NN. Khi đó, đờng thẳng 2 () của mặt phẳng với , 222 (, ) b NN = sẽ vạch nên một mặt răng 2 () của bánh răng (2) (hình 10.24). Vì hai trục quay O 1 O 1 và O 2 O 2 song song với nhau nên 12 ()//() . Do vậy khi cho bánh (1) quay theo chiều 1 thì có lúc đờng thẳng 1 () đến trùng với đuờng thẳng 2 () . Hay nói khác đi, khi ăn khớp, hai mặt răng 1 () và 2 () tiếp xúc nhau theo một đờng thẳng () hợp với hai trục quay của hai bánh răng một góc b . Đờng thẳng () nằm trong mặt phẳng ăn khớp () của cặp bánh răng. c) Cỏc thụng s ch to ca bỏnh rng tr trũn rng nghiờng ắ Ngoài những thông số chế tạo nh trong cặp bánh răng trụ tròn răng thẳng là m, , Z, x và một số thông số chế tạo khác nh bán kính vòng đỉnh a r , bán kính vòng chân f r , bề rộng bánh răng w b , trong bánh răng trụ tròn răng nghiêng còn thêm một số thông số đặc trng cho độ nghiêng của răng. [...]... cách quy về các bài toán tơng ứng của cặp bánh răng trụ tròn răng thẳng bằng khái niệm bánh răng thay thế Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 131 Giả sử cặp bánh răng là dịch chỉnh không (x1+ x2 = 0) Khi đó mặt trụ lăn trùng với mặt trụ chia tơng ứng Xét mặt phẳng ( P ) vuông góc (P) tại P với hai đờng răng (E1) và (E2) trên mặt trục chia (1 ) và (E1 ) (tt)... trụ tròn răng nghiêng tiêu chuẩn có thể nhỏ hơn 17 mà không bị cắt chân răng Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 134 Bánh răng trụ tròn răng nghiêng có nhợc điểm là khi ăn khớp có thành phần phản lực chiều trục khác 0, do đó đòi hỏi phải có biện pháp cố định bánh răng trên trục và phải dùng ổ đỡ chặn, khiến cho kết cấu gối đỡ trục cũng nh việc tính chọn... đờng thẳng tiếp xúc chung () của hai mặt răng di chuyển đến vị trí B1* B1, thì hai mặt răng vào , 1 khớp tại một điểm B trên mặt đầu thứ nhất Chiều dài tiếp xúc giữa hai mặt răng tăng dần Khi () đến vị trí B1 thì hai mặt răng tiếp xúc nhau trên , suốt chiều dài răng Khi () đến vị trí điểm B2 , Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo ( ) B2 B,2 (2) (1) b B1 * B1 , B1 () Hỡnh10.30 : Quỏ trỡnh... (C1 ) (C,2 ) Hỡnh 10.29 : Bỏnh rng thay th Thông số của bánh răng thay thế + Bán kính vòng chia r1, , r2, của cặp bánh răng thay thế Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 132 Gọi : r1, r2, lần lợt là các bán kính mặt trụ chia và góc nghiêng của đờng răng trên mặt trụ chia của cặp bánh răng trụ tròn răng nghiêng a2 Theo tính chất của êlíp, bán kính vòng tròn... hơn Để khắc phục nhợc điểm này, ngời ta dùng bánh răng chữ V hoặc trên mỗi trục lắp hai bánh răng nghiêng có góc nghiêng đối ứng nhau Khi đó thành phần phản lực chiều trục triệt tiêu lẫn nhau, không truyền lên các gối đỡ trục (hình 10.31) Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 135 Chng XI C CU BNH RNG KHễNG GIAN Cơ cấu bánh răng không gian là cơ cấu bánh răng... mặt nón tròn xoay (N1) và (N2) có chung đỉnh O (hình 11.1) Thật vậy, xét một cặp bánh răng nón răng thẳng, hai trục quay (I) và (II) giao nhau dới một góc Gọi P là một điểm sao cho VP1 = VP 2 trong đó P , P2 1 là hai điểm lần lợt thuộc bánh (1) và bánh (2) hiện đang trùng nhau tại P Nếu từ P hạ PO1 và PO2 lần lợt vuông góc với hai trục quay (I) và (II), ta có : VP1 = 1.O1 P và VP 2 = 2 O2 P 1.O1... trên hình nón (N2) theo đờng sinh OP thì bao hình các vị trí khác nhau của mặt phẳng (K) trong chuyển động tơng đối với bánh (2) sẽ tạo nên mặt răng ( 2 ) Hai mặt răng (1 ) và ( 2 ) là hai mặt nón thân khai Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 136 ... đo trên giao tuyến giữa mặt trụ chia và một mặt cắt pháp p Mođun pháp : mn = n Ta có (hình 10.26) : pn = pS cos mn = mS cos Góc áp lực pháp n : Ta có (hình 10.27): tg n = tg S cos Ghi chú : Trong bánh răng nghiêng, n và mn đợc tiêu chuẩn hóa : n = 200 d) Bỏnh rng thay th ca bỏnh rng tr trũn rng nghiờng Để thuận tiện cho việc giải một số bài toán về cấu tạo và động lực học của cặp bánh răng trụ... mặt đầu thứ hai Tóm lại, cặp bánh răng trụ tròn răng nghiêng vào khớp tại một điểm trên một mặt đầu, chiều dài tiếp xúc nằm chéo trên mặt răng và tăng dần đến một giá trị cực đại, sau đó giảm dần và ra khớp tại một điểm trên mặt đầu bên kia Do đó, quá trình ăn khớp diễn ra êm hơn so với cặp bánh răng trụ tròn răng thẳng Điều kiện ăn khớp đúng và ăn khớp trùng với cặp bánh răng trụ tròn răng nghiêng Điều... mặt răng (1 ) và ( 2 ) trong cặp bánh răng trụ tròn răng nghiêng tiếp xúc nhau theo một đờng thẳng () hợp với hai trục quay của hai bánh răng một góc b và nằm trong mặt phẳng ăn khớp (), tiếp diện chung của hai mặt trụ cơ sở Tơng tự nh trong bánh răng trụ tròn răng thẳng, do hai mặt răng (1 ) và ( 2 ) không phải dài vô hạn mà bị giới hạn bởi hai hình trụ đỉnh răng ( a1 ) , ( a 2 ) và hai mặt đầu . () b C ()C () W C () a C W s s W W Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 126 () w2 2 2 w w cos sm 2x.tgZinv()inv() cos 2 =++ (10.10b) Thay (10.9) và (10.10) vào (10 .8) ,. 2 () a C 1 () b C 1 () a C H ình 10.20 : Phần làm việc của cạnh răng 1 (E) Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 124 22 1 .s i n . s i n 2 PQ r mZ == Và : 00 1. .eh. trình ăn khớp chúng vừa lăn vừa trợt trên nhau. Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 1 28 Vận tốc trợt tơng đối 21 M M V G tại điểm tiếp xúc