Bài giảng nguyên lý máy - chương 9 docx

CHƯƠNG 9. CHƯƠNG 9. CƠ CẤU CAM CƠ CẤU CAM NGUYÊN LÝ MÁY NGUYÊN LÝ MÁY Đ I H C CÔNG NGHI P TP.H CHÍ MINHẠ Ọ Ệ Ồ Đ I H C CÔNG NGHI P TP.H CHÍ MINHẠ Ọ Ệ Ồ TRUNG TÂM CÔNG NGH CÕ KHÍỆ TRUNG TÂM CÔNG NGH CÕ KHÍỆ §1. Đ i c ngạ ươ §1. Đ i c ngạ ươ I. Nội dung Cơ cấu cam là cơ cấu cơ khớp lọai cao, thực hiện chuyển động qua lại của khâu bị dẫn nhờ vào đặc tính hình học của thành phần khớp cao trên khâu dẫn §1. Đ i c ngạ ươ §1. Đ i c ngạ ươ II. Phân lọai - Cơ cấu cam phẳng: các khâu chuyển động của một mặt phẳng hay trong các mặt phẳng song song nhau + Theo chuyển động của cam: cam quay, cam tịnh tiến + Theo chuyển động của cần lắc: lắc, tịnh tiến, chuyển động song phẳng + Theo dạng đáy của cần: bằng, nhọn, con lăn, biên dạng bất kỳ §1. Đ i c ngạ ươ §1. Đ i c ngạ ươ II. Phân lọai - Cơ cấu cam không gian: các khâu chuyển động trong các mặt phẳng không song song nhau §1. Đ i c ngạ ươ §1. Đ i c ngạ ươ III. Nội dung nghiên cứu - Hai bài tóan cơ bản về cơ cấu cam + Bài tóan phân tích: cho trước cơ cấu cam  xác định quy luật chuyển động của cần + Bài tóan tổng hợp: cho trước quy luật chuyển động của cần  xác định hình dạng, kích thước … của cam §2. Phân tích đ ng h c c c u camộ ọ ơ ấ §2. Phân tích đ ng h c c c u camộ ọ ơ ấ I. Cơ cấu cam cần đẩy đáy nhọn 1. Đồ thị chuyển vị a.Phương pháp chuyển động thực §2. Phân tích đ ng h c c c u camộ ọ ơ ấ §2. Phân tích đ ng h c c c u camộ ọ ơ ấ I. Cơ cấu cam cần đẩy đáy nhọn 1. Đồ thị chuyển vị b. Phương pháp đổi giá §2. Phân tích đ ng h c c c u camộ ọ ơ ấ §2. Phân tích đ ng h c c c u camộ ọ ơ ấ I. Cơ cấu cam cần đẩy đáy nhọn 1. Đồ thị chuyển vị c. Các giai đọan chuyển động §2. Phân tích đ ng h c c c u camộ ọ ơ ấ §2. Phân tích đ ng h c c c u camộ ọ ơ ấ I. Cơ cấu cam cần đẩy đáy nhọn 2. Vận tốc ( ) ( ) 1 s s ds d ds ds v dt dt d d t ϕ ϕ ω ϕ ϕ ϕ ϕ =   ⇒ = = =  =   3. Gia tốc 2 2 1 2 dv d s a dt d ω ϕ = = §2. Phân tích đ ng h c c c u camộ ọ ơ ấ §2. Phân tích đ ng h c c c u camộ ọ ơ ấ II. Cơ cấu cam cần lắc đáy nhọn [...]... và ∆ 'i δ di hoặc δ vi b Bài tóan 2 Cho : Góc áp lực α = [ α max ] Quy luật chuyển động của cần Yêu cầu -Phải đặt tâm cam A ở đâu để thõa mãn các điều kiện cho trên? -Cho quy luật của cần  tại mỗi thời điểm bài tóan trở về bài tóan 1 như đang xét, ta xác định được miền tâm cam δ i tương ứng -Trường hợp [ α max ] = [ α max ] d v -Tâm cam là miền giao nhau θ của các miền δ i - ể xác định miền tâm cam... -Kích thước của cam nhỏ gọn nhất có thể Như vậy bài tóan tổng hợp cơ cấu cam bao gồm hai phần -Xác định vị trí tâm cam -Xác định biên dạng cam §4 Tổng hợp cơ cấu cam 1 Xác định tâm quay của cơ cấc cam (Bài tóan tổng hợp động lực học cơ cấu cam) 1.1 Cam cần lắc đáy nhọn a Bài tóan 1 Cho: góc áp lực α ≤ [ α max ] lBC - chiều quay ω1 của cam 1, chiều dàir cần - vị trí CBi của cần lắc 2 và vận tốc v B1 của... cơ cấu cam Là bài tóan vẽ biên dạng cam theo quy luật chuyển vị cho trước của cần sau khi xác định tâm quay theo các điều kiện động học, động lực học đã cho - Bài tóan này là bài tóan ngược với việc phân tích động học cơ cấu cam đã xét - Nếu là cơ cấu cam cần lắc đáy con lăn, biên dạng cam cần tìm được là biên dạng lý thuyết  xác định biên dạng cam thật + lấy cấc điểm trên biên dạng lý thuyết làm... trị giới hạn cho phép - Góc áp lực α tỉ lệ nghịch với kt cam → α ≤ [ α max ] nhưng phải đủ lớn để đảm bảo kích thước cam nhỏ gọn - Với cam cần đẩy [ α max ] = 350 ÷ 380 - Với cam cần lắc [ α max ] = 400 ÷ 450 §3 Phân tích lực cơ cấu cam Tổng hợp cơ cấu cam là thiết kế cơ cấu thõa mãn các điều kiện -Làm việc được, tức là α ≤ [ α max ] - ảm bảo qui luật chuyển động cho trước của cần -Kích thước của cam... X i =  ÷l  dϕ  - Vậy quỹ tích ∆i của tâm cam A//nn và cắt cần camr điểm Xi cách đầu cần tại 0 i một đọan xi như trên, chiều BiXi là chiều vector v B2 xoay 90 theo chiều ω1 - Góc áp lực có thể đặt bên phải / trái ri - Nếu góc áp lực đặt bên trái v B2 ri v B2 quỹ tích của tâm cam A là đường thẳng ∆ 'i // n ' n ' và đi qua Xi như đã xđịnh  Tâm cam có thể đặt tùy ý trên ∆i và ∆ 'i - Nếu thay điều kiện... miền δ xác định bởi hai tiếp tuyến trên là miền tâm cam cần tìm ∆ 'd 1.3 Cam cần đáy con lăn - Cần đáy con lăn có thể là cần lắc hay cần đẩy - Việc xác định tâm cam giống như trường hợp cần đáy nhọn đã xét 1.4 Cam cần đẩy đáy bằng - Cơ cấu cam cần đáy bằng, α = const điều kiện α ≤ [ α max ] , dễ dàng được thỏa  - Đáy cần tiếp xúc với mọi điểm trên biên dạng cam  biên dạng cam phải lồi Bán kính cong... α ≤ [ α max ] - Quan hệ vận tốc r r r v i B2 ⊥ CB i ri v B2 =v i B1 ? ? + v i B2 B1 // tt ? - Ứng với mỗi vị trí của b1i trên tt  AB i ⊥ B i b1i   ta có một họa đồ vận tốc và một vị trí của tâm cam mà  i vBi µ B i bi 1 = v 1  AB = i ω1 ω1 b1i chạy trên tt  A chạy trên ∆ // nn  và cách B i một đọan ( ∆B AA i * xi : ∆B i b1i b1i* ) i i i i i i - Gọi X = ∆ ∩ CB , ta tính x = B X i - Tam giác đồng... đồ thị vận tốc và đồ thị gia tốc của cần cam 2 Xác định tâm quay của cam (tổng hợp động lực học) 3 Xác định biên dạng cam (tổng hợp động lực học) Nếu là cam cần đáy con lăn - Vẽ biên dạng cam lý thuyết - Xác định bán kính con lăn - Xác định biên dạng cam thực tế ... tích lực cơ cấu cam -Mục đích xác định khả năng làm việc của cơ cấu cam dưới tác dụng của tải trọng -Lực tác dụng lên cần cam + Tải trọng Q theo phương chuyển vị của cần + Phản lực P từ cam tác dụng lên cần u ur u r u r P=N+F + Phản lực R từ giá tác dụng lên cần r r u uu' uu r R= N +F' P P cosϕ ' = ⇒ = Q cos ( α +ϕ +ϕ ' )  π  − ( α + ϕ + ϕ ' )  sin  + ϕ ' ÷  2  Q ϕ π sin  2 - Điều kiện cân bằng... có ρ = DB = s + r0 + zvới s : chuyển vị so với vị trí thấp nhất của cần r0 : bán kính nhỏ nhất của cam z : đại lượng biến thiên -Vẽ họa đồ gia tốc tại điểm đang xét r r rK rr a B2 =a B3 +a B2 B3 +a B2 B3 ⊥ xx // xx //r D a aD ? 0 ? r1 r3 r  // DA aD = aD = aD =  l ADω 2  -Tam giác đồng dạng π b DH = π d DA 2 2 d s ω d 2s dϕ 2 = l AD = 2 l ADω dϕ 2 ∆π bd : ∆DHA ⇒ ⇒ z = DH = do đó aB2 aD l AD  d 2s . CHƯƠNG 9. CHƯƠNG 9. CƠ CẤU CAM CƠ CẤU CAM NGUYÊN LÝ MÁY NGUYÊN LÝ MÁY Đ I H C CÔNG NGHI P TP.H CHÍ MINHẠ Ọ Ệ Ồ Đ I H C CÔNG NGHI. kiện - Làm việc được, tức là [ ] axm α α ≤ - Đảm bảo qui luật chuyển động cho trước của cần - Kích thước của cam nhỏ gọn nhất có thể Như vậy bài tóan tổng hợp cơ cấu cam bao gồm hai phần - Xác. cầu - Phải đặt tâm cam A ở đâu để thõa mãn các điều kiện cho trên? -Cho quy luật của cần  tại mỗi thời điểm bài tóan trở về bài tóan 1 như đang xét, ta xác định được miền tâm cam tương ứng - Trường