Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths.. TRƯƠNG QUANG TRƯỜNG KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM... Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths
Trang 1Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths Trương Quang Trường
NGUYÊN LÝ MÁY
GV: ThS TRƯƠNG QUANG TRƯỜNG
KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
Trang 2Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths Trương Quang Trường
- 2 -
Nguyên Lý Máy
Chư ng 8
C CẤU CAM
Trang 3Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths Trương Quang Trường
- 3 -
I ĐẠI CƯƠNG
C c u cam lƠ c c u kh p lo i cao, có kh năng thực hiện được những chuyển đ ng có chu kỳ phức t p của khơu bị dẫn v i đ chính xác cao
Khâu dẫn của cơ cấu được gọi là cam, còn khâu bị dẫn được gọi là cần
+ AB là kích thước động của khâu 1, AB thay đổi trong quá trình làm việc + Khớp cao giữa khâu 1 và khâu 2 là B
1 Khái niệm
Trang 4Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths Trương Quang Trường
- 4 -
I ĐẠI CƯƠNG
2 Phân lo i
- 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, tịnh tiến, chuyển
động song phẳng
+ Theo dạng đáy của cần:
bằng, nhọn, con lăn, biên
dạng bất kỳ
h)
f)
e) d)
c) b)
a)
B
1
A A
C 2
1
B
2 B
C
2 B
C
1
1
1
1
1
1
C
B
A
2
A
1
A
C
B
A
2
1
C
B
A
2
1 1
2
A
B C
g)
Trang 5Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths Trương Quang Trường
- 5 -
I ĐẠI CƯƠNG
2 Phân lo i
- Cơ cấu cam không gian : các
khâu chuyển động trong các
mặt phẳng không song song
nhau
2
1 2
1 2
1
c) b)
a)
Trang 6Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths Trương Quang Trường
- 6 -
I ĐẠI CƯƠNG
3 N i dung nghiên cứu
- Hai bài toán cơ bản về cơ cấu cam
xác định quy luật chuyển động của cần
xác định hình dạng, kích thước … của cam
Trang 7Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths Trương Quang Trường
II CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA CƠ CẤU CAM
1 Thông số hình học của cam
- 7 -
- Bán kính vectơ lớn nhất Rmax và bán kính vectơ nhỏ nhất Rmin
- Các góc công nghệ: là góc được xác định trên biên dạng cam ứng với các cung làm việc khác nhau của biên dạng này Có 4 góc công nghệ:
+ Góc công nghệ đi xa đ: ứng với giai đoạn cần đi xa tâm cam
+ Góc công nghệ đứng xa x: ứng với giai đoạn cần đứng yên ở vị trí xa tâm cam nhất
+ Góc công nghệ về gần v: ứng với giai đoạn cần về gần tâm cam
+ Góc công nghệ đứng gần g: ứng với giai đoạn cần đứng yên ở vị trí gần tâm cam nhất
Để cần chuyển động qua lại, tối thiểu trên biên dạng cam phải có 2 góc đ, v
d
d
B'm
b)
1
2 A
Bm
1
H
d
d
B'm
Bm
C
Bo
A
2
1
1
a)
Trang 8Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths Trương Quang Trường
- Đối với cơ cấu cam cần tịnh tiến đầu nhọn :
+ Độ lệch tâm e = AH (Khi e = 0 tức là khi phương trượt BC đi qua tâm A,
ta có cơ cấu cam cần tịnh tiến chính tâm)
- Đối với cam cần lắc đầu nhọn: + Khoảng cách tâm cam – tâm cần lAC
+ Chiều dài cần lBC
- Các góc định kỳ là góc quay của cam ứng với các giai đoạn chuyển động khác nhau của cần
- 8 -
II CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA CƠ CẤU CAM
2 Thông số đ ng học của cam
d
d
B'm
b)
1
2 A
Bm
1
H
d
d
B'm
Bm
C
Bo
A
2
1
1
a)
+ Góc định kỳ đi xa đ + Góc định kỳ đứng xa x + Góc định kỳ về gần v + Góc định kỳ đứng gần g
Trang 9Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths Trương Quang Trường
- 9 -
II CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA CƠ CẤU CAM
3 Thông số lực học của cam
n
n
n
VB2
VB2
n
F
P N
1 1
A B
C
1 A
2
1
C B
Trang 10Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths Trương Quang Trường
III PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU CAM
- 10 -
Lập đồ thị chuyển vị
d
s2
s1
g
v
x
d
s
s1
2
B'2
Bo
1
0
O
B2
1
B1
B'1
Ho
H1
Phương pháp trực tiếp
Trang 11Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths Trương Quang Trường
III PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU CAM
- 11 -
Lập đồ thị chuyển vị Phương pháp đổi chuyển động (đổi giá)
Trang 12Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths Trương Quang Trường
- 12 -
III PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU CAM
Phương pháp đồ thị phân tích
động học cơ cấu cam cần tịnh
tiến
c)
b)
a)
g
v
d
x
0 12 10 8 6 6
4 2
H2
H'
H
H1
a() v()
0
t
t
0
t S
1
ds ds d
v( t ) v( ).
dt d dt
2
1 1
2
d
1
2
const
dv( ) d
Trang 13Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths Trương Quang Trường
- 13 -
III PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU CAM
2
B'2
Bo
C
a)
1
2 O
B2
1
B1
B'1
1
C1
1 2
O
b)
0
1
max
O 2 m
O 2 3
O 2 2
1
O 2
m
B m
B 2
O 2
B 1
1
B 3
O 1
B o
a)
d
d
) (
d
d ( ) )
2 và 2 ( t ) 2 ( ) 1 2
Lập đồ thị chuyển vị:
+ Phương pháp trực tiếp + Ph ương pháp đổi chuyển động
Trang 14Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths Trương Quang Trường
- 14 -
III PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU CAM
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
I7
I6
I5
I4
I3
I2
I1
B0
I0
x6
x7
x0=x8
x1
x2
x3
x4
8 7 6 5 4 3 2 1
1
s
x5
Lập đồ thị chuyển vị:
+ Phương pháp trực tiếp
+ Ph ương pháp đổi chuyển động
Trang 15Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths Trương Quang Trường
- 15 -
III PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU CAM
Thực hiện tương tự cam cần đầu nhọn
Vẽ các vòng tròn = đường kính con lăn
Trang 16Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths Trương Quang Trường
IV PHÂN TÍCH LỰC CƠ CẤU CAM
- 16 -
'
Mc
c
h M
P N
VB2
t
t
C
n
A
B
1
n Mục đích xác định khả năng làm việc của cơ cấu cam dưới tác dụng của tải trọng
- Điều kiện cân bằng lực:
P.h – R c – M c = 0
- Lực tác dụng lên cần cam:
+ Lực đẩy của cam t/d lên cần: P + Momen cản t/d lên cần: M C + Phản lực từ giá t/d lên cần: R
BC
c
l
M P
)].
' sin(
)
Với h = lBC.cos( + )
và R = P
Trang 17Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths Trương Quang Trường
V TRÌNH TỰ THIẾT KẾ
- 17 -
1 Lập đồ thị chuyển vị, 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
TỔNG HỢP CƠ CẤU CAM (Xem trong giáo trình)
Trang 18Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths Trương Quang Trường
VI TỔNG HỢP CƠ CẤU CAM
- 18 - (Xem trong giáo trình)
Trang 19Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Ths Trương Quang Trường
VII B O TOÀN KH P CAO TRONG C C U CAM
- 19 -