Cơ cấu truyền động trong nguyên lý máy

BÀI GIẢNG VẼ CƠ KHÍ BÀI 4: CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG Ths Nguyễn Việt Anh Bài Các cấu truyền động 4.1 Một số khái niệm - Cơ cấu truyền động: hệ gồm chi tiết cấu trúc liên kết bánh răng, cam, trục khuỷu… để truyền chuyển động truyền lực Khi thiết kế cấu truyền động, cần nắm vững định luật học - Phân tích truyền động: tính toán chuyển động lực bao gồm: + Phân tích tĩnh học: tính tốn cân hệ thống phận + Phân tích động học: nghiên cứu chuyển động tương tác cấu truyền động + Phân tích động lực học: tính tốn chuyển động tất chi tiết tác dụng lực Bài Các cấu truyền động 4.2 Cơ cấu bánh - Bánh chi tiết khí thường dùng để truyền lực truyền chuyển động phận cỗ máy Bánh có độ bền cao truyền lực đạt hiệu tới 98% - Cơ cấu truyền động bánh thông thường bao gồm từ hai bánh trở lên, thường dùng trường hợp: Tăng tốc Giảm tốc Thay đổi hướng chuyển động Bài Các cấu truyền động 4.2 Cơ cấu bánh - Phân nhóm bánh răng: dựa theo vị trí trục truyền động: + Song song + Giao + Chéo - Phân loại bánh răng: dựa vào cấu tạo + Bánh trụ thẳng + Bánh trụ nghiêng + Bánh côn + Bánh vít, trục vít Loại bánh thơng dụng đơn giản bánh trụ thẳng Bài Các cấu truyền động 4.2.1 Trục truyền động song song - Các trục tuyền động bố trí song song cần thay đổi tốc độ chiều quay trục - Các loại bánh thường sử dụng cho kiểu truyền động bao gồm: + Bánh trụ thẳng + Bánh trụ nghiêng + Bánh xương cá Bài Các cấu truyền động 4.2.1 Trục truyền động song song Bánh trụ thẳng: - Bánh trụ thẳng có song song với trục - Do tương đối đơn giản thiết kế lắp đặt nên chi tiết phổ biến thiết kế khí Tuy nhiên, bánh trụ thẳng có khả chịu lực thấp gây nhiều tiếng ồn loại bánh khác - Có loại bánh trụ thẳng loại Bài Các cấu truyền động 4.2.1 Trục truyền động song song Bánh trụ nghiêng - Bánh trụ nghiêngcó nghiêng góc so với trục, tạo tiếp xúc đồng thời nhiều truyền động, khiến có khả chịu lực cao vận hành êm - Góc trục gọi góc nghiêng Bánh xương cá - Bánh xương cá gọi bánh ăn khớp chữ V , bánh trụ nghiêng có nghiêng theo hai hướng Bài Các cấu truyền động 4.2.2 Các trục truyền động giao - Bộ truyền động có trục giao dùng để thay đổi hướng trục quay với góc bất kỳ, thường 90o - Trong truyền động người ta thường sử dụng bánh côn Bánh côn - Bánh thường có hai dạng thẳng xoắn - Các bánh côn thẳng đặt dọc theo đường sinh mặt côn - Khi hai bánh côn ăn khớp, đỉnh côn trùng - Hai bánh côn ăn khớp có trục vng góc có kích thước gọi bánh côn đỉnh vuông Bài Các cấu truyền động 4.2.2 Các trục truyền động chéo - Trường hợp này, trục bánh thường vng góc - Trong truyền động này, người ta thường sử dụng bánh trụ nghiêng, bánh vít trục vít, Bánh trụ nghiêng - Cặp bánh trụ nghiêng gồm bánh lớn bánh nhỏ ăn khớp có trục vng góc với - Dạng bánh sử dụng để thay đổi hướng trục quay trường hợp truyền lực nhỏ Bài Các cấu truyền động 4.2.2 Các trục truyền động chéo Bánh vít trục vít: Bánh vít bánh nghiêng, trục vít có ren hình thang nằm trục Khi bánh khơng hoạt động, trục vít dừng chuyển động, chúng thường sử dụng cần giảm tốc nhanh Bánh vít hypoid: bánh có nghiêng 90o với trục, dùng để đổi hướng chuyển động Bánh vít dùng truyền lực lớn, vận hành êm Thanh bánh răng: gồm bánh trụ thẳng ăn khớp với thẳng Thanh bánh dùng để biến chuyển động quay thành chuyển động thẳng Bài Các cấu truyền động 4.2.4 Biểu diễn cấu bánh theo TCVN Bản vẽ bánh vít - trục vít Bài Các cấu truyền động 4.2.4 Biểu diễn cấu bánh theo TCVN Bản vẽ - bánh Bài Các cấu truyền động 4.3.Cơ cấu Cam - Cơ cấu cam thiết bị khí biến chuyển động quay thành chuyển động thẳng (bằng cách sử dụng bề mặt đường rãnh phận, gọi cam, để điều khiển chuyển động phận thứ hai, gọi đội) - Thời gian kiểu chuyển động đội sở để thiết kế cam Chu trình chuyển động đội ứng với vòng quay 360o cam gọi chu trình chuyển vị - Trong thiết bị khí, cấu Cam thường dùng để đóng mở van điều chỉnh chuyển vị pittông Bài Các cấu truyền động 4.3.1 Các lại cấu Cam thông dụng - Cam mặt: có dạng đĩa phẳng, hình dạng đường chu vi cam điều khiển chuyển động đội - Cam rãnh: đĩa phẳng tạo rãnh, hình dạng rãnh điều khiển chuyển động đội - Cam hình trụ: có dạng mặt trụ với rãnh cắt mặt trụ để điều khiển chuyển động đội Bài Các cấu truyền động 4.3.Cơ cấu Cam - Phân loại đội theo hình dạng Bài Các cấu truyền động 4.3.2.Phân loại đội - Phân loại đội theo vị trí so với Cam Bài Các cấu truyền động 4.3.2.Phân loại đội - Phân loại đội theo vị trí so với Cam Bài Các cấu truyền động 4.3.2.Biểu đồ chuyển vị - Chuyển vị di chuyển đội vòng quay 360o (một chu kỳ) cam Biểu đồ chuyển vị vẽ đồ thị chuyển vị đội cam Con đội chuyển động theo kỳ sau: Kỳ lên- đội chuyển động lên Kỳ xuống- đội chuyển động xuống Kỳ dừng- đội khơng thay đổi vị trí - Chiều cao (tung độ) thể chuyển vị đội Chiều ngang (hoành độ) thể chu kỳ cam, chia thành khoảng tăng dần từ 0o đến 360o Bài Các cấu truyền động 4.3.2 Các dạng chuyển động đội Dạng chuyển động gồm biến đổi tốc độ cách di chuyển đội theo chuyển động quay cam Cam thiết kế để tạo dạng chuyển động khác đội Các dạng chuyển động phổ biến là: Thẳng Tăng dần (có gia tốc, dạng parabol) Điều hoà Hỗn hợp Bài Các cấu truyền động 4.3.2 Các dạng chuyển động đội Các bước vẽ biểu đồ chuyển vị thẳng đều: - Chia trục chu kỳ làm 24 phần nhau, vẽ đường vng góc với trục chu kỳ ghi cung từ 0o đến 360o - Vẽ đường thẳng qua điểm biểu diễn độ chuyển vị từ 0o đến 180o từ 180o đến 360o - Điều chỉnh biểu đồ chuyển vị cách lượn tròn điểm 0o, 180o 360o vi bỏn kớnh cung t ẳ ti ẵ gii hn chuyển vị đội Bài Các cấu truyền động 4.3.2 Các dạng chuyển động đội Các bước vẽ biểu đồ chuyển vị điều hoà: - Chia trục chu kỳ làm 12 phần (tương ứng 12 cung 30o), sau vẽ đường chuyển vị vng góc trục chu kỳ điểm chia - Vẽ nửa đường trịn có đường kính giới hạn chuyển vị Chia nửa đường tròn thành phần - Dóng điểm chia đường trịn theo phương ngang tới cắt đường chuyển vị ương ứng - Nối điểm đường cong trơn Bài Các cấu truyền động 4.3.2 Các dạng chuyển động đội Các bước vẽ biểu đồ chuyển vị biến đổi đều: - Chia trục chu kỳ làm 12 phần (tương ứng 12 cung 30o), sau vẽ đường chuyển vị vng góc trục chu kỳ điểm chia - Chia trục chuyển vị thành đoạn nhau, đoạn chia thành phần theo tỷ lệ 1:4:9 - Dóng điểm chia theo phương ngang tới cắt đường chuyển vị tương ứng - Nối điểm đường cong trơn Bài Các cấu truyền động 4.3.2 Các dạng chuyển động đội Vẽ biểu đồ chuyển vị hỗn hợp - Chia chuyển động đội thành kỳ - Trong kỳ chuyển động, áp dụng cách vẽ biểu đồ tương ứng Bài Các cấu truyền động 4.3.2 Profile cam Vẽ Profile cam đội thẳng trục - Vẽ biểu đồ chuyển vị - Vẽ vòng tròn sở,trục, moay-ơ, rãnh chốt, hướng quay cam - Chia vòng tròn sở thành phần ứng với biểu đồ chuyển vị - Vẽ đội, từ xác định đường trịn gốc - Vẽ đường tâm lăn dựa vào đường tròn gốc khoảng chuyển vị, sau vẽ bánh lăn - Vẽ profile cam tiếp xúc với đường tròn bánh lăn - Lập bảng độ chuyển vị đội tương ứng với góc quay cam Bài Các cấu truyền động 4.3.2 Profile cam Vẽ Profile cam đội lệch trục - Vẽ biểu đồ chuyển vị - Vẽ đường tròn gốc, đội, đường tròn lệch tâm, trục, moay-ơ, chốt, hướng quay cam - Chia vòng tròn lệch tâm thành phần ứng với biểu đồ chuyển vị - Tại điểm chia, vẽ tiếp tuyến với đường tròn lệch tâm - Vẽ đường tâm lăn dựa vào đường tròn gốc khoảng chuyển vị, sau vẽ bánh lăn - Vẽ profile cam tiếp xúc với đường tròn bánh lăn - Lập bảng độ chuyển vị đội tương ứng với góc quay cam ...Bài Các cấu truyền động 4.1 Một số khái niệm - Cơ cấu truyền động: hệ gồm chi tiết cấu trúc liên kết bánh răng, cam, trục khuỷu… để truyền chuyển động truyền lực Khi thiết kế cấu truyền động, cần... trục vít Bài Các cấu truyền động 4.2.4 Biểu diễn cấu bánh theo TCVN Bản vẽ - bánh Bài Các cấu truyền động 4.3 .Cơ cấu Cam - Cơ cấu cam thiết bị khí biến chuyển động quay thành chuyển động thẳng (bằng... Bài Các cấu truyền động 4.2.4 Biểu diễn cấu bánh theo TCVN Bản vẽ biểu diễn bánh côn Bài Các cấu truyền động 4.2.4 Biểu diễn cấu bánh theo TCVN Bản vẽ chế tạo bánh côn Bài Các cấu truyền động 4.2.4