Giáo trình cơ kỹ thuật ngành lạnh

5. Chương 1: Những khái niệm 6. Chương 2: Kéo nén đúng tâm 7. Chương 3: Cắt – Dập 8. Chương 4: Xoắn thanh tròn 9. Chương 5: Uốn phẳng của thanh thẳng 10. Phần 2: Nguyên lý máy 11. Chương 6: Những khái niêm cơ bản của nguyên lý máy 12. Chương 7: Cơ cấu truyền chuyển động quay 13. Chương 8: Cơ cấu biến đổi chuyển động 14. Tài liệu tham khảo

1 MỤC LỤC ĐỀ MỤC Lời giới thiệu Mục lục Chương trình mơn học Cơ kỹ thuật Phần 1: Cơ học vật rắn biến dạng Chương 1: Những khái niệm Chương 2: Kéo nén tâm Chương 3: Cắt – Dập Chương 4: Xoắn tròn Chương 5: Uốn phẳng thẳng 10 Phần 2: Nguyên lý máy 11 Chương 6: Những khái niêm nguyên lý máy 12 Chương 7: Cơ cấu truyền chuyển động quay 13 Chương 8: Cơ cấu biến đổi chuyển động 14 Tài liệu tham khảo TRANG 7 67 25 30 40 62 62 67 90 98 TÊN MƠN HỌC: CƠ KỸ THUẬT Mã mơn học: MH 08 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trò môn học: + Cơ kỹ thuật môn học kỹ thuật sở đưa vào giảng dạy từ học kỳ khố học, bố trí song song với môn học khác vẽ kỹ thuật, vật liệu, đo lường kỹ thuật + Là môn học bắt buộc Mục tiêu môn học: - Viết phương trình cân cho hệ lực phẳng bất kỳ; - Trình bày phương pháp vẽ biểu đồ nội lực cho có dạng chịu lực khác nhau; - Trình bày cách phân tích lực, xác định mặt cắt nguy hiểm tính tốn độ bền cho số kết cấu đơn giản; - Viết phương trình cân tính phản lực cho liên kết bản; - Tính tốn kiểm bền cho số kết cấu có sẵn; - Tính tốn thiết kế kích thước số kết cấu thường dùng lắp đặt; - Rèn luyện tính cẩn thận, khả tư sáng tạo, phong cách làm việc độc lập kỹ hoạt động theo nhóm Nội dung mơn học: Thời gian Số TT I II Tên chương/mục Các khái niệm Các định nghĩa khái niệm Tải trọng Nội lực ứng suất Phương pháp mặt cắt Biến dạng Các giả thiết vật liệu Kéo nén tâm Lực dọc biểu đồ lực dọc Ứng suất, định luật Húc kéo nén tâm Biến dạng Các toán kéo nén Thực Tổng Lý hành số thuyết Bài tập 6 Kiểm tra* (LT TH) tâm III Cắt, Dập Lực cắt ứng suất Biến dạng cắt, định luật húc cắt Biến dạng dập Các toán cắt dập IV Xoắn tròn Mơ men xoắn nội lực, biểu đồ mơ men Ứng suất Biến dạng Các toán xoắn V Uốn ngang phẳng thẳng Nội lực, biểu đồ nội lực Ứng suất Các toán uốn VI Các khái niệm nguyên lý máy Lịch sử phát triển môn học Các định nghĩa VII Các cấu truyền chuyển động quay Cơ cấu bánh Cơ cấu xích Cơ cấu Trục vít - Bánh vít Cơ cấu đai truyền Cơ cấu bánh ma sát VIII Cơ cấu biến đổi chuyển động Cơ cấu Bánh - Thanh Cơ cấu Tay quay - Con trượt Cơ cấu Cam Cơ cấu Cu lít Cơ cấu cóc Cơ cấu Man Cộng 5 3 6 45 36 7 PHẦN I: CƠ HỌC VẬT RẮN BIẾN DẠNG CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM Mã chương: MH08 – 01 Mục tiêu: - Nêu khái niệm về: Tải trọng, nội lực, ứng suất giả thiết vật liệu - Xác định giới hạn nghiên cứu mơn học - Phân tích trạng thái làm việc, biến dạng - Xác định dạng biến dạng - Sử dụng phương pháp mặt cắt để xác định nội lực thanh; - Rèn luyện tính cẩn thận, khả tư sáng tạo, phong cách làm việc độc lập kỹ hoạt động theo nhóm Nội dung chính: NHIỆM VỤ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU CỦA MÔN HỌC: 1.1 Nhiệm vụ: Cơ học vật rắn biến dạng nghiên cứu hình thức biến dạng vật thực, để tìm kích thước thích đáng cho cấu tiết máy cho bền rẻ Trong ngành chế tạo máy cơng trình, vật liệu thép gang, bê tơng vật rắn thực Nghĩa vật thể biến dạng, bị phá huỷ tác dụng ngoại lực, nhiệt độ Khi thiết kế phận công trình chi tiết máy phải đảm bảo: - Chi tiết máy không bị phá huỷ tức đủ bền - Chi tiết máy không bị biến dạng lớn tức đủ cứng - Chi tiết máy ln giữ hình dạng cân ban đầu tức đảm bảo điều kiện ổn định Môn học vật rắn biến dạng có nhiệm vụ đưa phương pháp tính tốn độ bền, độ cứng độ ổn định phận cơng trình chi tiết máy 1.2 Đối tượng nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu môn học vật rắn biến dạng, mà chủ yếu Thanh vật thể tạo hình phẳng F có tiết diện hình tròn hay hình chữ nhật di chuyển không gian cho trọng tâm C ln ln đoạn đường cong ∆ khơng gian, hình phẳng ln vng góc với đường cong ∆ Chiều dài đường cong ∆ lớn gấp nhiều lần so với kích thước tiết diện F Khi di chuyển hình phẳng F dựng lên không gian vật thể gọi Thanh (Hình 1-1) - Đoạn đường cong ∆ gọi trục Hình phẳng F gọi mặt cắt - Trục mặt cắt ngang hai yếu tố đặc trưng cho khái niệm - Thanh có mặt cắt ngang không thay đổi thay đổi theo đoạn Trong tính tốn ta thường biểu diễn đường trục (trục đường thẳng đường cong) - Tóm lại, dựa theo kích thước theo ba phương: vật thể có kích thước theo hai phương nhỏ so với phương thứ ba TẢI TRỌNG - ỨNG SUẤT: 2.1 Ngoại lực: Những lực tác động từ mơi trường bên ngồi hay từ vật khác lên vật thể xét gọi ngoại lực Ngoại lực bao gồm tải trọng tác động phản lực liên kết Căn vào hình thức tác dụng, ngoại lực phân lực tập trung lực phân bố - Lực tập trung lực tác dụng diện tích truyền lực bé, coi điểm vật (lực P) - Lực phân bố lực tác dụng đoạn dài hay diện tích truyền lực đáng kể vật (hình 1-2) 2.2 Nội lực: Dưới tác động ngoại lực, vật thể bị biến dạng, lực liên kết phân tố vật tăng lên để chống lại biến dạng vật Độ tăng lực liên kết chống lại biến dạng vật gọi nội lực Nếu tăng dần ngoại lực nội lực tăng dần để cân với ngoại lực Tuỳ loại vật liệu, nội lực tăng đến giới hạn định Nếu tăng ngoại lực lớn, nội lực không đủ sức chống lại, vật liệu bị phá hỏng Vậy nội lực lực liên kết phân tử bên vật thể phát sinh nhằm chống lại biến dạng vật tác dụng ngoại lực 2.3 Ứng suất: Ứng suất trị số nội lực đơn vị diện tích mặt cắt Thứ nguyên ứng suất N/cm2, kN/cm2, ký hiệu P - Giả sử lấy điểm C mặt cắt phần A Ta lấy diện tích ∆F chứa C Trên diện tích ∆F có nội lực phân bố với hợp lực có véc tơ ∆ P : ta có: ∆P = Ptb ∆F Ptb : gọi ứng suất trung bình C Chiều véc tơ Ptb chiều với véc tơ ∆P Nếu ∆F tiến đến khơng Ptb tiến đến giới hạn Giới hạn gọi ứng suất toàn phần điểm C Ký hiệu P Trong tính tốn người ta phân ứng suất tồn phần làm hai thành phần (Hình 1-3) - Thành phần vng góc với mặt cắt gọi ứng suất pháp: ký hiệu σ - Thành phần nằm mặt cắt gọi ứng suất tiếp Ký hiệu: τ Như vậy: P = σ +τ Những điều vừa phân tích A làm tương tự phần B Từ sau ta quy ước dấu cách viết ứng suất sau: - Ứng suất pháp coi dương véc tơ biểu diễn có chiều với chiều dương pháp tuyến mặt cắt Ký hiệu: σx - Ứng suất tiếp coi dương pháp tuyến ngồi mặt cắt quay góc 90o theo chiều quay kim đồng hồ trùng với chiều ứng suất tiếp (hình 1-7) 10 Ứng suất tiếp kèm theo hai số Chỉ số thứ chiều pháp tuyến ngoài, số thứ hai chiều ứng suất tiếp Ví dụ: τxz, τxy, (hình 1-6) 2.4 Trạng thái ứng suất: Nếu qua C xét mặt cắt khác tương ứng với vị trí mặt cắt ta véc tơ P có giá trị khác Tập hợp ứng suất P ứng với tất mặt cắt qua C gọi trạng thái ứng suất Người ta chứng y minh được: Qua điểm Q ta ln tìm ba mặt cắt vng góc với Trên p ba mặt cắt thành phần ứng suất tiếp Các x mặt cắt gọi mặt cắt chính, ứng suất mặt cắt gọi ứng suất z F Hình 1-7 Đối với ba mặt xảy ba trường hợp: - Trạng thái ứng suất đơn: Trên mặt có ứng suất pháp Trên hai mặt lại ứng suất pháp khơng (hình 1-8) - Trạng thái ứng suất phẳng: Trên hai mặt có ứng suất pháp Trên mặt lại ứng suất pháp khơng (hình 1-9) - Trạng thái ứng suất khối: Trên ba mặt có ứng suất pháp (hình 1-10) 11 - Các ứng suất quy ước σ1, σ2, σ3 (vẽ giá trị đại số) PHƯƠNG PHÁP MẶT CẮT: Muốn xác định nội lực ta dùng phương pháp mặt cắt Xét vật thể chịu lực trạng thái cân (hình 1-11) Để tìm nội lực điểm C ta tưởng tượng dùng mặt phẳng Π qua C Cắt vật thể làm hai phần A B Ta xét phần Ví dụ phần A (hình 1-12), phần A cân tác dụng cảu ngoại lực tác động lên (P1, P2) hệ lực tương hỗ phân bố mặt cắt Π tác động từ phần B lên phần A Hệ lực nội lực mặt cắt Π Từ ta xác định nội lực mặt cắt qua điểm C thông qua giá trị ngoại lực phần A Vậy nội dung phương pháp mặt cắt là: Dùng mặt phẳng tưởng tượng cắt ngang qua vật thể điểm định xác định nội lực Bỏ phần vật thể phía mặt phẳng cắt, thay tác động phần vật thể lên phần lại nội lực Viết phương trình cân cho phần vật thể xét Nội lực tác động lên mặt cắt ngang phải cân với ngoạt lực tác động lên phần vật thể lại Xác định giá trị nội lực 12 Ý nghĩa: Như phương pháp mặt cắt cho phép xác định nội lực điểm thuộc vật cách biến thành ngoại lực CÁC THÀNH PHẦN NỘI LỰC TRÊN MẶT CẮT NGANG: Muốn xác định nội lực ta phải dùng phương pháp mặt cắt (đã trình bày mục 1.3) Giả sử xét cân phần phải hợp lực hệ nội lực đặc trưng cho tác dụng phần trái lên phần phải biểu diễn véc tơ P đặt kiểm K (hình 1-13) Thu gọn hợp lực P đặt điểm K trọng tâm mặt cắt ngang Ta lực R có véc tơ R ngẫu lực có mơ men M (véc tơ mơ men hệ nội lực) Lực R M có phương chiều không gian Để thuận lợi ta phân R làm ba thành phần hệ trục tọa độ vuông góc chọn hình 1-13 - Thành phần nằm trục Z gọi lực dọc Ký hiệu: Nz - Thành phần nằm trục X Y mặt cắt ngang gọi lực cắt Ký hiệu Qx, Qy Ngẫu lực M phân làm ba thành phần - Thành phần mô men quay xung quanh trục X, Y (tác dụng mặt phẳng ZOY ZOX vng góc với mặt cắt ngang) gọi mô men uốn Ký hiệu Mx My - Thành phần mô men quay xung quanh trục Z (tác dụng mặt phẳng mặt cắt ngang) gọi mô men xốn Ký hiệu Mz (hình 8-12) Nz, Qx, Qy, Mx, My, Mz sáu thành phần nội lực mặt cắt ngang Chúng xác định từ điều kiện cân tĩnh học để xác định nội lực tác dụng ngoại lực 13 QUAN HỆ GIỮA NỘI LỰC VÀ ỨNG SUẤT TRÊN MẶT CẮT NGANG: Gọi ứng suất điểm M(X,Y) mặt cắt ngang (hình 1-15) thành phần hình chiếu P là: - Ứng suất pháp σz - Ứng suất tiếp τ phân tích làm hai thành phần τzx, τzy Lấy diện tích phân tố dF bao quanh M Các lực phân tố ứng suất gây σz dF, τzydF, τzxdF Tổng cộng tất tác dụng lực phân tố tồn thể mặt cắt, thành phần nội lực mặt cắt ngang Từ ý nghĩa ta có biểu thức liên hệ ứng suất thành phần nội lực sau: Nz = ∫ σ z dF ; F Mx = ∫ σ z YdF ; My = ∫ σ z XdF (1-2) (1-3) F (1-1) Qy = ∫ τ zy dF ; F (1-4) F Qx = ∫ τ zy dF F (1-5) Mz = ∫ (τ zy X − τ zx Y )dF (1-6) F - Riêng mặt cắt ngang tròn điểm M ta phân làm hai thành phần: - Một thành phần vng góc với bán kính Ký hiệu τρ - Một thành phần hướng theo bán kính Ký hiệu τr Mz = ∫ ρτ ρ dF F Ta có: 81 7.2 Nguyên lý hoạt động: Bánh đai gắn cố định hai trục Khi bánh chủ động quay, dây đai ép chặt vào bề mặt bánh đai, lực ma sát làm dây đai quay theo, đến lượt dây đai lại kéo theo bánh đai bị động Xiết bánh đai bị động Gọi lực F1 lực căng nhánh đai (nhánh căng), F2 lực căng nhánh đai (nhánh trùng) để có chuyển động ta phải có: Ft = F - F Trong Ft lực kéo động cơ: Ft = Trong N 2M = v d N công suất truyền truyền đai v vận tốc dây đai M mômen quay truyền D đường kính bánh đai Mặt khác dây đai căng với lực căng cho trước F o, lực căng gây lực ma sát dây dai bánh đai Lực ma sát phân bố đoạn dây đai tiếp xúc với bánh đai theo cung chắn góc α α gọi góc ơm đai Bằng phương pháp tích phân người ta chứng minh F F2 có mối liên hệ F1 = F2.efα 82 Trong f hệ số ma sát bánh đai dây đai, phụ thuộc vào vật liệu chế tạo dây đai, bánh đai Ngồi f phụ thuộc vào sức căng đai ban đầu Tuy nhiên người ta tăng sức căng ban đầu lớn phát sinh lực tác động lên ổ trục làm ổ trục nhanh hỏng, nhanh mòn Vì để tăng lực F1 người ta tìm cách tăng hệ số ma sát f góc ơm α Với loại đai người ta xác định góc ơm α tối thiểu Cơng thức công thức Ơle TRUYỀN ĐỘNG ĐAI: 8.1 Phân loại: Tuỳ theo tiêu chí khác mà người ta phân loại truyền động đai khác Căn vào cách bắt đai người ta chia ra: * Truyền động đai thường: Dùng truyền chuyển động hai trục song song quay chiều với Loại dùng phổ biến * Truyền động chéo: Dùng để truyền chuyền đông hai trục song song quay ngược chiều So với truyền động thường cách bắt đai làm truyền động êm (do góc ơm lớn lực ma sát tăng hơn) lên truyền cơng suất lớn có nhược điểm đai nhanh bị mòn tuổi thọ thấp bị thay đổi trạng thái ứng suất q trình làm việc bị mài mòn chỗ tiếp xúc * Truyền động nửa chéo: Chuyển động dùng, thường dùng để truyền chuyển động hai trục ch khơng gian Thơng thường chuyển động thực theo chiều * Truyền động góc: Dùng để truyền chuyển động hai trục cắt thông qua bánh đổi hướng Theo loại đai sử dụng ngừơi ta có: đai dẹt, đai thang, đai tròn đai cưa Trong phổ biến đai thang đai dẹt 83 8.2 Tỷ số truyền: Tỷ số truyền truyền đai tính theo cơng thức i12 = n1 D2 = n D1 (1 − ε ) Trong đó: n1, n2 số vòng quay trục trục D1, D2 đường kính bánh đai ε hệ số trượt đai Thông thường ε lấy khoảng 1-3/100 8.3 Phạm vi ứng dụng: * Ưu điểm: Truyền chuyển động hai trục cách xa (có đến 15m) Giữ an toàn cho thiết bị tải Khi truyền tải dẫn tới tượng đứt đai trượt đai mà không hỏng trục bánh hay thiết bị khác truyền đai thường dùng truyền từ động đến hộp tốc độ Chuyển động êm, tiếng ồn, khắc phục dao động đai có tính đàn hồi cao Chế tạo đơn giản, giá thành hạ * Nhược điểm: Kích thước khn khổ lớn đặc biệt tỷ số truyền cao Tỷ số truyền khơng ổn định có trượt đai Làm tăng tải trọng lên ổ trục gối đỡ dây đai phải căng trước Tuổi thọ dây đai thấp, phải thay thường xuyên Nguy hiểm làm việc môi trường không che chắn dễ cháy nổ CƠ CẤU BÁNH MA SÁT: 9.1 Khái niệm: a Cơ cấu bánh ma sát dùng để truyền chuyển động quay trục nhờ lực ma sát sinh chỗ tiếp xúc bánh ma sát 84 b Đặc điểm: Trong cấu bánh ma sát khâu dẫn khâu bị dẫn phải tiếp xúc trực tiếp với Nhằm tăng lực ma sát chỗ tiếp xúc, bề mặt khâu dẫn khâu bị dẫn thường làm loại vật liệu chịu ma sát có hệ số ma sát cao như: Da, vải cao su, Vật liệu tổng hợp v.v Để tăng lực ma sát người ta thiết kế cấu riêng nhằm tạo lực ép bánh ma sát với 9.2 Phân loại lược đồ: Tùy theo đặc điểm hoạt động mà người ta chia cấu ma sát làm loại sau: Cơ cấu ma sát trụ dùng để truyền chuyển động trục song song Hình 7.11 Bánh ma sát trụ Cơ cấu ma sát côn dùng đề truyền chuyển động trục cắt chéo Biến tốc ma sát dùng để truyền thay đổi tốc độ chuyển động Hình 7.12 Biến tốc ma sát Ly hợp ma sát (côn) dùng để đóng ngắt việc truyền chuyển động q trình làm việc: 85 10.2 Tỷ số truyền: + Cơ cấu bánh ma sát trụ: Trong đó: n1, n2 số vòng quay trục dẫn trục bị dẫn D1, D2 đường kính bánh ma sát dẫn bánh ma sát bị dẫn Ɛ hệ số trượt thông thường Ɛ = 1÷3 + Cơ cấu bánh ma sát cơn: Trong đó: α1, α2 góc bánh ma sát côn dẫn bị dẫn + Biến tốc ma sát: Trong đó: R1 bán kính bánh ma sát nhỏ x khoảng cách từ bánh ma sát nhỏ đến tâm quay bánh ma sát lớn 10.3 Ưu nhược điểm ứng dụng: * Ưu điểm: - Hoạt động khơng ồn, làm việc ổn định - Có khả điều chỉnh vận tốc đảo chiều chuyển động quay - Có khả biến đổi chuyển động - Có thể truyền cơng suất lớn tới 220kW thường không truyền 20kW 86 - Có tỷ số truyền lớn i ≤ có phậ giảm tải tỷ số truyền dó thể nâng lên tới i ≤ 15 - Có hiệu suất truyền tương đối cao η = 0,7÷0,95 * Nhược điểm: - Phải có lực ép để tạo ma sát mà trục ổ trục phải chịu lực tác dụng lớn, nhanh mòn - Kết cấu phận tạo lực ép làm truyền thêm cồng kềnh - Tỷ số truyền không ổn định có trượt * Ứng dụng: Dùng máy ép, máy nén,trong máy cắt kim loại, số dụng cụ đo, biến tốc ly hợp * Các dạng hỏng thường gặp: - Bánh ma sát bị mòn, gây tượng trượt chuyển động xác - Dính rỗ bề mặt bánh ma sát - Hiện tượng mỏi vật liệu làm xuất vết nứt theo hướng khác - Rỗ bề mặt áp suất dầu chất bôi trơn lớn 87 CHƯƠNG 8: CƠ CẤU BIẾN ĐỔI CHUYỂN ĐỘNG Mã chương: MH08 – 08 Mục tiêu: - Trình bầy cấu tạo, nguyên lư làm việc cấu biến đổi chuyển động - Phân biệt ưu, nhược điểm cấu phạm vi ứng dụng cấu thực tiễn; - Rèn luyện tính cẩn thận, khả tư sáng tạo, phong cách làm việc độc lập kỹ hoạt động theo nhóm Nội dung chính: CƠ CẤU BÁNH RĂNG – THANH RĂNG: 1.1 Khái niệm: * Định nghĩa: Cơ cấu bánh - biến thể cấu bánh dùng để biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến ngược lại nhờ ăn khớp bánh * Đặc điểm: - Bánh cấu thường dùng bánh thân khai thẳng - Thang cắt có biến dạng thẳng - Chuyển động thực theo hai chiều 1.2 Ưu nhược điểm ứng dụng: * Ưu điểm: - Dễ thực 88 - Có thể truyền cơng suất lớn - Có thể truyền chuyển động theo hai chiều * Nhược điểm: - Rung có tiếng ồn lớn vào khớp - Tốc độ truyền bọ hạn chế vận tốc phải mức độ kiểm sốt - Khơng thể chế tạo có kích thược q dài * Ứng dụng: - Dùng máy cắt gọt kim loại, số dụng cụ đo CƠ CẤU TAY QUAY CON TRƯỢT: Cơ cấu tay quay trượt biến thể khác cấu Culit khâu nối giá suy biến thành trượt nối với khâu khớp quay nối giá khớp trượt * Sơ đồ nguyên lý (hình vẽ): * Nguyên lý hoạt động: Tay quay quay tròn quanh tâm O, truyền thực chuyển động song phẳng truyền chuyển động sang trượt Khớp trượt giữ cho trượt có chuyển động tịnh tiến qua lại dọc rãnh trượt Chuyển động truyền theo chiều ngược lại từ trượt sang tay quay * Điều kiện quay tồn vòng khâu nối giá: Do khâu suy biến thành trượt có chiều dài khơng đáng kể điều kiện quay tồn vòng khâu nối giá là: a+e≥ b e-a≤ b Trong a, b chiều dài khâu 2.e khoảng cách tâm quay O khâu dẫn tới đường trượt khâu * Hệ số nhanh: Trong cấu tay quay truyền trượt vị trí biên cấu xác định tay quay truyền hợp với thành đường thẳng Có hai vị trí ứng với hành trình gần xa trượt Nếu trục rãnh trượt qua tâm O hệ số nhanh Trong trường hợp trục trượt không qua tâm O mà cách O khoảng cách e gọi tâm sai Cho tay quay quay đều, hệ số nhanh cấu thực chất tỷ số hai cung lớn nhỏ A1A2 hay nói cách khác tỷ số hai góc tâm tinh radian Hai góc khác giá trị θ tức là: k= π −θ π +θ 89 θ = arctg e e − arctg a+b b−a CƠ CẤU CAM: 3.1 Khái niệm: Cơ cấu cam cáu khớp cao dùng để biến chuyển động khâu dẫn thành chuyển động có chu kỳ theo quy luật xác định khâu bị dẫn nhờ biên hình đặc biệt khâu dẫn gọi cam Cơ cấu cam có ba khâu chủ yếu giá, khâu dẫn (cam), khâu bị dẫn gọi cần, ngồi có khâu trung gian lăn dùng đẻ giảm lực ma sát tiếp xúc giưã bề mặt cần cam, lò xo để giữ cho khâu dẫn khâu bị dẫn tiếp xúc với nha 3.2 Phân loại: Theo chuyển động cam ta có cấu cam quay, Cam tịnh tiến Theo chuyển động cần ta có cấu cam cần đẩy (khi cần đẩy chuyển động tịnh tiến) cấu cam cần lắc cần lắc qua lắc lại góc định Theo vị trí tâm quay so với đường trượt cần ta có cấu cam cần đẩy trùng tâm cần đẩy lệch tâm Khoảng cách tâm đường quỹ đạo chuyển động cần gọi tâm sai e Theo vị trí tương đối cần quỹ đạo so với bề mặt cam ta có cấu cam phẳng chuyển động cam cần nằm mặt phẳng hay mặt phẳng song song Cơ cấu cam không gian khâu chuyển động mặt phẳng không song song Việc xác định thông động học cam thực thơng qua nhiều phương pháp, số có phương pháp xác định chuyển động thực cần Ta có hai toán Biết bề mặt thực cam quy luật chuyển động cam ta dùng đồ thị suy quy luật biến thiên quãng đường hay góc quay cần Từ dùng phương pháp lấy đạo hàm đồ thị để xác định thông số chuyển động khác vận tốc, gia tốc chuyển động thời điểm Biết quy luật biến thiên chuyển động cần ta dùng phương pháp tích phân đồ thị tìm quy luật thay đổi quãng đường cần sau dùng đồ thị xác định biên hình cam dẫn Quá trình khảo sát tiến hành cho chu kỳ chuyển động cần hay cam dẫn Cụ thể ta tham khảo (2) 3.3 Phạm vi ứng dụng cấu cam: * Ưu điểm: Truyền động êm tiếng ồn khơng có va đập q trình làm việc 90 Có thể tạo chuyển động có chu kỳ theo quy luật bất kỳ, đa dạng * Nhược điểm: Hiệu suất truyền không cao nhiều lượng cho ma sát hay quay chuyển động khơng tải Bề mặt cam nhanh bị mài mòn, chuyển động xác, đặc biệt mài mòn bề mặt diễn không áp lực tạt vị trí khác khác Biên độ chuyển động cần khơng lớn kích thước cam có hạn Việc chế tạo cam phức tạp khó sản xuất hàng loạt lớn, khó kiểm tra đánh giá Ứng dụng: Dùng cấu máy tự động, loại động chạy xăng, máy khâu máy thuộc ngành công nghiệp dệt may CƠ CẤU CULIT: 4.1 Khái niệm: Cơ cấu culit biến thể cấu bốn khâu lề khâu thay trưọt nối với khâu khớp quay nối với khâu khớp trượt 4.2 Sơ đồ nguyên lý: * Sơ đồ: * Nguyên lý: Tay quay quay tròn xung quanh tâm O, trượt thực chuyển động song phẳng (quay với xoay quanh điểm B) chuyển động truyền sang làm cần lắc lắc qua lại quanh O’ 91 * Điều kiện quay tồn vòng khâu nối giá: Ta thấy cấu Culit khâu có chiều dài khơng hạn chế, khâu có chiều dài không đáng kể nên trường hợp khâu quay đủ vòng tròn Ngược lại khâu quay tồn vòng khoảng cách hai tâm quay nhỏ bán kính quay khâu Nhìn chung cấu Culit ứng dụng khâu khâu dẫn khâu hoạt động cần lắc * Hệ số nhanh: Dễ thấy điểm biên cấu Culit điểm khâu tiếp xúc với đường tròn quỹ đạo bán kính a khâu Ta có tất điểm biên A A2 Nếu coi vận tốc quay khâu không đổi hệ số nhanh cấu xác định tỷ số hai cung lớn cung nhỏ A 1A2 tỷ số hai góc tâm tính radian k= Td A1 A2 ϕ = = Tv A2 A1 2π − ϕ Nếu biết khoảng cách hai tâm bán kính a ta tính góc nhỏ cos( 2π − ϕ a )= OO' hay ϕ = 2π − 2ar cos( a ) OO' 4.3 Ứng dụng: Cơ cấu Culit ứng dụng chủ yếu máy bào ngang Hệ số k lớn khoảng cách hai tâm gần ngược lại CƠ CẤU MAN: 5.1 Khái niệm: Cơ cấu man dùng để biến chuyển động quay liên tục khâu dẫn thành chuyển động gián đoạn có quy luật 92 * Lược đồ: ω2 A 02 01 ω1 II I 5.2 Nguyên lý hoạt động: Khâu dẫn tay quay quay tròn với vận tốc góc cho trước ω Trên khâu dẫn có hay nhiều chốt Khâu đĩa có hình dạng đặc biệt đĩa có cắt nhiều rãnh, số lượng rãnh phụ thuộc vào quy luât chuyển động mong muốn khâu bị dẫn Tại vị trí A chốt vào ăn khớp với rãnh đẩy khâu quay theo qua khỏi đường nối tâm chốt có xu hướng Nó ngồi hẳn vị trí B sau khâu tiếp tục quay chuyển động khâu bị gián đoạn chốt lại vào ăn khớp với khâu theo rãnh khác vị trí A Ứng dụng: Cơ cấu man có rát nhiều ứng dụng ngàng khí chế tạo máy tự động trước ngày kỹ thuật điện tử phát triển mạnh nên ứng dụng cấu loại nhiều bị hạn chế CƠ CẤU CÁC ĐĂNG: 6.1 Khái niệm: Cơ cấu đăng đơn, gọi khớp đăng dùng để nối truyền chuyển động hai trục giao goc α nhỏ thay đổi * Lược đồ: 6.2 Nguyên lý hoạt động: Trục dẫn chuyển động với vận tốc không đổi ω1 = const qua khâu trung gian chữ thập sang trục quay với vận tốc góc thay đổi ω2 Cấu tạo đặc biệt đầu trục có dạng chạc có hai khớp quay AA’ BB’ AA’ ⊥ BB’ Khâu chữ thập T quay quanh trục 2, mặt khác T quay quanh trục AA’ BB’ Tỷ số truyền cấu đăng xác định qua công thức n1 − sin α cos ϕ i12 = = n2 cos α 93 n1, n2 số vòng quay trục tục α góc nghiêng hai trục ϕ1 góc quay trục AA’ so với vị trí ban đầu Cơng thức cho thấy vận tốc góc trục đạt giá trị lớn với ϕ1 = 0, π, 2π, 3π ω max = ω1 cos α trục có vận tốc góc nhỏ ϕ1 = π/2, 3π/2 1/2.kπ ω2min = ω2.cosα Công dụng đặc biệt khớp nối đăng góc giao hai trục α thay đổi, ứng dụng máy vận chuyển đường công trường 6.3 Cơ cấu khớp đăng kép: Người ta lắp động hai khớp đăng với đấu với hai trục, góc giao 2α α thay đổi Khớp gọi cấu đăng kép Trong cáu đăng kép trục quay với vận tốc giống hệt trục gọi khớp đẳng tốc Các loại khớp sử dụng đề cập đến nhiều ngành chế tạo ôtô nên không xem xét phạm vi giáo trình 98 - TÀI LIỆU THAM KHẢO Atobolevski N B Nguyên lý máy, NXB Chếtạo máy Maxcova 1972 Tal M I Cơ lý thuyết NXB Đại học Kiev 1976 V Dorop N.M, BeXpanko A.G Tuyển tập tập học kỹ thuật NXB ĐH -THCN 1980 Đỗ san, Nguyễn Văn Vượng Cơ kỹ thuật, NXB Giáo dục 2002 Nguyễn Văn Đạm Cơ kỹ thuật NXB GD 1992 Vũ Đình Lai Nguyễn văn Nhâm Cơ học kỹ thuật NXB GD 1992 Nguyễn Văn Vượng Cơ học ứng dụng NXB ĐH-THCN 2001 Nguyễn Văn Vượng Sức bền vật liệu NXB ĐH-THCN 1998 Đinh Gia Tường Nguyên lý máy NXB ĐH-THCN 2000 Nguyễn Văn Nhậm, Vũ Duy Thiện Cơ kỹ thuật NXB ĐH-THCN 1982 Đỗ San, Nguyễn Văn Vượng, Cơ học ứng dụng, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1993, giáo trình dành cho trường cao đẳng kỹ thuật CHLB Đức Tạ Ngọc Hải, Phan Văn Đồng; Giáo trình Nguyên lý Máy, Đại học Bách khoa Hà Nội, 1983 Nguyễn Quang Tuyến, Nguyễn Thị Thạch Cơ kỹ thuật, Nhà xuất Hà Nội, 2004 98 ... HỌC: CƠ KỸ THUẬT Mã mơn học: MH 08 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trò mơn học: + Cơ kỹ thuật mơn học kỹ thuật sở đưa vào giảng dạy từ học kỳ khoá học, bố trí song song với mơn học khác vẽ kỹ thuật, ... quay Cơ cấu bánh Cơ cấu xích Cơ cấu Trục vít - Bánh vít Cơ cấu đai truyền Cơ cấu bánh ma sát VIII Cơ cấu biến đổi chuyển động Cơ cấu Bánh - Thanh Cơ cấu Tay quay - Con trượt Cơ cấu Cam Cơ cấu... đo lường kỹ thuật + Là môn học bắt buộc Mục tiêu môn học: - Viết phương trình cân cho hệ lực phẳng bất kỳ; - Trình bày phương pháp vẽ biểu đồ nội lực cho có dạng chịu lực khác nhau; - Trình bày