Trờng đại học Bách KHOA - - GIáo trình NGUYÊN Lý MáY dùng cho sinh viên CHUYÊN NGàNH CƠ KHí CHế TạO MáY (LƯU HàNH NộI Bộ) đà nẵng 2006 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Chơng Mở đầu Đ1 Khái niệm máy cấu Máy Máy tập hợp vật thể ngời tạo ra, nhằm mục đích thực mở rộng chức lao động Căn vào chức năng, chia máy thành loại: a Máy lợng: dùng để truyền hay biến đổi lợng, gồm hai loại: + Máy- động cơ: biến đổi dạng lợng khác thành năng, ví dụ động nổ, động điện, tuốcbin + Máy biến đổi năng: biến đổi thành dạng lợng khác, ví dụ máy phát điện, máy nén khí b Máy làm việc (máy công tác): có nhiệm vụ biến đổi hình dạng, kích thớc hay trạng thái vật thể (gọi máy công nghệ), thay đổi vị trí vật thể (gọi máy vận chuyển) Trên thực tế, nhiều phân biệt nh trên, máy nói chung có động dẫn động riêng Những máy nh gọi máy tổ hợp Ngoài động phận làm việc, máy tổ hợp có thiết bị khác nh thiết bị kiểm tra, theo dõi, điều chỉnh Khi chức điều khiển ngời toàn trình làm việc máy đợc đảm nhận thiết bị nói trên, máy tổ hợp trở thành máy tự động c Máy truyền biến đổi thông tin, ví dụ máy tính điện tử d Ngoài loại máy đây, nhiều loại máy có chức đặc biệt nh tim nhân tạo, tay máy, ngời máy Khi phân tích hoạt động máy, xem máy hệ thống gồm phận điển hình, theo sơ đồ khối sau: Bộ nguồn Bộ biến đổi trung gian Bộ chấp hành Bộ điều khiển + Bộ nguồn: cung cấp lợng cho toàn máy + Bộ chấp hành: trực tiếp thực nhiệm vụ công nghệ máy + Bộ biến đổi trung gian: thực biến đổi cần thiết từ nguồn đến chấp hành + Bộ điều khiển: thực thông tin, thu thập tin tức làm việc máy đa tín hiệu cần thiết để điều khiển máy Cơ cấu Trong phận máy, tập hợp vật thể có chuyển động xác định, làm nhiệm vụ truyền hay biến đổi chuyển động gọi cấu Theo đặc điểm vật thể hợp thành cấu, xếp cấu thành lớp: + Cơ cấu gồm vật rắn tuyệt đối + Cơ cấu có vật thể đàn hồi, ví dụ cấu dùng dây đai, cấu có lò xo, cấu dùng tác dụng chất khí, chất lỏng, c¬ cÊu di chun nhê thủ lùc + C¬ cÊu dùng tác dụng điện từ Bài giảng Nguyên Lý Máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com Lê Cung - Khoa S Phạm Kỹ thuật https://fb.com/tailieudientucntt Đ2 Nội dung phơng pháp nghiên cứu môn học Nguyên lý máy Môn học Nguyên lý máy nghiên cứu vấn đề chuyển động điều khiển chuyển động cấu máy Ba vấn đề chung loại cấu máy mà môn học Nguyên lý máy nghiên cứu vấn đề cấu trúc, động học động lực học Ba vấn đề nêu đợc nghiên cứu dới dạng hai toán: toán phân tích toán tổng hợp Bài toán phân tích cấu trúc nhằm nghiên cứu nguyên tắc cấu trúc cấu khả chuyển động cấu tùy theo cấu trúc Bài toán phân tích động học nhằm xác định chuyển động khâu cấu, không xét đến ảnh hởng lực mà vào quan hệ hình học khâu Bài toán phân tích động lực học nhằm xác định lực tác động lên cấu quan hệ lực với chuyển động cấu Bên cạnh phơng pháp môn học Cơ học lý thuyết, để nghiên cứu vấn đề động học động lực học cấu, ngời ta sử dụng phơng pháp sau đây: + Phơng pháp đồ thị (phơng pháp vẽ - dựng hình) + Phơng pháp giải tích Ngoài ra, phơng pháp thực nghiệm có ý nghĩa quan trọng việc nghiên cứu toán Nguyên lý máy Bài giảng Nguyên Lý Máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com Lê Cung - Khoa S Phạm Kỹ thuật https://fb.com/tailieudientucntt Chơng I : cấu trúc cấu Đ1 Khái niệm định nghĩa 1) Khâu chi tiết máy Pistông B Xi lanh B Thanh truyÒn A A O Trơc khủu O H×nh 1.2 H×nh 1.1 VÝ dụ máy cấu Xét động đốt kiểu pittông-tay quay đợc dùng để biến đổi lợng khí cháy bên xi lanh (nhiệt năng, hóa năng) thành trục khuỷu (máy đợc gọi máy lợng - hình 1.1) Động đốt bao gồm nhiều cấu Cơ cấu máy cấu tay quay-con trợt OAB (hình 1.2) làm nhiệm vụ biến chuyển tịnh tiến pistông (3) thành chuyển động quay trục khuỷu (1) z TZ y TY QZ 1 TX ` QZ QX y O x QY H×nh 1.3 TX O x Hình 1.4 Khâu chi tiết máy + Máy gồm nhiều phận có chuyển động tơng đối Mỗi phận có chuyển động riêng biệt máy đợc gọi khâu Khâu vật rắn không biến dạng, vật rắn biến dạng có dạng dây dẻo Trong toàn giáo trình này, trừ trờng hợp đặc biệt, ta xem khâu nh vật rắn không biến dạng (vật rắn tuyệt đối) + Khâu chi tiết máy độc lập hay số chi tiết máy ghép cứng lại với Mỗi chi tiết máy phận hoàn chỉnh, tháo rời nhỏ đợc máy Ví dụ, cấu tay quay trợt OAB (hình 1.2) có khâu: Trục khuỷu (1), truyền (2), pittông (3) xi lanh (4) gắn liền với vỏ máy Trong hệ quy chiếu gắn liền với khâu (4) (vỏ máy, Bài giảng Nguyên Lý Máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com Lê Cung - Khoa S Phạm Kỹ thuật https://fb.com/tailieudientucntt xi lanh), khâu có chuyển động riêng biệt: Khâu (1) quay xung quanh tâm O, khâu (2) chuyển động song phẳng, khâu (3) chuyển động tịnh tiến, khâu (4) cố định Trục khuỷu thông thờng chi tiết máy độc lập Thanh truyền gồm nhiều chi tiết máy nh thân, bạc lót, đầu to, bu lông, đai ốc ghép cứng lại với 2) Nối động, thành phần khớp động khớp động Bậc tự tơng đối hai khâu + Số bậc tự tơng đối hai khâu số khả chuyển động độc lập tơng đối khâu khâu (tức số khả chuyển động độc lập khâu hệ quy chiếu gắn liền với khâu kia) + Khi để rời hai khâu không gian, chúng có bậc tự tơng đối Thật vậy, hệ tọa độ vuông góc Oxyz gắn liền với khâu (1), khâu (2) có khả chuyển động: TX , TY , TZ (chuyển động tịnh tiến dọc theo trục Ox, Oy, Oz) QX , QY , QZ (chuyển động quay xung quanh trục Ox, Oy, Oz) Sáu khả hoàn toàn độc lập với (hình 1.3) + Tuy nhiên, để rời hai khâu mặt phẳng, số bậc tự tơng đối chúng lại 3: chuyển động quay QZ xung quanh trục Oz vuông góc với mặt phẳng chuyển động Oxy hai khâu hai chuyển động tịnh tiến TX , TY dọc theo trục Ox, Oy nằm mặt phẳng (hình 1.4) + Số bậc tự tơng đối hai khâu số thông số vị trí độc lập cần cho trớc để xác định hoàn toàn vị trí khâu hệ quy chiếu gắn liền với khâu (hình 1.5) z2 Thật vậy, để xác định hoàn toàn vị trí khâu z (2) hệ quy chiếu R gắn liền với khâu (1), nghĩa để xác định hoàn toàn vị trí hệ quy y2 chiếu R2 gắn liền với khâu (2) so với hƯ quy chiÕu γ (R2) O2 R, cÇn biÕt thông số: + Ba tọa độ xO2, yO2, zO2 gèc O2 cđa hƯ quy chiÕu R2 hƯ R β ex2 O + Ba gãc chØ ph−¬ng α, β, xác định phơng y chiều vectơ đơn vÞ ex cđa trơc O2x2 cđa hƯ (R) α R2 hệ R x2 Nối động, thành phần khớp động, khớp động Hình 1.5 x + Để tạo thành cấu, ngời ta phải tập hợp khâu lại với cách thực phép nối động Nối động hai khâu bắt chúng tiếp xúc với theo quy cách định suốt trình chuyển động Nối động hai khâu làm hạn chế bớt số bậc tự tơng đối chúng + Chỗ khâu tiếp xúc với khâu đợc nối động với gọi thành phần khớp động + Tập hợp hai thành phần khớp động hai khâu phép nối động gọi khớp động 3) Các loại khớp động lợc đồ khớp Các loại khớp động + Căn vào số bậc tự tơng đối bị hạn chế nối động (còn gọi số ràng buộc khớp), ta phân khớp động thành loại: khớp loại 1, loại 2, loại 3, loại 4, loại lần lợt hạn chế 1, 2, 3, 4, bậc tự tơng đối Không có khớp loại 6, khớp hạn chế bậc tự tơng đối hai khâu, hai khâu ghép cứng với Không có khớp loại 0, hai khâu để rời hoàn toàn không gian (liên kết hai khâu lúc đợc gọi liên kết tự do) + Căn vào đặc điểm tiếp xúc hai khâu nối động, ta phân khớp động thành loại: Khớp cao: thành phần khớp động điểm hay đờng Khớp thấp: thành phần khớp động mặt Ví dụ khớp động Bài giảng Nguyên Lý Máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com Lê Cung - Khoa S Phạm Kü tht https://fb.com/tailieudientucntt + VÝ dơ 1: Cho h×nh trụ tròn xoay (khâu 1) tiếp xúc với phẳng (khâu 2) theo đờng sinh, ta đợc khớp động (hình 1.6) Số bậc tự tơng đối bị hạn chế (hai chuyển động QY , TZ xảy hình trụ không tiếp xúc với phẳng theo đờng sinh nữa) Khớp động khớp loại Thành phần khớp động khâu đờng sinh AA tiếp xúc với mặt phẳng khâu Thành phần khớp động khâu đoạn thẳng BB trùng với đờng sinh AA Thành phần khớp động đờng nên khớp động mét khíp cao z z TZ A A’ B’ B x y O x QY H×nh 1.6 y x Chèt H×nh 1.7 R·nh z O O z y y H×nh 1.8 : Khíp cÇu cã chèt y A z O x Hình 1.9 : Khớp trợt x B H×nh 1.10 : Khíp quay + VÝ dơ 2: Hai hình cầu tiếp xúc với (hình 1.7) cho ta khớp động Số bậc tự tơng đối bị hạn chế (hạn chế ba chuyển động TX , TY , TZ ), nên khớp cầu loại Thành phần khớp động mặt cầu, khớp cầu nói khíp thÊp + VÝ dơ 3: Khíp cÇu cã chèt (hình 1.8): Khác với khớp cầu loại đây, khâu khớp cầu có gắn thêm chốt 3, khâu có xẻ rãnh Khi đó, khâu hai hai khả Bài giảng Nguyên Lý Máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com Lê Cung - Khoa S Phạm Kỹ thuật https://fb.com/tailieudientucntt chuyển động tơng đối so với khâu 1: chuyển động quay QX xung quanh trục x chuyển động quay QY xung quanh trục y Khớp hạn chế bậc tự tơng đối, khớp loại Thành phần khớp động mặt cầu nên khớp thấp + Ví dụ 4: Khớp tịnh tiến (khớp trợt hình 1.9): số bậc tự tơng đối bị hạn chế (chỉ để lại chuyển động tịnh tiến TX ) nên khớp trợt khớp loại Thành phần khớp động mặt phẳng, nên khớp trợt khớp thấp + VÝ dơ 5: Khíp quay (khíp b¶n lỊ – hình 1.10): số bậc tự z tơng đối bị hạn chế (chỉ để lại chuyển động quay QX ) nên khớp quay khớp loại Thành phần khớp động mặt trụ tròn xoay A phần mặt phẳng B, nên dây lµ mét khíp thÊp VÝ dơ 6: Khíp vÝt (vÝ dụ vít me-đai ốc hình 1.11): khâu có hai khả chuyển động tơng đối so với khâu 2, hai chuyển động TZ QZ Tuy nhiên hai khả chuyển động phụ thuộc lẫn (khi giữ vít me cố định xoay đai ốc góc quanh trục Oz đai ốc tịnh tiến khoảng Đai ốc xác định dọc theo trục Oz) Do khớp vít khớp loại Thành Vít me phần khớp động mặt ren vít nên khớp thấp Hình 1.11: Khớp vít Lợc đồ khớp Trên thực tế, kết cấu khâu khớp phức tạp Để thuận tiện cho việc nghiên cứu toán cấu, ngời ta biểu diễn khớp động khác lợc đồ quy ớc Lợc đồ số khớp thông dụng: Khớp cầu (khớp thấp, loại 3) Khớp cầu có chốt (Khớp thấp, loại 4) Khớp tịnh tiến (khớp thấp, loại 5) Khớp lề (khíp thÊp, lo¹i 5) Khíp vÝt (khíp thÊp, lo¹i 5) Khớp cao phẳng (khớp bánh phẳng, khớp cam phẳng ) (khớp cao, loại 4) 4) Kích thớc động khâu lợc đồ khâu + Kích thớc động khâu thông số xác định vị trí tơng đối thành phần khớp động khâu Ví dụ, truyền (2) động đốt (hình 1.1) đợc nối với tay quay (1) với pittông (3) khớp quay, thành phần khớp động truyền mặt trụ Bài giảng Nguyên Lý Máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com Lê Cung - Khoa S Phạm Kỹ thuật https://fb.com/tailieudientucntt cã ®−êng trơc song song víi KÝch th−íc ®éng truyền khoảng cách li hai đờng trục khớp quay + Mỗi khâu có hay nhiều kích thớc động Ví dụ, khâu hình 1.17 đợc nối động với ba khâu 6, khớp li quay B, C, E Khâu có ba kích thớc động, khoảng cách trục lEC, lDE, lDC khớp quay + Khâu đợc biểu diễn lợc đồ gọi lợc đồ động khâu, thể kích thớc động lợc đồ khớp động nối với khâu khác Ví dụ lợc đồ động khâu truyền (2) động đốt cho Hình 1.12 hình 1.12 5) Chuỗi động cấu Chuỗi động + Chuỗi động tập hợp khâu đợc nối với khớp động + Dựa cấu trúc chuỗi động, ta phân chuỗi động thành hai loại: chuỗi động hở chuỗi động kín Chuỗi động hở chuỗi động khâu đợc nối với khâu khác Chuỗi động kín chuỗi động khâu đợc nối với hai khâu khác (các khâu tạo thành chu vi khép kín, khâu tham gia hai khớp động) + Dựa tính chất chuyển động, ta phân biệt chuỗi động không gian chuỗi động phẳng Chuỗi động không gian có khâu chuyển động mặt phẳng không song song với nhau, chuỗi động phẳng, tất khâu chuyển động mặt phẳng song song víi z C B 3 2 E 4 A D F H×nh 1.14 H×nh 1.13 H×nh 1.15 z x 2 y 3 y x H×nh 1.18 Hình 1.17 Hình 1.16 + Ví dụ, chuỗi động hình 1.13, có khâu nối khớp quay khớp trợt, khớp quay có đờng trục song song với vuông góc với phơng trợt khớp trợt, khâu có mặt phẳng chuyển động song song với Hơn khâu chuỗi Bài giảng Nguyên Lý Máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com Lê Cung - Khoa S Phạm Kỹ thuật https://fb.com/tailieudientucntt động nối động với khâu khác, nên chuỗi động nói chuỗi động phẳng kín Tơng tự, chuỗi động hình 1.14 chuỗi động phẳng kín Chuỗi động hình 1.15 gồm khâu, nối khớp quay có đờng trục vuông góc với đôi một, khâu chuyển động mặt phẳng không song song với Mặc khác, khâu khâu đợc nối với khâu khác nên chuỗi động không gian hở Cơ cấu + Cơ cấu chuỗi động, khâu đợc chọn làm hệ quy chiếu (và gọi giá), khâu lại có chuyển động xác định hệ quy chiếu (và gọi khâu động) Thông thờng, coi giá cố định Tơng tự nh chuỗi động, ta phân biệt cấu phẳng cấu không gian + Ví dụ, chọn khâu chuỗi động phẳng kín hình 1.13, khâu chuỗi động phẳng kín hình 1.14 làm giá, ta đợc cấu phẳng Chọn khâu chuỗi động không gian hở hình 1.15 làm giá, ta có cấu không gian Hình 1.16: cấu tay quay trợt dùng để biến chuyển động quay khâu thành chuyển động tịnh tiến khâu ngợc lại Hình 1.17: Hình 1.19 cấu khâu phẳng sử dụng máy sàng lắc, dùng để biến chuyển động quay khâu thành chuyển động tịnh tiến qua lại trợt Hình 1.18: cấu tay máy ba bậc tự + Cơ cấu thờng đợc tạo thành từ chuỗi động kín Cơ cấu đợc tạo thành từ chuỗi động hở nh cấu tay máy (hình 1.18), cấu rôto máy điện (hình 1.19) Đ2 Bậc tự cấu 1) Khái niệm bậc tự c¬ cÊu + Sè bËc tù cđa c¬ cÊu số thông số vị trí độc lập cần cho trớc để B C vị trí toàn cấu hoàn toàn xác định Số bậc tự cđa c¬ cÊu còng chÝnh b»ng sè quy lt chun động cần cho trớc để chuyển động cấu hoàn toàn xác định + Ví dụ: Xét cấu bốn khâu lề ABCD (hình 1.20) gồm giá cố A D định ba khâu động 1, 2, Nếu cho trớc thông số = ( AD, AB ) Hình 1.20 để xác định vị trí khâu so với giá vị trí cấu hoàn toàn xác định Thật vậy, kích thớc động lAB cho trớc nên vị trí điểm B hoàn toàn xác định Do điểm D kích thớc lBC , lCD cho trớc nên vị trí điểm C vị trí khâu hoàn toàn xác định Nếu cho trớc quy luật chuyển động khâu (1) : = (t ) chuyển động khâu hoàn toàn xác định Nh cấu bốn khâu lề có bËc tù do: W = 2) C«ng thøc tÝnh bậc tự cấu Xét cấu gồm giá cố định n khâu động Gọi : W0 : tổng số bậc tự khâu ®éng cđa c¬ cÊu ®Ĩ rêi hƯ quy chiếu gắn liền với giá R : tổng số ràng buộc khớp cấu tạo Khi bậc tự cấu bằng: W = W0 R Do khâu động để rời có bậc tự nên tổng số bậc tự n khâu động: W0 = 6n Để tính bậc tự cấu, cần tính R Đối với cấu mà lợc đồ đa giác cả, tức khớp khớp đóng kín (ví dụ cấu tay máy hình 1.18), sau nối n khâu động lại với với giá pj khớp loại j, tổng số ràng buộc bằng: R = j p j (mỗi khớp loại j hạn chế j bậc tự tơng j đối, nghĩa tạo j ràng buộc) Bài giảng Nguyên Lý Máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com Lê Cung - Khoa S− Ph¹m Kü thuËt https://fb.com/tailieudientucntt W = 6n − ∑ jp j Do ®ã: (1.1) j VÝ dụ, với cấu tay máy (hình 1.18): n = 3, p5 = (ba khíp quay lo¹i 5) ⇒ W = 3.6 (3.5) = Đối với cấu mà lợc đồ hay số đa giác đóng kín, số cấu có đặc điểm hình học, ta phải xét đến ràng buộc trùng ràng buéc thõa c«ng thøc tÝnh bËc tù Khi ®ã: W = 6n − (∑ jp j − Rtrung Rthua ) (1.2) j Ngoài ra, số bậc tự đợc tính theo công thức (1.2), có bậc tự ý nghĩa vị trí khâu động cấu, nghĩa không ảnh hởng đến cấu hình cấu Các bậc tự gọi bậc tự thừa phải loại tính toán bậc tự cấu Tóm lại, công thức tổng quát để tính bậc tự do: W = 6n − (∑ jp j − Rtrung − Rthua ) − Wthua (1.3) j Víi : Rtrung : sè rµng bc trïng; Rthua : sè rµng buéc thõa; Wthua : sè bËc tù thõa 3) C«ng thøc tÝnh bËc tù cấu phẳng Với cấu phẳng, để rời hệ quy chiếu gắn liền với giá, khâu đợc xem nh nằm mặt phẳng (hay mặt phẳng song song nhau) Do ®ã tỉng sè bËc tù n khâu động: W0 = 3n Gọi Oxy mặt phẳng chuyển động cấu bậc tự TZ , QX , QY khâu bị hạn chế Mỗi khớp quay có trục quay Oz vuông góc với mặt phẳng Oxy hạn chế hai bậc tự chuyển động tịnh tiến TX TY Mỗi khớp trợt có phơng trợt nằm mặt phẳng Oxy (hình 1.21) hạn chế hai bậc tự chuyển động quay QZ chuyển động tịnh tiến TN mặt phẳng Oxy theo phơng vuông góc với phơng trợt Mỗi khớp cao loại nh khớp bánh phẳng, khớp cam phẳng (hình 1.22) hạn chế bậc tự chuyển động tịnh tiến TN mặt phẳng Oxy theo phơng pháp tuyến chung hai thành phần khớp cao y y (2) TN (2) TN M (1) O x O Hình 1.21: Khớp trợt (1) x Hình 1.22: Khớp cao phẳng Trong cấu phẳng thờng dùng ba loại khớp nên tổng số ràng buộc khớp cấu phẳng tạo ra: R = p5 + p4 W = 3n − (2 p5 + p4 ) Nh− vËy, bËc tù cña cấu : (1.4) Thông thờng dùng công thức (1.4) để tính bậc tự cấu Ví dụ, cấu khâu lề phẳng (hình 1.20): n = 3; p5 = ; p4 = ⇒ W = 3.3 - (2.4 + 0) = Tuy nhiên, kể đến ràng buộc trùng, ràng buộc thừa bậc tự thừa, công thức tổng quát để tính bậc tự cấu phẳng nh sau: Bài giảng Nguyên Lý Máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com Lê Cung - Khoa S Phạm Kỹ thuật https://fb.com/tailieudientucntt Từ lý luận đây, ta có định lý Willis nh sau : Trong cấu khâu lề, đờng truyền DP BC chia giá AD hai đoạn tỷ lệ nghịch với vận tốc góc hai khâu nối giá: i13 = = AP Nhận xét Khi cấu chuyển động, phơng truyền BC vị trí điểm P thay đổi nên tỷ số trun i13 còng thay ®ỉi : nÕu ω1 = h»ng số số ngợc lại Khi điểm P chia đoạn AD chiều nhau, i13 > (hình 13.6) Khi điểm P chia đoạn AD ngợc chiều i13 < (hình 13.7) C C’ C ω3 θ ϕ® ω1 B A P C B B P=A D B Hình 13.7 : P chia AD • ϕv D ω1 Hình 13.8 : Khi tay quay AB truyền BC chập (vị trí BC) hay duỗi thẳng (vị trí BC) điểm P trùng với điểm A (hình 13.8) Khi khâu nối giá có vận tốc góc = , khâu dừng lại sau đổi chiều quay Hai vị trí DC DC đợc gọi hai vị trí dừng (vị trí biên) khâu Khâu lắc Góc hai vị trí biên gọi góc lắc kh©u Tû sè trun i13 = h»ng sè trờng hợp đặc biệt sau (hình 13.9, hình 13.10) : B B C P=∞ A D A H×nh 13.9: Cơ cấu hình bình hành: AB = CD; AD = BC; i13 = C P Hình 13.10: Cơ cấu phản hình bình hành; i13 = -1 D 2) Hệ số nhanh Trong cấu khâu lề, khâu nối giá tay quay, khâu nối giá cần lắc, chuyển động cần lắc gồm hai hành trình (hình 13.8): Hành trình (làm việc) ứng với khâu dẫn từ vị trí AB đến vị trí AB, ứng với góc quay đ khâu dẫn AB hành trình (về không) ứng với khâu dẫn từ vị trí AB ®Õn vÞ trÝ AB’, øng víi gãc quay ϕ v khâu dẫn AB đ v Hệ số nhanh k đặc trng cho suất máy Do vậy, chän chiỊu quay cđa kh©u dÉn AB, l−u ý chän cho ϕ ® > ϕ v , tøc cho k >1 D Với chiều quay khâu dẫn nh hình 13.8, ta có : Hệ số nhanh đợc định nghĩa nh sau: Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com k= Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật https://fb.com/tailieudientucntt 155 đ π + θ = >1 ϕv π − θ 3) Điều kiện quay toàn vòng khâu nối giá Khi cấu bốn khâu lề nhận chuyển động từ động hay thông qua hệ truyền động nh cấu bánh răng, cấu truyền động đai, truyền động xích khâu nối giá nhận chuyển động bắt buốc phải tay quay Vì vậy, việc xác định điều kiện quay toàn vòng khâu nèi gi¸ cã ý nghÜa quan träng viƯc thiÕt kế cấu đ = + ϕ v = π − θ ⇒ k = lCD + lBC MiỊn víi tíi (V) cđa trun BC lCD − lBC C B A D H×nh 13.11 : Xét cấu khâu lề ABCD Hãy xét điều kiện quay toàn vòng khâu nối giá AB Giả sử tháo khớp B Quỹ tích điểm B1 khâu AB vòng tròn (A, lAB) Quỹ tích điểm B2 khâu BC hình vành khăn (V) giới hạn hai vòng tròn ( D, lCD + lBC ) vµ ( D, lCD − lBC ) Miền (V) đợc gọi miền với tới đầu B2 truyền BC Nếu vòng trßn (A, lAB) n»m gän miỊn víi tíi (V) đầu B2 truyền BC (hình 13.11) B1 đến đâu, B2 với tới đợc đến Khi khâu AB quay đợc toàn vòng Còn vòng tròn (A, lAB) không nằm gọn miền với tới (V) khâu AB không quay đợc toàn vòng (khâu AB cần lắc) Điều kiện quay toàn vòng khâu nối giá AB Một khâu nối giá AB quay đợc toàn vòng vµ chØ q tÝch (A, lAB) cđa nã n»m gọn miền với tới (V) đầu B2 trun BC kỊ nã, tøc lµ: ⎧⎪l AB +l AD ≤ lCD +lBC ⎨ ⎪⎩ l AB −l AD ≥ lCD lBC Quy tắc Grasshof Để phán đoán điều kiện quay toàn vòng khâu nối giá, ta dùng quy tắc Grasshof: Trong cấu bốn khâu lề : 1) Nếu tổng chiều dài khâu ngắn khâu dài nhỏ tổng chiều dài hai khâu lại thì: Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật https://fb.com/tailieudientucntt 156 a) Khi lấy khâu kề với khâu ngắn làm giá, khâu ngắn tay quay, khâu nối giá lại cần lắc b) Khi lấy khâu ngắn làm giá, hai khâu nối giá tay quay c) Khi lấy khâu đối diện với khâu ngắn làm giá, hai khâu nối giá cần lắc 2) Nếu tổng chiều dài khâu ngắn khâu dài lớn tổng chiều dài hai khâu lại lấy khâu làm giá, hai khâu nối giá cần lắc Đ3 Cơ cấu tay quay trợt 1) Quan hƯ vËn tèc P13 VB1/(3) H×nh 13.12 : B A VA1/(3) C x x ϕV B’ H×nh 13.13 : A=P ω1 B’’ θ ϕd C’ hành trình hành trình C Hãy xác định quan hệ vận tốc góc khâu vận tốc V3 trợt C cấu tay quay trợt (hình 13.12) Xét chuyển động tơng đối cấu khâu Trong chuyển động này, vận tốc điểm B1 A1 khâu lần lợt VB1 /(3) VA1 /(3) , víi VB1 /(3) ⊥ BC vµ VA1 /(3) song song với phơng trợt xx trợt C Do điểm P, giao điểm BC đờng thẳng qua A vuông góc với phơng trợt xx, tâm quay tức thời chuyển động tơng đối khâu khâu Nếu gọi P1 P3 hai điểm khâu khâu trùng với điểm P chuyển động tuyệt đối cấu, ta có : VP1 = VP ⇒ VP1 = ω1 AP = VP = V3 ⇒ ω1 AP = V3 • Nhận xét Khi cấu chuyển động, phơng truyền BC vị trí điểm P thay đổi : = số V3 số ngợc lại Khi tay quay AB truyền BC chập (vị trí BC) hay duỗi thẳng (vị trí BC) điểm P trùng với ®iĨm A, ®ã V3 = : kh©u (3) dừng lại đổi chiều chuyển động Hai vị trí C C đợc gọi hai vị trí dừng (vị trí biên) khâu (hình 13.13) 2) Hệ số nhanh Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật https://fb.com/tailieudientucntt 157 Chuyển động trợt C gồm hai hành trình: Hành trình (làm việc) ứng với khâu dẫn từ vị trí AB đến vị trí AB, ứng với góc quay đ khâu AB hành trình (về không) ứng với khâu dẫn từ vị trí AB đến vị trí AB, ứng với góc quay v khâu AB (hình 13.13) đ v Với cấu tay quay trợt tâm: đ = V k = Với cấu tay quay trợt lệch tâm chiều quay khâu dẫn AB đợc chọn nh hình 13.13, + ta có : đ = π + θ vµ ϕ v = π − k = đ = v Tơng tự nh cấu khâu lề, hệ số vÒ nhanh : k = (∆) B A lBC e C MiỊn (V) lBC H×nh 13.14: (∆’) 3) Điều kiện quay toàn vòng Miền với tới (V) đầu B2 truyền BC giới hạn hai đờng thẳng ( ) ( , ) song song với phơng trợt xx cách xx khoảng lBC (hình 13.14) Do điều kiện quay toàn vòng khâu nối giá AB : lBC l AB + e Đ3 Cơ cấu culít 1) Tỷ số truyền Xét cấu culít nh hình 13.15 Hãy xác định tỷ số truyền i13 = khâu khâu 3 Xét chuyển động tơng đối cấu khâu Trong chuyển động này, khâu xem nh quay quanh C, khâu xem nh chuyển động tịnh tiến với phơng trợt Cx Do vận tốc điểm A1 B1 thuộc khâu lần lợt VA1 /(3) vµ VB1 /(3) víi VA1 /(3) ⊥ AC vµ VB1 /(3) // Cx Suy t©m quay tøc thêi chuyển động tơng đối khâu khâu điểm P, giao điểm Ac đờng thẳng qua B vuông góc với Cx Trong chuyển động tuyệt đối cấu, ta có : ω CP VP1 = VP ⇒ VP1 = ω1 AP = VP = ω3CP ⇒ i13 = = ω AP • NhËn xÐt NÕu lAB = lAC cấu chuyển động, P luôn cố định (hình 13.16) Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com Lê Cung, Khoa S ph¹m Kü thuËt https://fb.com/tailieudientucntt 158 ω1 CP = =2 ω3 AP Ngoài trờng hợp nói trên, cấu chuyển dộng, phơng trợt Cx vị trí trợt B thay đổi, nên vị trí điểm P i13 thay đổi : = số số ngợc lại Khi AB vuông góc với phơng trợt Cx điểm P trùng với điểm A, = : khâu dừng lại đổi chiều quay Hai vị trí Cx Cx hai vị trí biên khâu Góc Cx Cx góc lắc (h×nh 13.17) Suy : lPA = lAB = lAC ⇒ i13 = x P13 x P B B A A lAB = lAC H×nh 13.15 : H×nh 13.16 : C C 2) HƯ sè vỊ nhanh Trờng hợp khâu cần lắc, chuyển động gồm hai hành trình (hình 13.17) : Hành trình (làm việc) ứng với góc quay đ khâu dẫn AB Hành trình (về không) ứng víi gãc quay ϕ v cđa kh©u dÉn AB ϕ k= ® HƯ sè vỊ nhanh : ϕv ϕ π + k= đ = Với chiều quay khâu dẫn AB nh hình 13.17, ta có : v −θ w1 x’’ x’ ϕ® A B’ ϕV B’’ θ Hình 13.17: 3) Điều kiện quay toàn vòng C Khâu nối giá AB Giả sử tháo khớp quay B Quỹ tích điểm B1 khâu vòng tròn (A, lAB) Miền với tới điểm B2 trợt B toàn mặt phẳng Do khâu nối giá AB tay quay Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật https://fb.com/tailieudientucntt 159 Khâu Cx Giả sử tháo khớp trợt B Điểm B3 khâu vị trí xác định Cx, mà vẽ nên đờng cong mặt phẳng hình vẽ Miền với tới điểm B2 khâu suy biến thành vòng tròn (A, lAB) Nếu điểm C nằm hay vòng tròn (A, lAB) khâu Cx cắt vòng tròn (A, lAB), khâu Cx quay đến vị trí đóng khớp trợt B lại đợc để thành cấu : Khâu Cx quay đợc toàn vòng Nếu điểm C nằm (A, lAB) khâu Cx không quay đợc toàn vòng Tóm lại, điều kiện quay toàn vòng khâu Cx: l AC ≤ l AB B1 x B2 A B2 x A B3 Hình 13.18: C Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com C Hình 13.19 : Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật https://fb.com/tailieudientucntt 160 Chơng XIV : CáC cấu đặc biệt Đ1 Cơ cấu truyền động đai Cơ cấu truyền động ®ai dïng ®Ĩ trun chun ®éng quay gi÷a hai trơc O1 O2, nhờ ma sát bánh đai (1), (2) dây đai (3) (hình 14.1) Để có ma sát bánh đai dây đai, cần phải có sức căng ban đầu dây ®ai Do vËy, c¬ cÊu ch−a chun ®éng, ë hai nhánh AB CD có sức căng ban đầu S0 Khi tác động vào bánh đai (1) momen M, nhánh đai CD bị kéo căng thêm, lực căng S0 tăng thành S2 (nhánh đai đợc gọi nhánh căng hay nhánh dẫn); nhánh AB chùng bớt lại, lực căng S0 giảm thành S1 (nhánh đai đợc gọi nhánh chùng hay nhánh bị dÉn) : S1 < S0 < S Nh¸nh chïng S S1 B A O2 O1 M C Nhánh căng S0 S2 Hỗnh 14.1: D 1) Quan hệ lực căng S1 S2 hai nhánh truyền đai (Công thức Euler) Đai ôm lÊy puli mét gãc AO1 D = β gäi lµ cung ôm Lực căng đoạn dây đai AD tăng từ S1 A đến S2 D Xét phân tố dây đai mn, chắn cung d , vị trí mn đợc xác định góc (hình 14.2) Lực tác dụng lên phân tố dây đai mn bao gồm : Lực căng S Om ( S + dS ) ⊥ On ; lùc ma s¸t dF dN ; áp lực dN lực li tâm dC nằm theo phân giác góc mO1n Momen điểm O1 lực tác dụng lên phân tố mn : S.R + dF.R - (S+dS).R = với R bán kính bánh đai dF = dS Gọi f hệ số ma sát puli dây đai, ta có : dF = f dN dS dN = ⇒ f • §iỊu kiƯn c©n b»ng lùc cđa ph©n tè mn cho ta : S + ( S + dS ) + dN + dF + dC = Chiếu lên phơng cña dN : dα dα − S sin − ( S + dS ).sin + dN + dC = 2 dα dα ⇒ −2 S sin − dS sin + dN + dC = 2 dS Víi : dN = f dC = µ R.dα V2 = àV d R Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật https://fb.com/tailieudientucntt 161 : khối lợng đơn vị chiều dài dây đai V : vận tốc dài dây đai d d d Do dS d vô bé nên sin dS sin ≈ ≈0 2 dS Suy ra: − S dα + + µV dα = f dS ⇒ = fdα ( S − µV ) β S2 ⇒ ⇒ dS ∫S1 (S − µV ) = ∫0 fdα S − µV = ( S1 − µV ) e f β (14.1) Công thức 14.1 đợc gọi công thức Euler Khi đai đứng yên, hệ thức 14.1 trở thành : S = S1e f β m α dN , dC n dα dF S A S + dS β D O1 M nhạnh chng nhạnh bạnh dáùn (1) S2 S1 Hỗnh 14.2 : 2) Momen ma sát truyền đai Momen ma sát lực dF tâm O1 : dMMS = R.dF = R dS Suy momen ma s¸t bé trun ®ai : M MS = ∫ dM MS = β • Tõ (14.1) suy ra: ⇒ S2 ∫ R.dS = R(S − S1 ) (14.2) S1 S − S1 = ( S1 − µV ) e f β − S1 + µV S − S1 = ( S1 − µV ) (e f 1) Thay vào (14.2), suy đợc : M MS = R ( S − S1 ) = R ( S1 − µV ) (e f β 1) (14.3) Giả thiết thay đổi lực căng hai nhánh truyền đai nh nhau: S − S0 = S0 − S1 ⇒ S2 + S1 = 2S0 • Tõ (14.1) suy ra: S + S1 = ( S1 − µV ) e f β + S1 + µV ⇒ (14.4 S = S + S1 = ( S1 − µV ) e f β + S1 + àV Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com Lê Cung, Khoa S phạm Kü thuËt https://fb.com/tailieudientucntt 162 2S0 + µV (e f β − 1) (14.5) e f β +1 • Thay (14.5) vµo (14.3) suy : (e f β − 1) ( S0 − µV ) M MS = R f (14.6) e +1 Đây momen lớn mà truyền đai truyền động đợc MMS đặc trng cho khả tải cđa bé trun ®ai ⇒ S1 = 3) NhËn xÐt khả tải truyền đai Từ hệ thøc (14.6), ta cã thĨ rót c¸c kÕt ln sau : Khi vận tốc dài V đai tăng MMS giảm : khả tải truyền đai giảm S0 Vận tốc giới hạn đai øng víi: S0 − µV ≥ ⇒ Vgh = Khi lực căng ban đầu S0 tăng khả tải truyền đai tăng lên Tuy nhiên, S0 tăng, lực tác dụng lên hai trục truyền tăng đai chóng bị rão Hình 14.3 : Puli căng đai Hỗnh 14.4: trn, âai thang dM MS > nªn gãc ôm tăng khả tải truyền đai tăng lên d Để tăng góc ôm , cần ý : + Khi lắp ráp dây đai nên đặt nhánh chùng phía + Khoảng cách hai trục puli không nên lấy nhỏ (nếu nhỏ khiến cho góc ôm bánh nhỏ giảm xuống) Tuy nhiên, khoảng cách trục không nên lấy lớn, kích thớc truyền cồng kềnh, nhánh đai bị rung + Đờng kính hai bánh đai không nên chênh lệch nhiều (tỷ số truyền không nên lấy lớn), làm cho góc ôm bánh nhỏ giảm xuống + Dùng puli căng đai để tăng góc ôm , đồng thời khống chế lực căng dây đai (hình 14.3) Tuy nhiên đai bị uốn nhiều, chóng hỏng mỏi dM MS Vì > nên hệ số ma sát f tăng, khả tải truyền tăng lên df Để tăng f cần: + Chọn vật liệu dây đai có hệ số ma sát cao + Dùng đai thang, đai tròn (hình 14.4) có hệ số ma sát thay f lớn hệ số ma sát f Bởi Đ2 Cơ cấu Các đăng (Cardan) Co cấu đăng, gọi khớp đăng, đợc dùng để truyền chuyển động quay hai trục giao góc thay đổi tuỳ ý trình chuyển động Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật https://fb.com/tailieudientucntt 163 1) Cấu tạo Lợc đồ cấu tạo cấu đăng cho hình 14.5 Hai trục (1) (2) giao O hợp với góc Mỗi đầu trục mang chạc (a) (b) Hai chạc đợc nối với thông qua khâu (3) hình chữ thập khớp quay A, A B, B AA vu«ng gãc víi trơc (1) BB’ vu«ng gãc víi trơc (2) Khi khâu (1) quay tròn khâu (2) quay tròn, khâu chữ thập (3) chuyển động phức tạp quanh điểm O A Chạc (a) B Chạc (b) O B A Hình 14.5: Cơ cấu đăng 2) Phân tích động học Khi trục (1) quay, A A vạch nên vòng tròn (CA) vuông góc với trục (1) Khi B B vạch nên vòng tròn (CB) vuông góc với trục (2) (hình 14.6) Khi điểm A di chuyển vòng tròn (CA) đến vị trí A1, vòng tròn (CB), điểm B có vị trí B1 Đặt : = ( OA, OA1 ) vµ θ = ( OB, OB1 ) Từ B1 hạ B1H vuông góc với mặt phẳng vòng tròn (CA), từ H hạ HI vuông góc với BB Theo định lý ba đờng vuông góc, ta suy : B1 I ⊥ BB ' Nh− vậy, góc HIB1 góc nhị diện hợp hai mặt phẳng chứa hai vòng tròn (CA) (CB) Do trục (1) trục (2) lần lợt vuông góc với mặt phẳng chứa vòng tròn (CA) (CB), nên góc HIB1 góc hai trục (1) vµ (2) : HIB1 = α IB Dùa vµo tam giác B1HI vuông H, ta có : cos = HI Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com (14.7) Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật https://fb.com/tailieudientucntt 164 IB1 (14.8) OI Mặt khác, OA1 OB1 (vì chúng vị trí hai OA OB vuông góc với nhau) OA1 trực giao với HB1 (vì HB1 mặt phẳng (CA) chứa OA1 ), : OA1 OH Dựa vào tam giác OB1B vuông I, ta cã : tgθ = Tõ ®ã suy : IOH = (góc có cạnh thẳng góc) Dựa vào tam giác OIH vuông I, ta cã : tgθ1 = tg IOH = Tõ (14.7), (14,8) vµ (14.9) suy : tgθ1.cos α = tgθ IH OI (14.9) (14.10) A B1 H β B’ A1 (CA) (1) (CB) ω1 θ2 θ1 O I b α (2) B A Hình 14.6: Đạo hàm hai vÕ cña (14.10) theo t, suy : 2 (1 + tg θ1 ) ω1.cos α = (1 + tg θ ) ω + tg 2θ ω1 = ω (1 + tg 2θ1 ) cos α ⇒ i12 = ⇒ ω1 + tg 2θ1.cos α i12 = = ω (1 + tg 2θ1 ) cos α ω1 cos α ω1 cos Khi = = π th× ω 2min = ω1 cos α θ1 π ω 3π th× ω max = Khi θ1 = vµ θ1 = π 2π cos Đồ thị biểu diễn theo cho hình Hình 14.7 : 14.7 Khi góc hợp hai trục = th× tû sè trun i12 = Khi gãc α ≠ th× tû sè trun i12 ≠ số Khi lớn biên độ dao động lớn, gây dao động xoắn lớn phận bị dẫn (hình 14.8) Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật https://fb.com/tailieudientucntt 165 ω2 [ Rad / s ] 106 α =180 104 α =100 102 α =50 100 98 H×nh 14.8: Đồ thị biểu diễn biến thiên vận tốc gãc ω2 theo gãc quay θ1 cđa kh©u dÉn øng với giá trị khác góc hai trôc quay (ω1 =100 Rad/s) 96 94 50 100 150 200 250 300 350 θ1 3) C¬ cÊu đăng kép Để trục dẫn (1) trục bị dẫn (3) có vận tốc góc phải dùng cấu đăng kép Trục (1) đợc nối với trục (3) thông qua trục (2) hai khớp đăng ω + tg 2θ cos α1 i21 = = Ta cã : ω1 (1 + tg 2θ ) cos α1 Víi θ gãc quay chạc (b) tính từ mặt phẳng chứa trục (1) vµ (2) i23 = ω + tg 2θ 2, cos α = ω (1 + tg 2θ 2, ) cos α Víi θ 2, góc quay chạc (b) tính từ mặt phẳng chứa trục (3) (2) Do đó: (1 + tg θ ) cos α1 + tg 2θ 2, cos α i13 = = ω + tg 2θ cos α1 (1 + tg 2θ 2, ) cos α §Ĩ i13 số, phải có hai điều kiện : + α1 = α + θ = θ 2, (hai góc quay hai đầu chạc nằm trục (2) ph¶i b»ng nhau) b b’ α2 α1 H×nh 14.9: b’ b α1 α2 H×nh 14.10: Nh vậy, trờng hợp trục (1) trục (3) nằm mặt phẳng (trục (1) (3) song song nh hình 14.9 hay cắt nh hình 14.10) hai chạc (b) (b) trục (2) phải nằm mặt phẳng Đ3 Cơ cấu Man Cơ cấu Man đợc dùng để truyền chuyển động quay liên tục khâu dẫn thành chuyển động quay gián đoạn lúc quay lúc dừng có chu kỳ khâu bị dẫn Cơ cấu Man đợc dùng cấu thay dao máy tự động, cấu đa phim máy chiếu phim Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật https://fb.com/tailieudientucntt 166 1) Cấu tạo Cơ cấu Man ngoại tiếp gồm đĩa tròn (1) có lắp chốt A, đĩa hình (2) có nhiều rãnh hớng tâm, đặt đối xứng qua tâm O2 Khi đĩa (1) quay, có lúc chốt A lọt vào rãnh đĩa (2), ®Üa (2) quay quanh O2 Khi chèt A khái rãnh, đĩa (2) dừng lại (nhờ cung tròn đĩa (1) cài vào cung tròn EDC đĩa (2)) (hình 14.11) Số chốt đĩa (1) hay lớn Số rãnh đĩa (2) thờng 4, 6, Ghi Các chốt rãnh cấu Man phân bố (khoảng cách từ tâm chốt đến tâm O2 không nh hình 14.12, rãnh đĩa (2) không hớng tâm nh hình 14.1), miễn chúng phối hợp đợc với A E ω2 ω1 (1) O2 (2) 2ϕ D O1 21 C Hình 14.11 : Cơ cấu Man O1 Hình 14.12 : Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com Hình 14.13: Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật https://fb.com/tailieudientucntt 167 2) Phân tích ®éng häc a) Sè r·nh tèi thiÓu - Sè chèt tối đa với z số rãnh đĩa Trên hình 14.11, ta có: 2 = z Để chốt A không bị va đập vào r·nh : O2 AO1 = π z Suy : 2ϕ1 = π − 2ϕ = π (1 ) z Gọi tC thời gian chuyển động đĩa (2); tD thời gian dừng đĩa (2): 2ϕ π ⎛ 2⎞ tC = = ⎜ − ⎟ ω1 ω1 ⎝ z ⎠ 2π − 2ϕ1 π ⎛ ⎞ tD = = ⎜1 + với : vận tốc góc đĩa (1) : ω1 = h»ng sè ω1 ω1 ⎝ z ⎠ 1− t t z = z−2 Tû sè k = C gäi lµ hƯ sè thêi gian chun ®éng cđa c¬ cÊu: k = C = tD + z + tD z V× k > z nguyên nên z hay số r·nh tèi thiĨu c¬ cÊu Man : z = Để tăng số lần chuyển động đĩa (2), ứng với vòng quay đĩa (1), tăng số chốt đĩa (1) Gọi m số chốt, góc tâm nhỏ tạo hai chốt phải bảo đảm : 21 m 2z 2π 2z ⇒ Sè chèt tèi ®a: m = Hay : m ≤ = = z−2 2ϕ1 − z − z b) Tû sè truyÒn A ω1 xác đ nh v n t c gia t c c a đ a ta xét m t v trí b t k ω2 c a c c u , tay quay O1A rãnh O2A c a đ a t o v i O1 O2 đ ng tr c O1O2 góc l n l t ϕ1 ϕ (hình 14.14) Trong tam giác O1AO2, ta có : ϕ2 ϕ1 r sin sin = = = Hình 14.14 : Cơ cÊu Man l sin 1800 − ϕ2 − ϕ1 sin (ϕ2 + ϕ1 ) ( Suy ra: tgϕ = ) λ sin ϕ1 λ sin ϕ1 hay : ϕ = arctg − λ cos ϕ1 − λ cos ϕ1 o hàm bi u th c (14.10) theo ϕ1 ta đ V n t c c a đ a 2: ω2 = c: (14.10) λ ( cos ϕ1 − λ ) dϕ = dϕ1 − 2λ cos ϕ1 + λ (14.11) λ ( cos ϕ1 − λ ) dϕ dϕ dϕ1 dϕ = = ω1 ⇒ ω2 = ω1 − 2λ cos ϕ1 + λ dt dϕ1 dt dϕ1 d ω2 d ω1 dϕ d 2ϕ dϕ1 Gia t c c a đ a : ε = = + ω1 dt dt dϕ1 dϕ1 dt ( ) sin ϕ1 − λ d 2ϕ 2 =ω N u đ a quay đ u ( ω1 =h ng s ) : ε = ω dϕ1 − 2λ cos ϕ1 + λ 2 ( ) (14.12) (14.13) Các công th c (14.12), (14.13) ch ng t đ a quay đ u ( ω1 = const ) đ a quay khơng u Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo CuuDuongThanCong.com Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật https://fb.com/tailieudientucntt 168 Tài liệu tham khảo NGUYÊN Lý máy Nguyên lý máy Đinh Gia Tờng, Nguyễn Xuân Lạc, Trần Doãn Tiến Nxb Đại học THCN, Hà nội 1969 [2] Hớng dẫn thiết kế đồ án môn học Nguyên lý máy Đại học Bách khoa Đà nẵng xuất 1978 (bản in roneo) [3] Nguyên lý máy Tập I Đinh Gia Tờng, Tạ Khánh Lâm Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà nội 1995 [4] Nguyên lý máy Tập II Đinh Gia Tờng, Phan Văn Đồng, Tạ Khánh Lâm NXb Giáo dục, Hà nội 1998 [5] ứng dụng tin học thiết kế nguyên lý máy Đinh Gia Tờng, Tạ Khánh Lâm Nhà xuất Giáo dục, Hà nội 1994 [6] Bài tập Nguyên lý máy Phan Văn Đồng, Tạ Ngọc Hải Nxb Khoa học Kĩ thuật 2002 [7] Nguyên lý máy Phan Văn Đồng, Tạ Ngọc Hải, Tập I Tập II, Đại học Bách khoa Hà nội xuất 1982, in roneo dành cho sinh viên Tại chức [8] Nguyên lý máy, Bùi Thanh Liêm, Nxb Giao thông Vận tải, Hà nội 1981 [9] Cơ sở kỹ thuật khí Đỗ Xuân Định, Bùi Lê Gôn, Phạm Đình Sùng Nhà xuất Xây dựng, Hà nội 2001 [10] Chi tiết cấu xác, Nguyễn Träng Hïng, Nxb Khoa häc vµ Kü thuËt, Hµ Néi 2002 [11] ThÐorie des mÐcanisms et des machines Artobolebski - Mir Publisher – Moscou 1980 [12] Liaisons et mÐcanismes Pierre Agati, Marc Rossetto Dunod Paris 1994 [13] Theory of Machines and Mechanisms Joseph Edward Shigley, John Joseph Uicker JR McGraw-Hill Inc., USA 1980 [14] Design of Machinery, An introduction to the synthesis and analysis of mechanisms and machines Robert L Norton McGraw-Hill Inc., Singapore 1992 [15] SystÌmes mÐcaniques : ThÐorie et dimensionnement Michel Aublin et autres Dunod Paris 1998 [1] 169 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... ngời toàn trình làm việc máy đợc đảm nhận thiết bị nói trên, máy tổ hợp trở thành máy tự động c Máy truyền biến đổi thông tin, ví dụ máy tính điện tử d Ngoài loại máy đây, nhiều loại máy có chức... cứu môn học Nguyên lý máy Môn học Nguyên lý máy nghiên cứu vấn đề chuyển động điều khiển chuyển động cấu máy Ba vấn đề chung loại cấu máy mà môn học Nguyên lý máy nghiên cứu vấn đề cấu trúc, động... niệm máy cấu Máy Máy tập hợp vật thể ngời tạo ra, nhằm mục đích thực mở rộng chức lao động Căn vào chức năng, chia máy thành loại: a Máy lợng: dùng để truyền hay biến đổi lợng, gồm hai loại: + Máy-