Bài giảng Nguyên lý máy: Chương 10 - Nguyễn Tân Tiến

Theory of Machine 10.05 10.05 Planar Gear Mechanism Planar Gear Mechanism.. §.[r]

(1)

HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department

HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan TienNguyen Tan Tien 10 C

10 CƠ CƠ CẤẤẤẤẤẤẤẤUU B

BÁÁNH RĂNG PHNH RĂNG PHẲẲẲẲẲẲẲẲNGNG

Theory of Machine

Theory of Machine 10.0110.01 Planar Gear MechanismPlanar Gear Mechanism

Theory of Machine

§

§1 ĐĐạạiicươngcương I

I ĐĐịịnhnhnghnghĩĩaavvààphânphânloloạạii

ĐĐịịnhnhnghnghĩĩaa: : cơcơccấấuubbáánhnhrăngrăngllààcơcơccấấuuccóókhkhớớpploloạạiicaocaoddùùngngtruytruyềềnnchuychuyểểnn

đ

độộngngquay quay gigiữữaahaihaitrtrụụccvvớớiimmộộttttỉỉssốốtruytruyềềnnxxááccđđịịnhnhnhnhờờssựựănănkhkhớớpp trtrựựcctitiếếpp

gi

(2)

HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan TienNguyen Tan Tien

Theory of Machine

§

§1 ĐĐạạiicươngcương I

I ĐĐịịnhnhnghnghĩĩaavvààphânphânloloạạii

+

+ vvịịtrtríígigiữữaahaihaitrtrụụcc::cơcơccấấuubbáánhnhrăngrăngphphẳẳngng,,cơcơccấấuubbáánhnhrăngrăngkhơngkhơnggiangian

+

+ hhììnhnhddạạngngbbáánhnhrăngrăng::bbáánhnhrăngrăngtrtrụụ,,bbáánhnhrăngrăngcơncơn

+

+ ssựựănănkhkhớớpp::

+

+ ccááchchbbốốtrtríírăngrăngtrêntrênbbáánhnhrăngrăng::bbáánhnhrăngrăngththẳẳngng,,bbáánhnhrăngrăngnghiêngnghiêng,,chchữữVV

PhânPhânloloạạiitheotheo

cơ

cơccấấuubbáánhnhrăngrăngănănkhkhớớppngongồàii,,ănănkhkhớớpptrongtrong

Theory of Machine

§

§1 ĐĐạạiicươngcương II

II ĐĐịịnhnhlýlýcơcơbbảảnnvvềềănănkhkhớớpp

TTỉỉssốốtruytruyềềnn

1 O O

1 ω ω

n

A

B

P

M

ĐĐịịnhnhlýlýcơcơbbảảnnvvềềănănkhkhớớpp::ĐểĐểtỉtỉsốsốtruyềtruyềnnccốốđđịịnhnh, , đưđườờngng ph

pháápptuyếtuyếnnchungchungcủcủaamộmộttccặpặpbiênbiêndạdạngngphảphảiilnlnccắắtt đư

đườờngngnnốốiitâmtâmtạtạiimộmộttđiểđiểmmccốốđđịịnhnh

VịngVịnglănlăn

+

+ PPllààtâmtâmănănkhkhớớpp

+

+ HaiHaivịngvịngtrịntrịn vvàà lănlănkhơngkhơngtrưtrượợttlênlên

nhau, , ggọọiillààvịngvịnglănlăn, , ccááccbbáánnkkíínhnhđưđượợcckýkýhihiệệuu

+

+ CCặặppbbáánhnhrăngrăngnnộộii((ngongoạạii) ) titiếếppkhikhihaihaivòngvònglănlănnnộộii

(

(ngongoạạii) ) titiếếppnhaunhau

?

2

12 const

P O

i ≡ = ⇒

ω ω

2

1 1 2 P

P OP O P v

v =ω =ω =

) , (O2 O2P

) , (O1 O1P

   

≡ ≡

P O r

L L

2

(3)

Theory of Machine

§

§2 ChChứứngngminhminhđưđườờngngthânthânkhaikhaiphphùùhhợợppvvớớiiđđịịnhnhlýlýcơcơbbảảnnvvềềănănkhkhớớpp

I

I ĐưĐườờngngthânthânkhaikhaivvààccááccttíínhnhchchấấtt

ĐưĐườờngngthânthânkhaikhai::

Vịng

Vịngtrịntrịn((O,rO,r00) ) ggọọiillààvịngvịngcơcơssởở

Cho

Chođưđườờngngththẳẳngng∆∆lănlănkhơngkhơngtrưtrượợtttrêntrênvịngvịngtrịntrịn((O,rO,r00), ), bbấấtt k

kỳỳđiểđiểmmMMnnààoothuthuộộcc∆∆ssẽẽvvạạchchnênnênmmộộttđườđườngngcong cong ggọọiillààđưđườờngngthânthânkhaikhai K

0 K

∆

N

0 r

O

Theory of Machine

§

I

I ĐưĐườờngngthânthânkhaikhaivvààccááccttíínhnhchchấấtt

TTíínhnhchchấấttccủủaađưđườờngngthânthânkhaikhai

1

1 ĐưĐườờngngthânthânkhaikhaikhơngkhơngccóóđiđiểểmmnnààoonnằằmmtrongtrongvịngvịngcơcơssởở

2 PhPháápptuytuyếếnnccủủaađưđườờngngthânthânkhaikhaillààtitiếếpptuytuyếếnnccủủaavịngvịngcơcơssởởvvààngưngượợccllạạii

4

4 CCááccđưđườờngngthânthânkhaikhaiccủủaa1 vịngvịngtrịntrịnllàànhnhữữngngđưđườờngngccááchchđđềềuuvvààccóóththểể

ch

chồồngngkhkhííttlênlênnhaunhau

3 TâmTâmcong cong ccủủaađưđườờngngthânthânkhaikhaittạạiimmộộttđiđiểểmmbbấấttkkỳỳMMllààđiđiểểmmNNnnằằmmtrêntrên

vòng

vòngcơcơssởở, , vvàà

KhoKhoảảngngccááchchgigiữữaaccááccđưđườờngngthânthânkhaikhaibbằằngngđođoạạnn

cung

cungchchắắnngigiữữaaccááccđưđườờngngthânthânkhaikhaitrêntrênvòngvòngcơcơssởở K

0 K

∆

N

0 r M0

M

(4)

Theory of Machine

§

II

II PhươngPhươngtrtrììnhnhđưđườờngngthânthânkhaikhai

ChChọọnnhhệệtoatoađđộộccựựccvvớớiiOOllààmmggốốcc, , điđiểểmmMMthuthuộộcc∆∆đưđượợccxxááccđđịịnhnhbbởởii

∆

N

0 r

0 M O

M x α x

α x θ

t

x x

r r

α

cos

=

:

: ggóóccááppllựựcc

    

=

− =

x x

x x x

r r

α α α θ

cos tan

0 →PhươngPhươngtrtrììnhnhđưđườờngngthânthânkhaikhai

đư

đượợccggọọiillàà invαx(involuteαx)hay hay llààhhààmmthânthânkhaikhai

x

θ

Theory of Machine

§

III

III ĐưĐườờngngthânthânkhaikhaiphphùùhhợợppvvớớiiđđịịnhnhlýlýcơcơbbảảnnvvềềănănkhkhớớpp

2 ω

1 ω

P M

1

O

2

O

n

1

N

2

N

01

r

02

r

L α

t t

1

L r

2

L r

1

L

2

L

ĐĐịịnhnhlýlýcơcơbbảảnnvvềềănănkhkhớớpp::

Đ

Đểểttỉỉsốsốtruyềtruyềnncốcốđịđịnhnh, , đưđườờngngphpháápptuyếtuyếnn chung

chungccủaủammộộttcặcặppbiênbiênddạạngngphảphảiiluônluôncắcắtt đư

(5)

Theory of Machine

§

§3 ĐĐặặccđiđiểểmmccủủaabbáánhnhrăngrăngthânthânkhaikhai I

I ĐưĐườờngngănănkhkhớớpp, , ggóóccănănkhkhớớpp

ĐưĐườờngngănănkhkhớớpplýlýthuythuyếếtt

2

1 cos

L o

L o L

r r r r

= =

α

GGóóccănănkhkhớớppααLL

:

: bbáánnkkíínhnhvịngvịngcơcơssởởbbáánhnhrăngrăng1 vvàà22 :

: bbáánnkkíínhnhvịngvịnglănlănbbáánhnhrăngrăng1 vvàà22

o

r

2 L

r

GGóóccănănkhkhớớp, p, đưđườờngngănănkhkhớớp, p, vịngvịnglănlănphphụụ thu

thuộộccvàvàookhokhoảảngngccááchchtrtrụục, c, ttứứccphphụụthuthuộộcc v

vààookhokhoảảngngcácáchchtươngtươngđđốốiigigiữữaahaihaibábánhnh

răng

ω

1 ω

P M

1

O

2

O

n

1

N

2

N

01

r

02

r

L α

t t

1

L r

2

L r

1

L

2

L

Theory of Machine

§

§3 ĐĐặặccđiđiểểmmccủủaabbáánhnhrăngrăngthânthânkhaikhai II

II KhKhảảnăngnăngddịịchchtâmtâm

KhiKhikhokhoảảngngccááchchtrtrụụccthaythayđđổổii, , ccááccbbáánnkkíínhnh

vịng

vịnglănlănthaythayđđổổiinhưngnhưngttỉỉssốốtruytruyềềnnvvẫẫnnccốố

đ

địịnhnh

1

2 12

L L

r r PO PO

i = = =

ω ω

ĐâyĐâyllààmmộộttđđặặccđiđiểểmmvvààllààmmộộttưuưuđiđiểểmmcủcủaa b

báánhnhrăngrăngthânthânkhai, khai, vvììkhikhillắắpprráápp, , nnếếuu kho

khoảảngngccááchchtrtrụụcckhôngkhôngđđảảmmbbảảoo, , ttỉỉssốốtruytruyềềnn v

vẫẫnnđđảảmmbbảảoo

const r

r

= =

1

0

ω

1 ω

P M

1

O

2

O

n

1

N

2

N

01

r

02

r

L α

t t

1

L r

2

L r

1

L

2

(6)

Theory of Machine

§

§3 ĐĐặặccđiđiểểmmccủủaabbáánhnhrăngrăngthânthânkhaikhai III

III MMộộttvvààiithơngthơngssốốccủủaabbáánhnhrăngrăngthânthânkhaikhai

VịngVịngđđỉỉnhnhrree

TrTrênênvịngvịngbbáánnkkíínhnhrrxx((rrii≤≤rrxx≤≤rree) )

VòngVòngchânchânrrii

VòngVòngcơcơssởởrr00 +

+ chichiềềuuddààyyrăngrăngSSxx

+

+ bưbướớccrăngrăngttxx +

+ chichiềềuurrộộngngrãnhrãnhWWxx

x x x W S

t = +

e

r

i

r

0

r

x

r

x

S

x

W

x

t

Theory of Machine

§

§3 ĐĐặặccđiđiểểmmccủủaabbáánhnhrăngrăngthânthânkhaikhai IV

IV ĐiĐiềềuukikiệệnnănănkhkhớớppđđềềuu

GiGiảảssửửttừừngngccặặppbiênbiênddạạngngđđốốiititiếếppththỏỏaađiđiềềuukikiệệnncơcơbbảảnnvvềềănănkhkhớớpp

KhiKhichuychuyểểnntiếtiếpptừtừccặặppbiênbiênddạạngngănănkhkhớớpptrướtrướccsang sang ccặặppbiênbiêndạdạngngănănkhớkhớpp k

kếếtiếtiếppsau, sau, đđịịnhnhlýlýănănkhớkhớppvẫvẫnnđượđượccthỏthỏaa??

QuQuáátrtrììnhnhănănkhkhớớppccủủaammộộttccặặppbbáánhnhrăngrăngllààggồồmmnhinhiềềuuccặặppbiênbiênddạạngngđđốốiititiếếpp, , k

kếếtitiếếppnhaunhaullầầnnlưlượợttvvààooănănkhkhớớpp

ĐĐểểđđảảmmbbảảooănănkhkhớớppliênliênttụụccvvớớiittỉỉssốốtruytruyềềnnccốốđđịịnhnh, , ccááccccặặppbiênbiênddạạngngđđốốii ti

tiếếppccủủaahaihaibbáánhnhrăngrăngphphảảiiliênliênttụụcckkếếtitiếếppnhaunhauvvààootitiếếppxxúúcctrêntrênđưđườờngngănăn kh

khớớpp

+

+ ănănkhkhớớppđúđúngng +

+ ănănkhkhớớpptrùtrùngng +

+ ănănkhkhớớppkhíkhítt

(7)

Theory of Machine

§

1

1 ĐiĐiềềuukikiệệnnănănkhkhớớppđđúúngng((ănănkhkhớớppchchíínhnhxxáácc)) n

n

01

r

02

r

1

L

2

L

1

L′ L′2

∗

2

L

1

ω

2

ω

M

M′

2 N t

1 N t

2

1 t hay t0 t0

tN = N =

ĐiĐiềềuukikiệệnn

CCááccthơngthơngssốố llààthơngthơngssốốchchếếttạạoo, , đđóóviviệệccthaythayđđổổiikhokhoảảngngccááchch tr

trụụcckhơngkhơngảảnhnhhưhư1 ởở2ngngggììđđếếnnđiđiềềuukikiệệnnănănkhkhớớppđđúúngng

0,t

t

Theory of Machine

§

2

2 ĐiĐiềềuukikiệệnnănănkhkhớớpptrtrùùngng((điđiềềuukikiệệnntrtrùùngngkhkhớớpp))

n

01

r

02

r

1

LL2

1

L′L′2

1

ω

2

ω

P A

B

1 e

r

2 e

r

ĐiĐiềềuukikiệệnn ≥ ≡ = ≥1 , , εε: : hhệệssốốtrtrùùngngkhkhớớpp

O N N

t AB t

AB hay

t

AB ε

(8)

Theory of Machine

§

2

2 ĐiĐiềềuukikiệệnnănănkhkhớớpptrtrùùngng((điđiềềuukikiệệnntrtrùùngngkhkhớớpp))

εε phphụụthuthuộộccvvààoođiđiềềuukikiệệnnchchếếttạạoo((rree,,rr00,,tt00) ) vvààđiđiềềuukikiệệnnllắắpprráápp((AA, , ααLL)) L o

e o

e r r r A

r2 2 sinα

2

1− + − −

=

A N B N AB= 1 − 1

) ( 1 2 2

1B N N N A

N − −

=

2

1B N A N N

N + −

=

( 2)

2 2 2

1 r r r NP PN

re − o + e − o − +

=

(L L L L) o

e o

e r r r r r

r sinα sinα

2 2 1 2

2− + − − +

= n n 01 r 02 r

LL2

1 L′ L′ ω ω P A B e r e r N N o L o e o e t A r r r r α ε sin 2 2 2

1− + − −

= ⇒

Theory of Machine

§

3

3 ĐiĐiềềuukikiệệnnănănkhkhớớppkhkhíítt

n n 01 r 02 r ω ω L r L r n′ n′ ∗ L M a b P a′ b′ M′ L L L′ L′ ∗ L L′

L′ L1

L

P a P b′ = ′

aP bP= aP P a bP P

b′ + = ′ +

a a b b′ = ′ ⇒ ⇒ L L S W =     = = 2 L L L L S W S W

KhiKhiωω11ccùùngngchichiềềuukimkimđđồồngnghhồồ, , điđiểểmm v

vààđiđiểểmm a′∈L1′ ssẽẽđđếếnntitiếếppxxúúccnhaunhauttạạiiPP

2

L b′∈ ′

→ĐiĐiềềuukikiệệnnănănkhkhớớppkhkhíítt

KhiKhiωω11ngưngượợccchichiềềuukimkimđđồồngnghhồồ, , điđiểểmm v

vààđiđiểểmm ssẽẽđđếếnntitiếếppxxúúccnhaunhauttạạiiPP

2 L b∈ L a∈ Do

(9)

Theory of Machine

§

§3 ĐĐặặccđiđiểểmmccủủaabbáánhnhrăngrăngthânthânkhaikhai V

V HiHiệệnntưtượợngngtrưtrượợttbiênbiênddạạngngvvààhhệệssốốtrưtrượợttbiênbiênddạạngng

→

→ xxảảyyrarahihiệệnntưtượợngngtrưtrượợtttươngtươngđđốốiitheotheo phương

phươngtitiếếpptuytuyếếnngigiữữaahaihaibiênbiênddạạngngggọọiillàà

hi

hiệệnntưtượợngngtrưtrượợttbiênbiênddạạngng

HiHiệệnntưtượợngngnnààyyllààmmộộtttrongtrongnhnhữữngngnguyênnguyên nhân

nhânllààmmmònmònmmặặtttitiếếppxxúúccccủủaarăngrăng ? ? 1 1 2 ω M O M M M M l nn M O M O v v v ⊥ ⊥ ⊥ +

= r r

r

PhPhươngươngtrtrììnhnhvvậậnnttốốccđiđiểểmmMM

2 ω ω n N N

LL2

1 N′ K ϕ d ϕ d P M a b

L′ L′ O O M V r M V r 2M M V r n

Theory of Machine

§

2 ω ω n N N

LL2

1 N′ K ϕ d ϕ d P M a b

L′ L′ O O M V r M V r 2M M V r n

ĐĐộộmịnmịnccủủaaccạạnhnhrăngrăngphphụụthuthuộộccvvààoochichiềềuu d

dààiicungcungtrưtrượợtt KhiKhivvịịtrtríítitiếếppxxúúccđiđittừừPP→→MM, , c

cáácccungcungtrưtrượợtttrêntrênccááccccạạnhnhrăngrăngllàà

CungCungtrưtrượợtttrêntrênmmộộttccạạnhnhrăngrăngllààcungcungvvừừaa

lăn

lănvvừừaatrưtrượợttđđốốiivvớớiiccạạnhnhrăngrăngđđốốiititiếếpp

trongmmộộttththờờiigiangiannnààoođđóó

HaiHaicungcungtrưtrượợttnnààyynnóóiichungchungkhơngkhơngbbằằngng

(10)

Theory of Machine

§

2

ω

1

ω n

1

N

2

N

1

LL2

1

N′ K

1

ϕ d

1

ϕ d

P M

a b

1

L′L2

′

1

O

2

O

2

M

V

r

1

M

V

r

1 2M

M

V

r

n

ĐĐểểđđáánhnhgigiááđđộộmònmòndo trưtrượợtt, , ngưngườờiitata d

dùùngnghhệệssốốtrưtrượợttµµ, , đưđượợccđđịịnhnhnghnghĩĩaa

     

− = − ≡

2

2 2

1

1 1

1

ds ds ds

ds ds

ds ds ds

ds ds

µ µ

CCóóththểểttíínhnhđưđườờngngcong cong trưtrượợtttheotheo

12 2

21

1 , i

MN MN i

MN MN

− = −

= µ

µ

HHệệssốốtrưtrượợttµµphphụụthuthuộộccvvịịtrtrííđiđiểểmmtitiếếppxxúúcc, , ttạạiitâmtâmănănkhkhớớpptataccóóµµ1 1 = = µµ2 2 = 0=

HaiHaihhệệssốốtrưtrượợttccủủaaccặặppđiđiểểmmđđốốiititiếếppbaobaogigiờờccũũngngtrtrááiiddấấuunhaunhau, , hhệệssốốccóógigiáá tr

trịịâmâmbaobaogigiờờccũũngngccóógigiáátrtrịịtuytuyệệttđđốốiillớớnnhơnhơn

Theory of Machine

§

§4 KhKhááiininiệệmmvvềềhhììnhnhththàànhnhbiênbiênddạạngngthânthânkhaikhai

I

I CCááchchhhììnhnhththàànhnhbiênbiênddạạngngthânthânkhaikhai

Tooth cutting processes for cylindrical gears

Định dạng
Số trang	10
Dung lượng	411,23 KB