Bài giảng nguyên lý máy ĐHBK đà nẵng

Đại học đà nẵng Trờng đại học Bách KHOA khoa s phạm kỹ thuật -ả à - Bài giảng NGUYÊN Lý MáY dùng cho sinh viên CHUYÊN NGàNH CƠ KHí CHế TạO MáY (LƯU HàNH NộI Bộ) Biên soạn : LÊ CUNG - môn nguyên lý chi tiết máy F đà nẵng 2007 G CHƯƠNG MỞ ĐẦU §1 Khái niệm máy c cu Mỏy Máy tập hợp vật thể ngời tạo ra, nhằm mục đích thực mở rộng chức lao động ã 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 khiển 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 ã Khi phân tích hoạt động máy, xem máy hệ thống gồm phận điển hình, theo sơ đồ khèi sau: Bé ngn Bé biÕn ®ỉi trung gian Bé 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 C cu ã Trong phận máy, tập hợp vật thể có chuyển động xác định, làm nhiệm vụ truyền hay biến đổi chuyển động gọi cấu ã 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, chÊt láng, c¬ cÊu di chun nhê thủ lùc + Cơ cấu dùng tác dụng điện từ Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật Đ2 Ni dung phương pháp nghiên cứu môn học Nguyên lý mỏy ã 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 ã 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 Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật Chương I CẤU TRÚC CƠ CẤU §1 Khái niệm định nghĩa 1) Khâu chi tiết máy Pist«ng B Xi lanh B Thanh trun A A O Trơc khủu O Hình 1.2 Hình 1.1 ã Ví 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 ®éng quay cđa trơc khủu (1) z TZ y TY QZ 1 TX ` QX QY y O x QZ H×nh 1.3 TX O x H×nh 1.4 ã Khâu chi tiết máy + Máy cấu 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 (ví dụ lò xo ) có dạng dây dẻo (ví dụ dây đai truyền đai ) 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 Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật Mỗi chi tiết máy phận hoàn chỉnh, tháo rời nhỏ đợc máy ã 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, 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 ã 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) O R, cÇn biÕt thông số: + Ba tọa độ xO2, yO2, zO2 cđa gèc O2 cđa hƯ quy chiÕu R2 hƯ R β ex2 O + Ba gãc chØ ph−¬ng α, , xác định phơng y chiều vectơ đơn vị ex trục O2x2 hệ (R) 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 ®éng • 3) Các loại khớp động lược đồ khp ã 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 Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 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 (hai khâu tiếp xúc theo điểm đờng) Khớp thấp: thành phần khớp động mặt (hai khâu tiếp xúc theo mặt) Ví dụ khớp động ã z z TZ x 1 A’ B’ A B y O QY y x x H×nh 1.6 H×nh 1.7 Chèt R·nh y z O O z y z x Hình 1.9 : Khớp trợt Hình 1.8 : Khớp cầu có chốt + Ví dụ 1: Cho hình 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 ®éng nµy lµ mét khíp cao + 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 khớp thấp Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ tht + 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 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 mét khíp thÊp + VÝ dơ 4: Khíp tÞnh tiÕn (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 + Ví dụ 5: Khớp quay (khớp lề hình 1.10): số bậc tự 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 khớp thÊp + VÝ dơ 6: Khíp vÝt (vÝ dơ vÝt 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 xác định dọc theo trục Oz) Do khớp vít khớp loại Thành phần khớp động mặt ren vít nên khớp thấp ã 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 (khớp thấp, lo¹i 5) Khíp vÝt (khíp thÊp, lo¹i 5) Khíp cao phẳng (khớp bánh phẳng, khớp cam phẳng ) (khớp cao, loại 4) Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuËt y z A O x B Vít me Đai ốc Hình 1.11: Khớp vít H×nh 1.10 : Khíp quay 4) Kích thước động khâu lược đồ khâu + KÝch th−íc ®éng cđa 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 có đờng trơc song song víi KÝch th−íc ®éng cđa truyền khoảng cách li hai đờng trục khớp quay + Mỗi khâu có hay nhiều kích thớc động Ví dụ, khâu hình 1.14 đợc nối động với ba khâu 6, khớp quay D, 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, li 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 5) Chui ng v c cu Hình 1.12 ã 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 với + 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 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 Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S ph¹m Kü thuËt z C B 3 E 4 A D F x H×nh 1.14 H×nh 1.13 z H×nh 1.15 2 y 1 y H×nh 1.16 x Hình 1.18 Hình 1.17 ã 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 Hình 1.19 lại Hình 1.17: 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) §2 Bậc tự cấu B 1) Khái niệm bậc tự cấu + Sè bậc tự cấu số thông số vị trí độc lập cần cho trớc để vị trí toàn cấu hoàn toàn xác định Số bËc tù cđa c¬ cÊu cịng chÝnh b»ng sè quy luật chuyển 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 định ba khâu động 1, 2, Nếu cho trớc thông số Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo A C D Hình 1.20 Lê Cung, Khoa S− ph¹m Kü thuËt ϕ1 = ( AD, AB ) để xác định vị trí khâu so với giá vị trí cấu hoàn toàn xác định Thật vậy, kích thớc động lAB đà cho trớc nên vị trí điểm B hoàn toàn xác định Do điểm D kích thớc lBC , lCD đà cho trớc nên vị trí điểm C vị trí khâu hoàn toàn xác định Nếu cho trớc quy luật chuyển ®éng cđa kh©u (1) : ϕ1 = ϕ1 (t ) chuyển động khâu hoàn toàn xác định Nh cấu bốn khâu b¶n lỊ cã bËc tù do: W = 2) Cơng thức tính bậc tự cấu ã Xét cấu gồm giá cố định n khâu động Gọi : W0 : tổng số bậc tự khâu động cấu để rời hệ quy chiếu gắn liền với giá R : tổng số ràng buộc khớp cấu tạo W = W0 R Khi bậc tự cấu bằng: Do khâu động để rời có bËc tù nªn tỉng sè bËc tù cđa n khâu động: W0 = 6n Để tính bậc tự cấu, cần tính R ã 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 j tự tơng đối, nghĩa tạo j ràng buộc) W = 6n − ∑ jp j Do ®ã: (1.1) j Ví dụ, với cấu tay máy (hình 1.18): n = 3, p5 = (ba khíp quay lo¹i 5) ⇒ W = 3.6 − (3.5) = ã 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 buộc thừa công thức tính bậc tự Khi ®ã: W = 6n − (∑ jp j − Rtrung − Rthua ) (1.2) j Ngoµi 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 buéc trïng; Rthua : sè rµng buéc thõa; Wthua : sè bËc tù thõa 3) Cơng thức tính bc t ca c cu phng ã 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 tổng số bậc tự n khâu động: W0 = 3n Gọi Oxy mặt phẳng chuyển động cấu c¸c bËc tù TZ , QX , QY cđa khâu đà 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 Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 10 x x đ A V B B Hình 13.17 C ã Khâu nối giá 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) nh hình 13.19 khâu Cx cắt vòng tròn (A, lAB), khâu Cx quay đến vị trí đóng khớp trợt B lại đợc để tạo thành cấu : Khâu Cx quay đợc toàn vòng Nếu điểm C nằm (A, lAB) khâu Cx không quay đợc toàn vòng l AC l AB Tóm lại, điều kiện quay toàn vòng kh©u Cx: B2 B1 x A x A B2 B3 C Hình 13.19 Hình 13.18 C Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S− ph¹m Kü thuËt 159 Chương XIV CÁC CƠ CẤU C BIT Đ1 C cu truyn ng ã Cơ cÊu trun ®éng ®ai dïng ®Ĩ trun chun ®éng quay hai trục O1 O2, nhờ ma sát bánh đai (1), (2) dây đai (3) (hình 14.1) ã Để có ma sát bánh đai dây đai, cần phải có sức căng ban đầu dây đai Do vậy, cấu cha chuyển động, hai nhánh AB CD đà 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 dẫn) : S1 < S0 < S A Nh¸nh G chïng G S0 S1 B O2 O1 M C Nhánh G căng G S0 / S2 Hình 14.1 D 1) Quan hệ lực căng S1 S2 hai nhánh b truyn (Cụng thc Euler) ã Đai ôm lấy puli mét gãc n AO1C = β gäi lµ cung ôm Lực căng đoạn dây đai AC tăng từ S1 A đến S2 C (hình 14.2) ã Xét phân tố dây đai mn, chắn cung d , vị trí mn đợc xác định góc G G G Lực tác dụng lên phân tố dây đai mn bao gồm : Lực căng S Om vµ ( S + dS ) ⊥ On ; lùc ma G G G G n s¸t dF ⊥ dN ; áp lực dN lực li tâm dC nằm theo phân giác góc mO n ã Momen điểm O1 lực tác dụng lên ph©n tè mn : S.R + dF.R - (S+dS).R = với R bán kính bánh đai dF = dS ã Gọi f hệ số ma sát puli dây đai, ta có : dF = f dN dS dN = f ã Điều kiƯn c©n b»ng lùc cđa ph©n tè mn cho ta : G G G G G G S + ( S + dS ) + dN + dF + dC = G Chiếu lên phơng dN : d dα − S sin − ( S + dS ).sin + dN + dC = 2 dα dα ⇒ −2S sin − dS sin + dN + dC = 2 dS Víi : dN = f Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 160 V2 = àV d R : khối lợng đơn vị chiều dài dây đai V : vận tốc dài dây đai d d d dS sin Do dS d vô bÐ nªn sin 2 dS Suy ra: − S dα + + µV dα = f dS ⇒ = fdα ( S − µV ) dC = µ R.dα β S2 dS ⇒ ∫ = fdα ( S − µV ) ∫0 S1 ⇒ S − µV = ( S1 − µV ) e f β (14.1) C«ng thøc 14.1 đợc gọi công thức Euler ã Khi đai đứng yên, hệ thức 14.1 trở thành : S = S1e f β G G dN , dC m n G dα dF α G G G S S + dS β A C O1 M Nhánh chùng Nhánh căng Bánh dẫn (1) S2 S1 Hình 14.2 2) Momen ma sỏt b truyn ã 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 S2 ∫ R.dS = R(S − S1 ) (14.2) S1 • Trõ hai vÕ cđa hƯ thøc (14.1) víi S1, suy ra: S − S1 = ( S1 − µV ) e f β − S1 + µV ⇒ S − S1 = ( S1 − µV ) (e f β − 1) Thay vào (14.2), suy đợc : M MS = R( S2 − 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 ⇒ S + S1 = S0 (14.4) • Céng hai vÕ cđa hƯ thức (14.1) với S1, suy ra: Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S− ph¹m Kü thuËt 161 S + S1 = ( S1 − µV ) e f β + S1 + µV ⇒ 2S0 = S + S1 = ( S1 − µV ) e f β + S1 + µV 2 S0 + µV (e f β − 1) (14.5) e f β +1 ã Thay (14.5) vào (14.3) suy : (e f β − 1) ( S0 − µV ) M MS = R f β (14.6) e +1 Đây momen lớn mà truyền đai truyền động đợc MMS đặc trng cho khả tải truyền đai S1 = 3) Nhận xét khả tải truyền đai Tõ hƯ thøc (14.6), ta cã thĨ rót kết luận sau: ã Khi vận tốc dài V đai tăng MMS giảm : khả tải truyền đai giảm S0 Vận tốc giới hạn đai ứng với: S0 àV Vgh ã 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 ®ai chãng bÞ r·o Hình 14.3 : Puli căng đai Hình 14.4 : Đai thang, đai trịn dM MS > nên góc ôm tăng khả tải truyền đai tăng theo 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 ã 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 f ã Vì Đ2 C cu Cỏc ng (Cardan) Cơ 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 Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 162 1) Cu to 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 hình chữ thập (3) khớp quay A, A B, B AA vuông góc với trơc (1) BB’ vu«ng gãc víi trơc (2) AA’ vu«ng góc với BB Khi khâu (1) quay tròn khâu (2) quay tròn, khâu chữ thập (3) chuyển ®éng phøc t¹p quanh ®iĨm O A Ch¹c (a) ω1 B Ch¹c (b) O α Trơc (1) B’ 2 Trục (2) A Hình 14.5: Cơ cấu đăng 2) Phõn tớch ng hc ã Gọi góc hợp trục (1) trục (2) (hình 14.6) Trên hình 14.6, trục (1) trục (2) tạo nên mặt phẳng thẳng đứng Vị trí ban đầu AA nằm mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng chứa trục (1) trục (2) Vị trí ban đầu BB nằm mặt phẳng chứa trục (1) trục (2) 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) Khi điểm A di chuyển vòng tròn (CA) đến vị trí A1, vòng tròn (CB), điểm B có vị trí B1 AA giao tuyến mặt phẳng chứa vòng tròn (CA) (CB) JJJG JJJG JJJG JJJG Góc quay khâu (1) khâu (2) lần lợt lµ θ1 = OA, OA1 vµ θ = OB, OB1 ( ) ( ) Tõ A1 h¹ A1H vuông góc với mặt phẳng vòng tròn (CB), từ H hạ HI vuông góc với AA Theo định lý ba đờng vuông góc, ta suy : A1 I AA ' Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 163 n góc nhị diện hợp mặt phẳng chứa vòng tròn (C ) (C ) Nh− vËy, gãc HIA A B Do trục (1) trục (2) lần lợt vuông góc với mặt phẳng chứa vòng tròn (CA) (CB), nên góc n góc hai trục (1) (2) : HIA n =α HIA 1 IH Dựa vào tam giác A1HI vuông H, ta có : cos α = (14.7) IA1 IA Dùa vµo tam giác OA1I vuông I, ta có : tg1 = (14.8) OI Mặt khác, OB1 OA1 (vì chúng vị trí hai OA OB luôn vuông góc với nhau) OB1 trực giao với HA1 (vì HA1 vuông góc với mặt phẳng (CB) chứa OB1 ), nên OB1 vuông góc với mặt ph¼ng OHA1 Suy : OB1 ⊥ OH n = (góc có cạnh thẳng góc) Từ suy r»ng : n AOH = BOB n = IH Dựa vào tam giác OIH vuông I, ta cã : tgθ = tg IOH OI tg θ cos α = tg θ Tõ (14.7), (14,8) vµ (14.9) suy : B Chạc (b) H (14.9) (14.10) A1 A B1 Chạc (a) ` θ2 (CB) (2) θ1 I (CA) ω2 α O (1) n α = HIA A’ θ1 = n AOA1 n=n θ = BOB AOH B’ ω1 H×nh 14.6 ã Đạo hàm hai vế (14.10) theo t : (1 + tg 2θ1 ) ω1.cos α = (1 + tg 2θ2 ) ω2 ω1 cos α ω + tg 2θ ⇒ i12 = = ω (1 + tg 2θ1 ) cos α ⇒ i12 = ω1 + tg 2θ1.cos α = ω (1 + tg 2θ1 ) cos α ω1 cos ã Khi = = th× : ω 2min = ω1 cos α π Khi = = : 2 Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Hình 14.7 Lê Cung, Khoa S− ph¹m Kü thuËt 3π 2π 164 cos Đồ thị biểu diễn theo góc quay trục (1) cho hình 14.7 ã 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 2max = lớn phận bị dÉn (h×nh 14.8) ω2 [ Rad / s ] 106 α =180 104 α =100 102 α =50 100 98 Hình 14.8 Đồ thị biểu diễn biến thiên vËn tèc gãc ω2 theo gãc quay θ1 cđa kh©u dẫn ứng với giá trị khác góc α gi÷a hai trơc quay (ω1 =100 Rad/s) 96 94 50 100 150 200 250 300 350 θ1 3) C cu cỏc ng kộp 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 + tg 2 cos α1 = Ta cã : i21 = ω1 (1 + tg 2θ ) cos α1 Víi θ góc quay chạc (b) tính từ mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng chứa trục (2) (1) i23 = ω + tg 2θ 2, cos α = ω3 (1 + tg 2θ 2, ) cos α Víi θ 2, gãc quay cđa ch¹c (b) tính từ vuông góc với mặt phẳng chứa trục (2) vµ (1) b b’ α2 α1 Hình 14.9 b b 1 Do đó: H×nh 14.10 ω1 (1 + tg θ ) cos α1 + tg 2θ 2, cos α = i13 = ω + tg 2θ cos α1 (1 + tg 2θ 2, ) cos α §Ĩ i13 b»ng h»ng sè, phải có hai điều kiện : + = + θ = θ 2, (hai gãc quay hai đầu chạc nằm trục (2) phải nhau) Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 165 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 C cu 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 cấp phôi tự động, cấu đa phim máy chiếu phim 1) Cu to ắ Cơ cấu Man ngoại tiếp gồm đĩa tròn (1) có lắp chốt A, đĩa hình (2) có nhiều rÃnh hớng tâm đối xứng qua tâm O2 Khi đĩa (1) quay, cã lóc chèt A lät vµo mét r·nh cđa ®Üa (2), ®ã ®Üa (2) quay quanh O2 Khi chốt A khỏi rÃnh này, đĩa (2) dừng lại Khi chốt A tiếp tục vào rÃnh đĩa (2), đĩa (2) lại quay quanh O2 Để tránh chuyển động quay ngẫu nhiên đĩa (2) tác động momen ngẫu nhiên khoảng thời gian tõ chèt A khái mét r·nh cña ®Üa (2) ®Õn chèt A ®i vµo r·nh kÕ tiếp đĩa (2), khoảng thời gian nói trên, ta phải khóa cứng đĩa (2) 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, ắ 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 14.11), miễn chúng phối hợp đợc với A E (1) O2 (2) O1 2ϕ D 2ϕ1 C H×nh 14.11 ấ Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 166 O1 H×nh 14.13 H×nh 14.12 2) Phân tích động học a) Số rãnh tối thiểu - Số chốt tối đa 2π víi z sè r·nh cđa ®Üa z π n Để chốt A không bị va đập vào r·nh : O AO1 = z Suy : 2ϕ1 = π − 2ϕ = π (1 − ) z Gäi tC lµ thêi gian chun ®éng cđa ®Üa (2); tD lµ thêi gian dõng cđa ®Üa (2): 2ϕ π ⎛ 2⎞ tC = = ⎜ − ⎟ ω1 ω1 ⎝ z ⎠ 2π − 2ϕ1 π ⎛ ⎞ = ⎜1 + ⎟ với : vận tốc góc đĩa (1) : ω1 = h»ng sè tD = ω1 ω1 ⎝ z ⎠ 1− tC tC z = z−2 Tû sè k = gäi lµ hƯ sè thêi gian chun ®éng cđa c¬ cÊu: k = = tD tD + z + z V× k > z nguyên nên z hay số rÃnh tèi thiĨu c¬ cÊu Man : z = ã Trên hình 14.11, ta có: 2 = ã 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 (tức chốt A khỏi rÃnh đĩa (2) chốt đĩa (1) đợc vào m 2z 2 2z khíp víi ®Üa (2)) Hay : m ≤ = = ⇒ Sè chèt tèi ®a: m = z−2 2ϕ1 − z − z b) Tỷ s truyn Để xác định vận tốc gia tốc đĩa (2) ta xét vị trí cấu, tay quay O1A rÃnh O2A đĩa tạo với đờng trục O1O2 góc lần lợt (hình 14.14) Trong tam gi¸c O1AO2, ta cã : sin ϕ sin ϕ2 r = λ= = l sin (π − ϕ2 − ϕ1 ) sin (ϕ2 + ϕ1 ) Trong ®ã : l = lO1O2 , r = lO1 A Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo A ω1 r O1 O2 ϕ2 l ϕ1 Hình 14.14 Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 167 sin ϕ1 − λ cos ϕ1 λ sin ϕ1 ϕ2 = arctg Hay : cos Đạo hàm biểu thức (14.10) theo ta đợc : ( cos ϕ1 − λ ) dϕ = dϕ1 − 2λ cos ϕ1 + λ dϕ dϕ dϕ dϕ VËn tèc cđa ®Üa 2: ω2 = = = ω1 dt dϕ1 dt dϕ1 λ ( cos ϕ1 − λ ) ⇒ ω2 = ω1 − 2λ cos ϕ1 + λ Suy ra: tg = Gia tốc đĩa : ε = ( ) sin ϕ1.λ λ − d 2ϕ2 ε2 = ω =ω dϕ12 − 2λ cos ϕ1 + λ ( (14.11) (14.12) dω2 dω1 dϕ2 d 2ϕ dϕ1 = + ω1 dt dt dϕ1 dϕ1 dt NÕu ®Üa quay ®Ịu ( ω1 =h»ng sè) th× : (14.10) ) ⇒ ε = ε1 dϕ d 2ϕ + ω12 dϕ1 dϕ12 (14.13) Các công thức (14.12), (14.13) chứng tỏ đĩa quay ( = const ) đĩa quay không Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 168 TI LIU THAM KHO Nguyên lý máy Đinh Gia Tờng, Nguyễn Xuân Lạc, Trần DoÃn Tiến Nxb Đại häc vµ THCN, Hµ néi 1969 [2] H−íng dÉn thiÕt 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 néi 1998 [5] øng dông tin häc thiÕt kÕ 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 Trọng Hùng, 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] Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S− ph¹m Kü thuËt 169 MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU §1 Khái niệm máy cấu .2 Máy .2 Cơ cấu §2 Nội dung phương pháp nghiên cứu môn học Nguyên lý máy Chương I .4 CẤU TRÚC CƠ CẤU §1 Khái niệm định nghĩa 1) Khâu chi tiết máy .4 2) Nối động, thành phần khớp động khớp động 3) Các loại khớp động lược đồ khớp .5 4) Kích thước động khâu lược đồ khâu 5) Chuỗi động cấu §2 Bậc tự cấu 1) Khái niệm bậc tự cấu .9 2) Cơng thức tính bậc tự cấu 10 3) Cơng thức tính bậc tự cấu phẳng 10 4) Khâu dẫn - Khâu bị dẫn - Khâu phát động 12 §3 Xếp hạng cấu phẳng 13 1) Nhóm Atxua – Hạng nhóm 13 2) Hạng cấu 14 Chương II 17 PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU PHẲNG 17 §1 Bài tốn vị trí (chuyển vị) quỹ đạo 17 §2 Bài toán vận tốc .18 §3 Bài tốn gia tốc 21 Chương III 30 PHÂN TÍCH LỰC TRÊN CƠ CẤU PHẲNG 30 §1 Lực tác động cấu 30 1) Ngoại lực 30 2) Lực quán tính .30 3) Phản lực khớp động 30 §2 Số liệu cho trước, giả thiết nội dung tốn phân tích lực cấu 31 §3 Ngun tắc trình tự giải tốn phân tích lực cấu .31 1) Nguyên lý Đalămbe 31 2) Điều kiện tĩnh định tốn phân tích áp lực khớp động 31 3) Trình tự ví dụ giải tốn phân tích áp lực khớp động 33 4) Phương pháp di chuyển để tính M cb hay Pcb 35 Chương IV 37 MA SÁT TRONG KHỚP ĐỘNG 37 §1 Đại cương 37 1) Khái niệm .37 2) Ma sát trượt khô - Định luật Coulomb 37 3) Ma sát lăn .40 §2 Ma sát trượt khơ khớp trượt 42 1) Ma sát rãnh hình tam giác 42 2) Ma sát mặt phẳng nghiêng 43 3) Ma sát rãnh nghiêng hình tam giác .45 4) Ma sát khớp ren vít 45 Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 170 §3 Ma sát trượt khớp quay .47 1) Momen ma sát khớp quay 47 2) Tổng áp lực N tổng lực ma sát F 49 3) Vòng tròn ma sát tượng tự hãm khớp quay 51 4) Các trường hợp cụ thể khớp quay 52 §4 Ma sát khớp quay chặn 54 1) Khớp quay chặn (ổ chặn) .54 2) Khớp quay chặn chạy mòn 55 Chương V 56 CÂN BẰNG MÁY 56 §1 Nội dung cân máy 56 1) Tác hại lực quán tính .56 2) Nội dung cân máy 56 §2 Cân vật quay 56 1) Cân vật quay mỏng 56 2) Cân vật quay dày 58 §3 Cân cấu nhiều khâu 62 Chương VI 65 CHUYỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY .65 §1 Đặt vấn đề 65 §2 Phương trình chuyển động 65 1) Các đại lượng thay 65 2) Phương trình chuyển động máy 66 3) Khâu thay .67 §2 Vận tốc góc thực khâu dẫn .67 1) Các chế độ chuyển động máy 67 2) Xác định vận tốc góc thực khâu dẫn 68 §4 Làm chuyển động máy 70 1) Đại cương làm chuyển động máy .70 2) Xác định momen quán tính bánh đà 73 Chương VII .76 HIỆU SUẤT .76 §1 Khái niệm hiệu suất 76 §2 Hiệu suất chuỗi khớp động (hay chuỗi cấu) 76 1) Trường hợp chuỗi khớp động nối tiếp 76 2) Trường hợp chuỗi khớp động song song 77 3) Trường hợp chuỗi khớp động hỗn hợp 77 Chương VIII .79 ĐIỀU CHỈNH TỰ ĐỘNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA MÁY 79 §1 Đặt vấn đề 79 §2 Bộ điều chỉnh vận tốc ly tâm trực tiếp 79 1) Cấu tạo 79 2) Nguyên lý làm việc 79 3) Một số khái niệm 80 4) Ưu nhược điểm điều chỉnh vận tốc ly tâm trực tiếp 80 §3 Các điều chỉnh vận tốc ly tâm gián tiếp .81 1) Bộ điều chỉnh vận tốc ly tâm gián tiếp phi tĩnh 81 2) Bộ điều chỉnh vận tốc ly tâm gián tiếp có liên hệ ngược cứng 82 3) Bộ điều chỉnh vận tốc ly tâm gián tiếp có liên hệ ngược mềm 83 §3 Nhận xét cấu trúc hệ điều chỉnh tự động .83 Chương IX 85 CƠ CẤU CAM 85 Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 171 Đ1 i cng .85 1) Khái niệm cấu cam .85 2) Các thông số cấu cam 86 §2 Phân tích động học cấu cam 88 1) Bài toán chuyển vị 88 2) Bài toán vận tốc gia tốc 92 §3 Phân tích lực cấu cam 93 1) Lực tác dụng cấu cam - Góc áp lực tới hạn góc áp lực cực đại cho phép 93 2) Quan hệ góc áp lực, vị trí tâm cam quy luật chuyển động cần 94 - Xác định góc áp lực pháp tuyến biên dạng cam 94 §4 Tổng hợp cấu cam 97 1) Tổng hợp cấu cam cần đáy nhọn 97 2) Tổng hợp cấu cam cần đáy lăn 102 3) Tổng hợp cấu cam cần đẩy đáy 103 §5 Biện pháp bảo toàn khớp cao 107 Chương X .109 CƠ CẤU BÁNH RĂNG THÂN KHAI PHẲNG 109 §1 Đại cương 109 1) Khái niệm 109 2) Định lý ăn khớp bánh .111 3) Biên dạng thân khai 112 §2 Điều kiện để tỷ số truyền cặp bánh thân khai số 114 1) Điều kiện ăn khớp ăn khớp trùng cặp bánh thân khai 116 2) Điều kiện ăn khớp khít cặp bánh thân khai 117 §3 Các thơng số chế tạo bánh thân khai 118 1) Phương pháp bao hình để tạo hình biên dạng thân khai 118 2) Thanh sinh thông số sinh 119 3) Các thông số chế tạo bánh thân khai 120 4) Hiện tượng cắt chân – Số hệ số dịch dao tối thiểu 122 §4 Các thơng số ăn khớp cặp bánh thân khai 124 1) Phương trình ăn khớp khít 124 2) Các chế độ ăn khớp cặp bánh thân khai 126 3) Các thông số ăn khớp đặc điểm chúng chế độ ăn khớp 126 4) Một vài đặc điểm việc dịch dao dịch chỉnh ăn khớp 127 §5 Hiện tượng trượt biên dạng 127 §6 Bánh trụ trịn thẳng nghiêng 128 1) Bánh trụ tròn thẳng 128 2) Bánh trụ tròn nghiêng .130 Chương XI 136 CƠ CẤU BÁNH RĂNG KHÔNG GIAN 136 §1 Cơ cấu bánh nón thẳng .136 1) Mặt lăn tỷ số truyền .136 2) Mặt đặc điểm tiếp xúc 136 3) Các thơng số bánh nón .137 4) Bánh thay bánh nón .138 §2 Cơ cấu bánh trụ chéo 139 1) Mặt lăn tỷ số truyền .139 2) Mặt đặc điểm tiếp xúc 141 §3 Cơ cấu trục vít - bánh vít trụ trịn .141 Chương XII 143 HỆ BÁNH RĂNG 143 §1 Đại cương .143 Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 172 1) Đặt vấn đề 143 2) Các loại hệ bánh 143 §2 Phân tích động học hệ bánh 144 1) Tỷ số truyền hệ bánh thường 144 2) Quan hệ vận tốc góc hệ vi sai 145 3) Tỷ số truyền hệ hành tinh 147 §5 Chọn số bánh hệ hành tinh 147 1) Điều kiện đồng trục 148 2) Điều kiện lắp 148 §3 Cơng dụng hệ bánh 148 1) Công dụng hệ thường 148 2) Công dụng hệ vi sai .149 3) Công dụng hệ hành tinh .150 Chương XIII 152 CƠ CẤU PHẲNG TOÀN KHỚP THẤP .152 §1 Đại cương .152 1) Khái niệm cấu phẳng toàn khớp thấp 152 2) Các cấu phẳng tồn khớp thấp thơng dụng 152 §2 Cơ cấu bốn khâu lề 153 1) Tỷ số truyền cấu khâu lề 153 2) Hệ số nhanh 154 3) Điều kiện quay toàn vòng khâu nối giá .155 §3 Cơ cấu tay quay trượt .156 1) Quan hệ vận tốc 156 2) Hệ số nhanh 157 3) Điều kiện quay tồn vịng 157 §3 Cơ cấu culít 157 1) Tỷ số truyền 157 2) Hệ số nhanh 158 3) Điều kiện quay tồn vịng 158 Chương XIV 160 CÁC CƠ CẤU ĐẶC BIỆT 160 §1 Cơ cấu truyền động đai 160 1) Quan hệ lực căng S1 S2 hai nhánh truyền đai (Công thức Euler) 160 2) Momen ma sát truyền đai 161 3) Nhận xét khả tải truyền đai .162 §2 Cơ cấu Các đăng (Cardan) 162 1) Cấu tạo 163 2) Phân tích động học .163 3) Cơ cấu đăng kép 165 §3 Cơ cấu Man 166 1) Cấu tạo 166 2) Phân tích động học .167 TÀI LIỆU THAM KHẢO 169 MỤC LỤC 170 Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 173 ... pháp nghiên cứu môn học Nguyên lý máy ã 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... nghiên cứu toán Nguyên lý máy Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật Chương I CẤU TRÚC CƠ CẤU §1 Khái niệm định nghĩa 1) Khâu chi tiết máy Pist«ng B... tiết máy độc lập hay số chi tiết máy ghép cứng lại với Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật Mỗi chi tiết máy phận hoàn chỉnh, tháo rời nhỏ đợc máy