Tài liệu Hệ thống bánh răng doc

HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Nguyen Tan Tien Theory of Machine Theory of Machine 12.01 12.01 Gear Trains Gear Trains 12. H 12. H Ệ ỆỆ Ệ Ệ ỆỆ Ệ TH TH Ố ỐỐ Ố Ố ỐỐ Ố NG NG B B Á Á NH RĂNG NH RĂNG HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Nguyen Tan Tien Theory of Machine Theory of Machine 12.02 12.02 Gear Trains Gear Trains § § 1. 1. Đ Đ ạ ạ i i cương cương H H ệ ệ th th ố ố ng ng b b á á nh nh răng răng l l à à h h ệ ệ th th ố ố ng ng bao bao g g ồ ồ m m nhi nhi ề ề u u b b á á nh nh răng răng l l ầ ầ n n lư lư ợ ợ t t ăn ăn kh kh ớ ớ p p nhau nhau , , t t ạ ạ o o th th à à nh nh m m ộ ộ t t chu chu ỗ ỗ i i I. I. Công Công d d ụ ụ ng ng 1. 1. Th Th ự ự c c hi hi ệ ệ n n m m ộ ộ t t t t ỉ ỉ s s ố ố truy truy ề ề n n l l ớ ớ n n 2. 2. Truy Truy ề ề n n đ đ ộ ộ ng ng gi gi ữ ữ a a hai hai tr tr ụ ụ c c xa xa nhau nhau 3. 3. Thay Thay đ đ ổ ổ i i t t ỉ ỉ s s ố ố truy truy ề ề n n 4. 4. Thay Thay đ đ ổ ổ i i chi chi ề ề u u quay quay HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Nguyen Tan Tien Theory of Machine Theory of Machine 12.03 12.03 Gear Trains Gear Trains § § 1. 1. Đ Đ ạ ạ i i cương cương I. I. Công Công d d ụ ụ ng ng H H ệ ệ th th ố ố ng ng b b á á nh nh răng răng l l à à h h ệ ệ th th ố ố ng ng bao bao g g ồ ồ m m nhi nhi ề ề u u b b á á nh nh răng răng l l ầ ầ n n lư lư ợ ợ t t ăn ăn kh kh ớ ớ p p nhau nhau , , t t ạ ạ o o th th à à nh nh m m ộ ộ t t chu chu ỗ ỗ i i 5. 5. T T ổ ổ ng ng h h ợ ợ p p hay hay phân phân chia chia chuy chuy ể ể n n đ đ ộ ộ ng ng quay quay HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Nguyen Tan Tien Theory of Machine Theory of Machine 12.04 12.04 Gear Trains Gear Trains § § 1. 1. Đ Đ ạ ạ i i cương cương II. II. Phân Phân lo lo ạ ạ i i ( ( theo theo đ đ ặ ặ c c t t í í nh nh đ đ ộ ộ ng ng h h ọ ọ c c ) ) 1 z 2 z 3 z 2 z ′ 3 z ′ 4 z 1 2 C 1 ω C ω 2 ω C OO ≡ 1 2 O 1 O C O - - H H ệ ệ th th ố ố ng ng b b á á nh nh răng răng thư thư ờ ờ ng ng : : tâm tâm quay quay c c ủ ủ a a t t ấ ấ t t c c ả ả c c á á c c b b á á nh nh răng răng đ đ ề ề u u c c ố ố đ đ ị ị nh nh - - H H ệ ệ th th ố ố ng ng b b á á nh nh răng răng h h ỗ ỗ n n h h ợ ợ p p : : h h ệ ệ th th ố ố ng ng g g ồ ồ m m h h ệ ệ th th ố ố ng ng b b á á nh nh răng răng thư thư ờ ờ ng ng v v à à vi vi sai sai - - H H ệ ệ th th ố ố ng ng b b á á nh nh răng răng vi vi sai sai : : c c ứ ứ m m ỗ ỗ i i c c ặ ặ p p b b á á nh nh răng răng ăn ăn kh kh ớ ớ p p nhau nhau c c ó ó í í t t nh nh ấ ấ t t m m ộ ộ t t b b á á nh nh răng răng c c ó ó tâm tâm quay quay di di đ đ ộ ộ ng ng HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Nguyen Tan Tien Theory of Machine Theory of Machine 12.05 12.05 Gear Trains Gear Trains § § 2. 2. Phân Phân t t í í ch ch đ đ ộ ộ ng ng h h ọ ọ c c h h ệ ệ th th ố ố ng ng b b á á nh nh răng răng thư thư ờ ờ ng ng 4 z 5 z 1 z 2 z 3 z 2 z ′ 3 z ′ - - T T ỉ ỉ s s ố ố truy truy ề ề n n c c ủ ủ a a m m ộ ộ t t c c ặ ặ p p b b á á nh nh răng răng 1 2 1 2 2 1 2 1 12 z z r r n n i ±=±==≡ ω ω v v ớ ớ i i quy quy ư ư ớ ớ c c d d ấ ấ u u ( ( + + ) ) n n ế ế u u hai hai b b á á nh nh răng răng quay quay c c ù ù ng ng chi chi ề ề u u ( ( ăn ăn kh kh ớ ớ p p trong trong ) ) ( ( - - ) ) n n ế ế u u hai hai b b á á nh nh răng răng quay quay ngư ngư ợ ợ c c chi chi ề ề u u ( ( ăn ăn kh kh ớ ớ p p ngo ngo à à i i 45342312 iiii ×××= 321 532 3 4 5 3 4 2 3 1 2 15 )1( zzz zzz z z z z z z z z i ′ × ′ × ×× −=         −         ′ −         ′ +         −=⇒ 5 4 4 3 3 2 2 1 5 1 15 ω ω ω ω ω ω ω ω ω ω ×××=≡i HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Nguyen Tan Tien Theory of Machine Theory of Machine 12.06 12.06 Gear Trains Gear Trains § § 2. 2. Phân Phân t t í í ch ch đ đ ộ ộ ng ng h h ọ ọ c c h h ệ ệ th th ố ố ng ng b b á á nh nh răng răng thư thư ờ ờ ng ng - - T T ừ ừ b b à à i i to to á á n n trên trên ta ta c c ó ó nh nh ậ ậ n n x x é é t t 321 532 3 4 5 3 4 2 3 1 2 15 )1( zzz zzz z z z z z z z z i ′ × ′ × ×× −=         −         ′ −         ′ +         −= + + Sau Sau m m ỗ ỗ i i l l ầ ầ n n qua qua c c ặ ặ p p b b á á nh nh răng răng ăn ăn kh kh ớ ớ p p ngo ngo à à i i , , v v ậ ậ n n t t ố ố c c g g ó ó c c đ đ ổ ổ i i chi chi ề ề u u m m ộ ộ t t l l ầ ầ n n → d d ấ ấ u u c c ủ ủ a a t t ỉ ỉ s s ố ố truy truy ề ề n n ph ph ụ ụ thu thu ộ ộ c c v v à à o o s s ố ố c c ặ ặ p p b b á á nh nh răng răng ăn ăn kh kh ớ ớ p p ngo ngo à à i i + + B B á á nh nh răng răng ăn ăn kh kh ớ ớ p p đ đ ồ ồ ng ng th th ờ ờ i i v v ớ ớ i i hai hai b b á á nh nh răng răng ở ở tr tr ụ ụ c c trư trư ớ ớ c c v v à à tr tr ụ ụ c c sau sau không không ả ả nh nh hư hư ở ở ng ng đ đ ế ế n n t t ỉ ỉ s s ố ố truy truy ề ề n n c c ủ ủ a a h h ệ ệ . . C C á á c c b b á á nh nh răng răng n n à à y y đư đư ợ ợ c c g g ọ ọ i i l l à à b b á á nh nh răng răng n n ố ố i i không không - - T T ổ ổ ng ng qu qu á á t t ta ta c c ó ó th th ể ể vi vi ế ế t t công công th th ứ ứ c c t t í í nh nh t t ỉ ỉ s s ố ố truy truy ề ề n n c c ủ ủ a a h h ệ ệ th th ố ố ng ng b b á á nh nh răng răng thư thư ờ ờ ng ng như như sau sau m m : : s s ố ố c c ặ ặ p p b b á á nh nh răng răng ăn ăn kh kh ớ ớ p p ngo ngo à à i i HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Nguyen Tan Tien Theory of Machine Theory of Machine 12.07 12.07 Gear Trains Gear Trains § § 2. 2. Phân Phân t t í í ch ch đ đ ộ ộ ng ng h h ọ ọ c c h h ệ ệ th th ố ố ng ng b b á á nh nh răng răng thư thư ờ ờ ng ng - - N N ế ế u u trong trong h h ệ ệ c c ó ó c c á á c c c c ặ ặ p p b b á á nh nh răng răng không không gian gian ( ( h h ệ ệ b b á á nh nh răng răng không không gian gian ), ), công công th th ứ ứ c c trên trên v v ẫ ẫ n n đư đư ợ ợ c c d d ù ù ng ng đ đ ể ể t t í í nh nh t t ỉ ỉ s s ố ố truy truy ề ề n n c c ủ ủ a a h h ệ ệ nhưng nhưng ch ch ú ú ý ý r r ằ ằ ng ng d d ấ ấ u u c c ủ ủ a a bi bi ể ể u u th th ứ ứ c c không không còn còn c c ó ó ý ý ngh ngh ĩ ĩ a a n n ữ ữ a a → chi chi ề ề u u quay quay c c ủ ủ a a c c á á c c tr tr ụ ụ c c quay quay trong trong h h ệ ệ th th ố ố ng ng b b á á nh nh răng răng không không gian gian đư đư ợ ợ c c x x á á c c đ đ ị ị nh nh tr tr ự ự c c ti ti ế ế p p trên trên h h ì ì nh nh v v ẽ ẽ HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Nguyen Tan Tien Theory of Machine Theory of Machine 12.08 12.08 Gear Trains Gear Trains § § 3. 3. Phân Phân t t í í ch ch đ đ ộ ộ ng ng h h ọ ọ c c h h ệ ệ th th ố ố ng ng b b á á nh nh răng răng vi vi sai sai - - Gi Gi ả ả s s ử ử c c á á c c b b á á nh nh răng răng v v à à c c ầ ầ n n C C quay quay c c ù ù ng ng chi chi ề ề u u như như h h ì ì nh nh v v ẽ ẽ - - B B ằ ằ ng ng phương phương ph ph á á p p đ đ ổ ổ i i gi gi á á , , ch ch ọ ọ n n c c ầ ầ n n C C l l à à m m gi gi á á , , t t ứ ứ c c l l à à xem xem như như c c ả ả cơ cơ c c ấ ấ u u quay quay quanh quanh OC OC v v ớ ớ i i v v ậ ậ n n t t ố ố c c - - ω ω C C → h h ệ ệ tr tr ở ở th th à à nh nh h h ệ ệ th th ố ố ng ng b b á á nh nh răng răng thư thư ờ ờ ng ng - - G G ọ ọ i i l l à à t t ỉ ỉ s s ố ố truy truy ề ề n n c c ủ ủ a a c c á á c c b b á á nh nh răng răng 1 1 v v à à 2 2 trong trong chuy chuy ể ể n n đ đ ộ ộ ng ng tương tương đ đ ố ố i i đ đ ố ố i i v v ớ ớ i i c c ầ ầ n n C C C i 12 1 2 C 1 ω C ω 2 ω C OO ≡ 1 2 O 1 O C O      −= −= C C C C ωωω ωωω 22 11 1 2 12 z z i C −= 1 2 2 1 z z C C −= − − ⇒        ωω ωω C C C C C i ωω ωω ω ω − − =≡⇒ 2 1 2 1 12 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Nguyen Tan Tien Theory of Machine Theory of Machine 12.09 12.09 Gear Trains Gear Trains § § 3. 3. Phân Phân t t í í ch ch đ đ ộ ộ ng ng h h ọ ọ c c h h ệ ệ th th ố ố ng ng b b á á nh nh răng răng vi vi sai sai - - V V í í d d ụ ụ 1: 1: X X é é t t cơ cơ c c ấ ấ u u 1 z 2 z 2 z ′ 3 z C 2 1 3 2 2 1 3 2 213231 2 1 1 2 21 3 2 2 3 32 z z z z z z z z iii z z i z z i CCC C C C C C C ′ =         −         ′ −=×=⇒        −= − − ≡ ′ −= − − ≡ ωω ωω ωω ωω + + Khi Khi c c ố ố đ đ ị ị nh nh b b á á nh nh răng răng 1 1 C CC C C C iiii 3133 3 31 11 0 −=⇒+−= − − = ω ωω 000.10 1 000.10 999.9 1 100 99 100 101 1 3 =−=×−=⇒ C i → → T T ỉ ỉ s s ố ố truy truy ề ề n n c c ủ ủ a a h h ệ ệ th th ố ố ng ng vi vi sai sai c c ó ó th th ể ể r r ấ ấ t t l l ớ ớ n n , , nhưng nhưng khi khi t t ỉ ỉ s s ố ố truy truy ề ề n n tăng tăng hi hi ệ ệ u u su su ấ ấ t t c c ủ ủ a a h h ệ ệ th th ố ố ng ng b b á á nh nh răng răng gi gi ả ả m m v v à à đ đ ế ế n n m m ộ ộ t t gi gi ớ ớ i i h h ạ ạ n n n n à à o o đ đ ó ó , , s s ẽ ẽ x x ả ả y y ra ra hi hi ệ ệ n n tư tư ợ ợ ng ng t t ự ự hãm hãm    == ′ == 100,101 100,99 32 21 zz zz + + N N ế ế u u ch ch ọ ọ n n + + Ch Ch ú ú ý ý r r ằ ằ ng ng khi khi ch ch ọ ọ n n s s ố ố răng răng như như trên trên , , c c á á c c b b á á nh nh răng răng ph ph ả ả i i đư đư ợ ợ c c t t í í nh nh to to á á n n d d ị ị ch ch ch ch ỉ ỉ nh nh th th í í ch ch h h ợ ợ p p đ đ ể ể th th ỏ ỏ a a đi đi ề ề u u ki ki ệ ệ n n đ đ ồ ồ ng ng tr tr ụ ụ c c HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Nguyen Tan Tien Theory of Machine Theory of Machine 12.10 12.10 Gear Trains Gear Trains § § 3. 3. Phân Phân t t í í ch ch đ đ ộ ộ ng ng h h ọ ọ c c h h ệ ệ th th ố ố ng ng b b á á nh nh răng răng vi vi sai sai C 1 2 3 C C C z z z z z z ii ω ω 3 3 1 3 2 2 1 313 111 =−=−=−= 0 0 3 31 =⇒    ≠ = ω ω C zz - - V V í í d d ụ ụ 2: 2: C C ơ ơ c c ấ ấ u u ch ch ỉ ỉ hư hư ớ ớ ng ng song song song song (Parallel (Parallel - - guidance mechanisms) guidance mechanisms) HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Nguyen Tan Tien Theory of Machine Theory of Machine 12.11 12.11 Gear Trains Gear Trains § § 3. 3. Phân Phân t t í í ch ch đ đ ộ ộ ng ng h h ọ ọ c c h h ệ ệ th th ố ố ng ng b b á á nh nh răng răng vi vi sai sai - - V V í í d d ụ ụ 3: 3: X X é é t t cơ cơ c c ấ ấ u u 1 C 2 3 2 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Nguyen Tan Tien Theory of Machine Theory of Machine 12.12 12.12 Gear Trains Gear Trains § § 3. 3. Phân Phân t t í í ch ch đ đ ộ ộ ng ng h h ọ ọ c c h h ệ ệ th th ố ố ng ng b b á á nh nh răng răng vi vi sai sai - - V V í í d d ụ ụ 3: 3: X X é é t t cơ cơ c c ấ ấ u u 1 C 2 3 r R 2 C C C C z z z z i ωωω ωω ωω 21 21 1 3 3 2 2 1 12 =+⇒−=−= − − = + Ta + Ta c c ó ó C ωωωωω ==⇒= 2121 + + Xe Xe ch ch ạ ạ y y th th ẳ ẳ ng ng + + Khi Khi xe xe ch ch ạ ạ y y vòng vòng , , ω ω 1 1 = = ω ω 2 2 , , v v ậ ậ n n t t ố ố c c d d à à i i b b á á nh nh xe xe 1 1 v v à à 2 2 kh kh á á c c nhau nhau nhưng nhưng th th ỏ ỏ a a R r r r R r bxebxe =⇒= 1 221 ω ωωω R r R r R r CC + = + =⇒ 1 2 , 1 2 21 ω ω ω ω . th ố ố ng ng b b á á nh nh răng răng l l à à h h ệ ệ th th ố ố ng ng bao bao g g ồ ồ m m nhi nhi ề ề u u b b á á nh nh răng răng l l ầ ầ n n lư lư ợ ợ. th ố ố ng ng b b á á nh nh răng răng l l à à h h ệ ệ th th ố ố ng ng bao bao g g ồ ồ m m nhi nhi ề ề u u b b á á nh nh răng răng l l ầ ầ n n lư lư ợ ợ