1.4.5.1. Giới thiệu cơ cấubỏnh răng
Cơ cấu bỏnh răng thường dựng truyền chuyển động giữa hai trục song song nhau hoặc chộo nhau - bộ truyền bỏnh răng trụ (Hỡnh 1.63, 1.64). Cũng cú thể truyền chuyển động giữa hai trục cắt nhau - bộ truyền bỏnh răng nún (Hỡnh 1.65).
Bộ truyền bỏnh răng thường cú 2 bộ phận chớnh:
+ Bỏnh răng dẫn 1, cú đường kớnh d1, được lắp trờn trục dẫn I, quay với số vũng quay n1, cụng suất truyền động P1, mụ men xoắn trờn trục T1
47
số vũng quay n2, cụng suất truyền động P2, mụ men xoắn trờn trục T2.
+ Trờn bỏnh răng cú cỏc răng, khi truyền động cỏc răng ăn khớp với nhau, tiếp xỳc và đẩy nhau trờn đường ăn khớp (Hỡnh 1.66).
Hỡnh 1.63: Bộ truyền bỏnh răng
trụrăng thẳng
Hỡnh 1.64: Bộ truyền bỏnh răng
trụrăng nghiờng
Hỡnh 1.65: Bộ truyền bỏnh răng nún (cụn)
Nguyờn lý làm việc của bộ truyền bỏnh răng cú thể túm tắt như sau: trục I quay với số vũng quay n1, thụng qua mối ghộp then làm cho bỏnh răng 1 quay. Răng của bỏnh 1 ăn khớp với răng của bỏnh 2, đẩy răng bỏnh 2 chuyển động, làm bỏnh 2 quay, nhờ mối ghộp then trục II quay với số vũng quay n2.
Truyền chuyển động bằng ăn khớp, nờn trong bộ truyền bỏnh răng hầu như khụng cú trượt (chỉ cú hiện tượng trượt biờn dạng ở phần đỉnh và chõn răng), hiệu suất truyền động của bộ truyền rất cao.
Răng của bỏnh răng cú phần đỉnh răng, phần chõn răng, phần biờn dạng răng và đoạn cong chuyển tiếp giữa biờn dạng răng và chõn răng (Hỡnh 1.67). Trong quỏ trỡnh truyền động, cỏc cặp biờn dạng đối tiếp tiếp xỳc với nhau trờn đường ăn khớp.
1.4.5.2. Phõn loại bộ truyền bỏnh răng
Tựy theo hỡnh dạng bỏnh răng, phương răng và đoạn biờn dạng răng, người ta chia bộ truyền bỏnh răng thành cỏc loại sau:
- Bộ truyền bỏnh răng trụ: bỏnh răng là hỡnh trụ trũn xoay, đường sinh thẳng, thường dựng để truyền chuyển động giữa hai trục song song với nhau, quay ngược chiều nhau. Bộ truyền bỏnh răng trụ cú cỏc loại:
48
+ Bộ truyền bỏnh răng trụ răng thẳng, phương của răng trựng với đường sinh của mặt trụ, sơ đồ biểu diễn bộ truyền bỏnh răng trụrăng thẳng (Hỡnh 1.63).
+ Bộ truyền bỏnh răng trụ răng nghiờng, phương của răng nghiờng so với đường sinh của mặt trụ một gúc đ, sơ đồ biểu diễn bộ truyền bỏnh răng trụ răng nghiờng (Hỡnh 1.64).
+ Bộ truyền bỏnh răng răng chữ V, bỏnh răng được tạo thành từ hai bỏnh răng nghiờng cú gúc nghiờng như nhau, chiều nghiờng ngược nhau, sơ đồ biểu diễn bộ truyền bỏnh răng trụrăng chữ V (Hỡnh 1.68).
- Bộ truyền bỏnh răng nún, cũn được gọi là bộ truyền bỏnh răng cụn: bỏnh răng cú dạng hỡnh nún cụt, thường dựng truyền chuyển động giữa hai trục vuụng gúc với nhau. Bộ truyền bỏnh răng nún cú cỏc loại:
+ Bộ truyền bỏnh răng nún răng thẳng: đường răng thẳng, trựng với đường sinh của mặt nún chia.
+ Bộ truyền bỏnh răng nún răng nghiờng: đường răng thẳng, nằm nghiờng so với đường sinh của mặt nún.
+ Bộ truyền bỏnh răng nún răng cung trũn: đường răng là một cung trũn.
Hỡnh 1.66: Bộ truyền bỏnh răng ăn
khớp ngoài
Hỡnh 1.67: Thụng số hỡnh học của răng bỏnh răng
49
Hỡnh 1.68: Bộ truyền bỏnh răng chữ V
- Bộ truyền bỏnh răng thõn khai: biờn dạng răng là một đoạn của đường thõn khai của vũng trũn. Đõy là bộ truyền được dựng phổ biến, đa số cỏc cặp bỏnh răng gặp trong thực tế thuộc loại này.
- Bộ truyền bỏnh răng Novikov: biờn dạng răng là một phần của đường trũn. - Bộ truyền bỏnh răng xiclụit: biờn dạng răng là một đọan của đường xiclụit. - Bộ truyền bỏnh răng - thanh răng: thanh răng là bỏnh răng đặc biệt, cú đường kớnh bằng vụ cựng, dựng để đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến và ngược lại.
- Bộ truyền bỏnh răng hành tinh: ớt nhất một bỏnh răng trong bộ truyền cú trục quay quanh tõm của bỏnh răng khỏc.
- Bộ truyền bỏnh răng ăn khớp trong: tõm của hai bỏnh răng nằm về cựng một phớa so với tõm ăn khớp, hai vũng trũn lăn tiếp xỳc trong với nhau.
- Bộ truyền bỏnh răng súng: răng của bỏnh răng cú dạng súng liờn tục, thường dựng ăn khớp trong để thực hiện một tỷ số truyền rất lớn.
1.4.5.3. Thụng số làm việc chủ yếu của bộ truyền bỏnh răng
- Số vũng quay trờn trục dẫn, ký hiệu là n1, trờn trục bị dẫn n2; v/ph. - Tỷ số truyền, ký hiệu là u, u = n1/n2 = d2/d1 =z2/z1.
- Cụng suất trờn trục dẫn, ký hiệu là P1, cụng suất trờn trục bị dẫn P2; kW. - Hiệu suất truyền động η; η = P2 / P1.
- Mụ men xoắn trờn trục dẫn T1, trờn trục bị dẫn T2; Nmm. - Vận tốc vũng của bỏnh dẫn v1, bỏnh bị dẫn v2; m/s.
- Thời gian phục vụ của bộ truyền, cũn gọi là tuổi bền của bộ truyền tb; h. - Chế độ làm việc,
- Cỏc yờu cầu vềmụi trường làm việc của bộ truyền.
1.4.5.4. Độ chớnh xỏc của bộ truyền bỏnh răng
Độ chớnh xỏc của bộ truyền bỏnh răng được đỏnh giỏ qua 3 độ chớnh xỏc thành phần, đú là:
- Độ chớnh xỏc động học, được đỏnh giỏ bởi sai số giữa gúc quay thực và gúc quay danh nghĩa của bỏnh răng bị dẫn. Độ chớnh xỏc này cần cho cỏc cơ cấu phõn độ.
- Độ chớnh xỏc ăn khớp ờm, được đỏnh giỏ qua tiếng ồn và sự va đập. Khi sai số bước răng, sai số prụfil lớn, thỡ độ chớnh xỏc ăn khớp ờm thấp. Độ chớnh xỏc này quan trọng đối với những bộ truyền làm việc với số vũng quay lớn.
- Độ chớnh xỏc tiếp xỳc, được xỏc định qua diện tớch vết tiếp xỳc trờn mặt răng. Người ta bụi sơn lờn mặt một bỏnh răng, cho bộ truyền làm việc, sau đú đo vết sơn trờn mặt răng của bỏnh thứ hai. Độ chớnh xỏc này quan trọng đối với cỏc bộ truyền làm việc với chế độ tải trọng nặng.
50
Tiờu chuẩn quy định 12 cấp chớnh xỏc cho mỗi độ chớnh xỏc núi trờn. Cấp 1 là chớnh xỏc cao nhất, cấp 12 là thấp nhất. Tựy theo đặc tớnh làm việc của mỗi bộ truyền, mà chọn cấp chớnh xỏc thớch hợp cho từng độ chớnh xỏc. Trong một bỏnh răng cấp chớnh xỏc của cỏc độ chớnh xỏc khụng chờnh nhau quỏ 2 cấp. Vỡ mỗi độ chớnh xỏc được quyết định bởi sai lệch của một số kớch thước của bỏnh răng. Trong một bỏnh răng, độ chớnh xỏc của cỏc kớch thước khụng thể sai lệch nhau nhiều.
Bộ truyền bỏnh răng thường dựng trong cỏc mỏy thụng dụng cú cấp chớnh xỏc từ cấp 6 đến cấp 9. Đối với cỏc bộ truyền đặc biệt quan trọng, chịu tải nặng và làm việc với tốc độ cao cú thể chọn cấp chớnh xỏc cao hơn (cấp 4, 5).
Ngoài ra, để trỏnh hiện tượng kẹt răng theo cạnh bờn, tiờu chuẩn cú quy định 6 kiểu khe hở cạnh bờn. Đú là: A, B, C, D, E, H. Trong đú kiểu A cú khe hở lớn nhất, kiểu H cú khe hở cạnh bờn bằng 0. Mỗi kiểu khe hở cũn cú dung sai, quy định mức độ chớnh xỏc của khe hở. Cỏc bỏnh răng cú độ chớnh xỏc thấp, khụng được chọn kiểu khe hở nhỏ. Cỏc bỏnh răng cú độ chớnh xỏc cao cú thể chọn kiểu khe hở E và H. Cỏc bộ truyền bỏnh răng thụng dụng thường chọn kiểu khe hở A, B, C.
- Cỏch ghi ký hiệu độ chớnh xỏc của bộ truyền bỏnh răng, Vớ dụ: Ghi ký hiệu: 8 - 7 - 7 - Ba TCVN 1067-84
+ Bộ truyền bỏnh răng cú độ chớnh xỏc động học cấp 8, + Độ chớnh xỏc ăn khớp ờm cấp 7,
+ Độ chớnh xỏc tiếp xỳc mặt răng cấp 7,
+ Dạng khe hở cạnh răng B và dạng dung sai của khe hở là a.
Nếu độ chớnh xỏc động học, độ chớnh xỏc ăn khớp ờm và độ chớnh xỏc tiếp xỳc cựng cấp thỡ chỉ cần ghi một số, nếu dạng dung sai trựng với dạng khe hở thỡ khụng cần ghi dạng dung sai, vớ dụ: 7 - B TCVN 1067-84.
51
CÂU HỎI ễN TẬP
1. Viết và giải thớch phương trỡnh chuyển động, vận tốc, gia tốc chuyển động của điểm bằng phương phỏp vộc tơ.
2. Viết và giải thớch phương trỡnh chuyển động, vận tốc, gia tốc chuyển động của điểm trong hệ tọa độ Đềcỏc.
3. Trỡnh bày cỏch xõy dựng hệ toạ độ tự nhiờn. Viết và giải thớch phương trỡnh chuyển động, vận tốc, gia tốc của điểm trong hệ trong hệ toạđộ tự nhiờn.
4. Nờu cỏc tiờu chuẩn xỏc định chuyển động là chuyển động thẳng, chuyển động cong, chuyển động đều, chuyển động nhanh dần, chuyển động chậm dần.
5. Nờu khỏi niệm về vật rắn chuyển động song phẳng và xõy dựng phương trỡnh chuyển động song phẳng của vật rắn.
6. Nờu khỏi niệm và quy tắc xỏc định tõm vận tốc tức thời của vật chuyển động song phẳng. 7. Nờu khỏi niệm và cỏch xỏc định tõm gia tốc tức thời của vật chuyển động song phẳng. 8. Nờu định lý về quan hệ vận tốc giữa hai điểm bất kỳ thuộc vật rắn chuyển động song phẳng. 9. Trỡnh bày định lý phõn bố vận tốc của điểm thuộc vật chuyển động song phẳng. 10. Nờu định lý về quan hệ gia tốc giữa hai điểm bất kỳ thuộc vật rắn chuyển động song phẳng.
11. Định nghĩa: Khõu, khớp, cơ cấu.
12. Trỡnh bày định nghĩa cơ cấu bốn khõu bản lề, vẽ hỡnh minh hoạ. 13. Trỡnh bày cỏc biến thể của cơ cấu bốn khõu bản lề, vẽ hỡnh minh hoạ. 14. Định nghĩa và phõn loại cơ cấu cam. Vẽ hỡnh minh hoạ.
15. Phõn loại bộ truyền bỏnh răng.
52
Chương 2 TĨNH HỌC