. Có phương Hình
τ là ứng suất tiếp tại một điểm bất kỳ trên mặt cắt có bán kính là ρ
3.5 Cơ cấu truyền động khác 1 C ơ cấu tay quay con tr ượ t
3.5.1.1 Khái niệm
Là loại cơ cấu bốn khâu phẳng toàn khớp loại thấp dùng để biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến qua lại và ngược lại.
3.5.1.2 Kết cấu
Bao gồm bốn khâu, trong đó có ba khâu động, một khâu cố định gọi là giá. Trong ba khâu động có một khâu không nối giá được gọi là thanh truyền. Hai khâu nối giá, một khâu được gọi là tay quay, một khâu là con trượt.
+ Nếu đường chạy của con trượt đi qua tâm quay của tay quay, ta có cơ cấu tay quay con trượt đúng tâm.
+ Nếu đường chạy của con trượt không đi qua tâm quay của tay quay, ta có cơ cấu tay quay con trượt lệch tâm. Khoảng cách từ tâm quay của tay quay đến đường chạy của con trượt gọi là độ lệch tâm. Cơ cấu có bốn khớp loại thấp, trong đó có ba khớp quay và một khớp trượt.
3.5.1.3 Nguyên lý làm việc
* Trường hợp 1: Nếu tay quay là khâu dẫn, con trượt là khâu bị dẫn.
Khi làm việc, tay quay quay tròn, truyền lực đến con trượt qua thanh truyền làm con trượt chuyển động tịnh tiến qua lại trên đường trượt giữa hai điểm biên.
Hai điểm biên này được xác định tương ứng với các vị trí mà tại đó tay quay và thanh truyền thẳng hàng với nhau. Vị trí biên ứng với vị trí tay quay và thanh truyền chập lại với nhau gọi là vị trí biên gần (con trượt ở gần tâm quay nhất). Vị trí biên ứng với vị trí tay quay duỗi thẳng với thanh truyền gọi là vị trí biên xa (con trượt xa tâm quay nhất. Chuyển động của cơ cấu từ vị trí biên gần tới vị trí biên xa gọi là hành trình đi, góc quay tương ứng với hành trình đi gọi là góc đi. Chuyển động của cơ cấu từ vị trí biên xa tới vị trí biên gần gọi là hành trình về, góc quay tương ứng với hành trình về gọi là góc về. Gọi S là hành trình dịch chuyển của con trượt (đi-về):
Nếu là cơ cấu đúng tâm, thời gian để thực hiện các hành trình đi và về là như nhau và:
S = 2R (R là chiều dài của tay quay)
Nếu là cơ cấu lệch tâm, thời gian để thực hiện các hành trình di và về là khác nhau và:
S ≠ 2R
Mặt khác, tại các vị trí biên, do tay quay và cần lắc tạo thành một đường thẳng đi qua tâm quay của tay quay nên mô men truyền đến con trượt là bằng không. Cơ cấu có hai điểm chết tương ứng với hai vị trí biên của cần lắc, vì vậy cần chú ý tránh các điểm chết khi khởi động cơ cấu.
Gọi F là lực truyền từ tay quay đến con trượt. Ta phân tích F làm hai thành phần: N F Fr r r + = 1 + Fr1
dọc theo phương trượt, có tác dụng làm con trượt chuyển động tịnh tiến qua lại trong rãnh trượt.
+ Nr
có phương vuông góc với phương trượt có xu hướng ép con trượt tỳ vào rãnh trượt. Đây là lực có hại vì nó làm tăng lực cản ma sát, phát sinh nhiệt, làm mài mòn con trượt và rãnh trượt.
* Trường hợp 2: Con trượt là khâu dẫn, tay quay là khâu bị dẫn (học sinh tự tìm hiểu)
3.5.1.4 Phạm vi ứng dụng
Cũng giống như cơ cấu bốn khâu bản lề, cơ cấu tay quay con trượt được ứng dụng nhiều làm cơ cấu chính của các máy như dùng làm cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền trên động cơ đốt trong, dùng làm cơ cấu chính của một số máy móc trong nông nghiệp như máy ép...