τ là ứng suất tiếp tại một ñiểm bất kỳ trên mặt cắt có bán kính là ρ
3.5 Cơ cấu truyền ñộng khác 1 Cơ 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 ñể biến chuyển ñộng quay thành chuyển ñộng tịnh tiến qua lại và ngược lại.
3.5.1.2 Kết cấu
Bao gồm bốn khâu, trong ñó có ba khâu ñộng, một khâu cố ñịnh gọi là giá. Trong ba khâu ñộng có một khâu không nối giá ñược gọi là thanh truyền. Hai khâu nối giá, một khâu ñược gọi là tay quay, một khâu là con trượt.
+ Nếu ñường chạy của con trượt ñi qua tâm quay của tay quay, ta có cơ cấu tay quay con trượt ñúng tâm.
+ Nếu ñường chạy của con trượt không ñi qua tâm quay của tay quay, ta có cơ cấu tay quay con trượt lệch tâm. Khoảng cách từ tâm quay của tay quay ñến ñường chạy của con trượt gọi là ñộ lệch tâm. Cơ cấu có bốn khớp loại thấp, trong ñó 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 ñến con trượt qua thanh truyền làm con trượt chuyển ñộng tịnh tiến qua lại trên ñường trượt giữa hai ñiểm biên.
Hai ñiểm biên này ñược xác ñịnh tương ứng với các vị trí mà tại ñó 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 ñộng của cơ cấu từ vị trí biên gần tới vị trí biên xa gọi là hành trình ñi, góc quay tương ứng với hành trình ñi gọi là góc ñi. Chuyển ñộng 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 (ñi-về):
Nếu là cơ cấu ñúng tâm, thời gian ñể thực hiện các hành trình ñi và về là như nhau và:
S = 2R (R là chiều dài của tay quay)
Nếu là cơ cấu lệch tâm, thời gian ñể 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 ñường thẳng ñi qua tâm quay của tay quay nên mô men truyền ñến con trượt là bằng không. Cơ cấu có hai ñiểm chết tương ứng với hai vị trí biên của cần lắc, vì vậy cần chú ý tránh các ñiểm chết khi khởi ñộng cơ cấu.
Gọi F là lực truyền từ tay quay ñến con trượt. Ta phân tích F làm hai thành phần:
NF F Fr = r1+ r
+ Fr1 dọc theo phương trượt, có tác dụng làm con trượt chuyển ñộng 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 ñược ứng dụng nhiều làm cơ cấu chính của các máy như dùng làm cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền trên ñộng cơ ñốt trong, dùng làm cơ cấu chính của một số máy móc trong nông nghiệp như máy ép...