Đang tải... (xem toàn văn)
bài giảng nguyên lý kế toánbài giảng nguyên lý máybài giảng nguyên lý thống kê bải giảng nguyên lý máy bải giảng nguyên lý kế toán bài giảng nguyên lý thống kê bài giảng nguyên lý máybài tập nguyên lý máy của tạ ngọc hảibài tập nguyên lý máy tạ ngọc hảibài giảng nguyên lý máy chương 1
B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯ ỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG BÀI GI ẢNG ThS. TR ẦN NGỌC NHUẦN Nha Trang 3 – 2013 B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯ ỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG BÀI GI ẢNG (Dùng cho ngành K ỹ thuật Giao thông - Nhi ệt lạnh – Cơ đi ện tử) ThS. TR ẦN NGỌC NHUẦN Nha Trang 3 – 2013 LỜI NÓI ĐẦU Bài gi ảng này được soạn dành cho các lớp thuộc ngành K ỹ thuật Giao thông, Nhiệt lạnh v à Cơ điện tử theo hướng tích hợp hai môn học Nguyên lý máy và Chi tiết máy. S ố l ượng tín chỉ dành cho môn này là 3, vì vậ y, bài gi ảng này không có tham v ọng trình bày kỷ và chi tiết các vấn đề đ ã nêu trong chương trình môn Nguyên lý máy và chi ti ết máy, mà ch ỉ tr ình bày ngắn gọn, tổng quát về các vấn đề cần thiết có liên quan đến thực tế, với mục đích: người học vận d ụng đ ượ c ki ến thức để hiểu biết các kết cấu, các máy móc trong chuyên ngành và đ ặc biệt là có thể tư duy, hình dung và phát tri ển ý tưởng cần thiết cho chuyên ngành của mình v ề lĩnh vực c ơ khí. Bài giảng này, ngoài cơ sở lý thuyết còn có kèm theo m ột số ví dụ min h h ọa của một số dạng b ài toán mà thực tế thư ờng được sử dụng, hy vọng sẽ giúp ích được cho người h ọc ở một khía cạnh nào đó trong quá trình học tập và làm vi ệ sau n ày. Với trình độ có hạn, bài giảng này chắc chắn còn nhi ều thiếu sót. Mong đ ược sự góp ý củ a các đ ồng nghiệp v à ngư ời học. TÁC GI Ả M ỤC LỤC N ỘI DUNG Trang L ời nói đầu Chương 1: C ẤU TRÚC VÀ XẾP LOẠI CƠ CẤU A. Cấu trúc cơ cấu …………………………………………………………………………………. B. X ếp loại cơ cấu ………………………………………………………………………………… Chương 2: PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU 1. Khái ni ệm chung ………………………………………………………………………. 2. Phân tích đ ộng học cơ cấu phẳng loại 2 ……………………………………………… 2.1. Phương pháp h ọa đồ véc tơ …………………………………………………………… 2.2. Phương pháp đồ thị…………………………………………………………………… 2.3. Phương pháp gi ải tích ………………………………………………………………… 2.4. Phương pháp tâm quay tức thời………………………………………………………. Chương 3: L ỰC HỌC C Ơ CẤU 1. L ực tác dụng lên cơ câu ……………………………………………………………… 2. L ực quán tính ………………………………………………………………………… 3. Xác định áp lực trong khớp động và tính lực khâu dẫn ……………………………… 4. L ực ma sát ……………………………………………………………………………… 4.1. Khái niệm chung……………………………………………………………………. 4.2. Phân lo ại …………………………………………………………………………… 4.3. L ực ma sát và hệ số ma sát ………………………………………………………… 4.4. Ma sát trong chuy ển động tịnh ti ến trên mặt phẳng ngang …………………………. 4.5. Ma sát trêm mặt phẳng ghiêng…………………………………………………… 4.6. Kh ớp tịnh tiến rãn h tam giác……………………………………………………… 4.7. Ma sát trong kh ớp quay …………………………………………………………… 4.8. Ma sát trong kh ớp ren vít …………………………………………………………… 4.9. Ma sát lăn…………………………………………………………………………… 4.10. Ma sát trong dây m ềm ………………………………………………………………. 4.11. Một số ví dụ…………………………………………………………………………. Chương 4: CÁC CƠ C ẤU THÔNG DỤNG A. Cơ c ấu phẳng to àn khớp loại thấp ………………………………………………………………. B. Kh ớp các đăng ………………………………………………………………………………… C. Cơ c ấu Man ……………………………………………………………………………………… D. Cơ c ấu Cam phẳng ………………………………………………………………………………. Chương 5: CƠ CẤU BÁNH RĂNG 1. Khái ni ệm và phân loại ………………………………………………………………… 2. Biên d ạng thân khai ……………………………………………………………………… 3. C ấu tạo v à thông số hình học của bánh răn g thân khai tiêu chu ẩn ………………………. 4. Bánh răng tr ụ tròn răng thẳng, răng nghiêng và răng chữ V …………………………… 5. Cơ c ấu bánh răng không gian ……………………………………………………………. 6. Hệ bánh răng…………………………………………………………………………… Chương 6: CHUY ỂN ĐỘNG THỰC CỦA MÁY A. Phương tr ình chuy ển động của máy …………………………………………………………… B. Chuy ển động thực của máy …………………………………………………………………… C. Làm đ ều chuyển động máy ……………………………………………………………………… D. Hi ệu suất ………………………………………………………………………………………… Chương 7: CƠ SỞ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY VÀ CHI TIẾT MÁY A. Đ ại cương ……………………………………………………………………………………… B. T ải trọng v à ứng suất ……………………………………………………………………………. C. Đ ộ bền mỏi của chi tiết máy …………………………………………………………………… D. Ch ọn v ật liệu …………………………………………………………………………………… E. V ấn đề tiêu chuẩn hóa …………………………………………………………………………… G. Những chỉ tiêu về khả năng làm việc của chi tiết máy ………………………………………… Chương 8: M ỐI GHÉP BẰNG HÀN 1. Khái ni ệm chung ………………………………………………………………………… 2. K ết cấu các mối h àn và cách tính độ bền …………………………………………………. 3. Đ ộ bền m ỏi hàn và ứng suất cho phép ……………………………………………………. 4. M ột số ví dụ ………………………………………………………………………………. Chương 9: MỐI GHÉP BẰNG REN 1. Khái ni ệm chung ………………………………………………………………………… 2. Tính toán bu lông………………………………………………………………………… 3. Tính m ối ghép nhóm bu lông …………………………………………………………… 4. M ột s ố ví dụ ………………………………………………………………………………. 3 7 7 11 13 13 13 13 18 20 25 30 30 31 33 41 41 41 42 42 42 43 43 48 50 51 53 59 59 63 67 69 76 76 78 84 88 91 96 103 103 105 107 117 121 121 122 126 129 129 130 136 136 137 142 143 145 145 150 154 155 Chương 10: M ỐI GHÉP BẰNG ĐINH TÁN 1. Khái ni ệm chung ………………………………………………………………………… 2. Đi ệu kiện l àm việc của mối ghép chắc ……………………………………………………. 3. Tính m ối ghép chắc ……………………………………………………………………… 4. Tính m ối ghép chắc kín …………………………………………………………………… Chương 11: M ỐI GHÉP BẰNG ĐỘ DOI, THEN VÀ THEN HOA 1. M ối ghép bằng độ dôi …………………………………………………………………… 2. M ối ghép bằng then ……………………………………………………………………… 3. M ối ghép bằng then hoa ………………………………………………………………… Chương 12: TRUY ỀN ĐỘNG BÁNH MA SÁT 1. Khái ni ệm chung ………………………………………………………………………… 2. Cơ h ọc truyền động bánh ma sát ………………………………………………………… 3. Tính toán b ộ tru y ền bánh ma sát ………………………………………………………… 4. V ật liệu vàứng suất cho phép …………………………………………………………… Chương 13: TRUY ỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG 1. Đ ại c ương về bộ truyền bánh răng ……………………………………………………… 2. Thông s ố hình học và đặc điểm ăn khớp ………………………………………………… 3. Phân tích l ực tác dụng …………………………………………………………………… 4. Các d ạng hỏng và chỉ tiêu tính toán ……………………………………………………… 5. V ật liệu chế tạo bánh răng và ứng suất cho phép …………………………………………. 6. Tính b ền bánh răng trụ răng thẳng ……………………………………………………… 7. Tính b ền bánh răng trụ răng nghi êng …………………………………………………… 8. B ộ truyền bánh răng côn ………………………………………………………………… Chương 14: B Ộ TRUYỀN TRỤC VÍT 1. Khái ni ệm …………………………………………………………………………………. 2. Thông s ố hình học ………………………………………………………………………… 3. Đ ộng học, lực học truyền động trục vít …………………………………………………… 4. Tính b ộ truyền trục vít ……………………………………………………………………. 5. Truy ền động trục vít – đai ốc …………………………………………………………… Chương 15: B Ộ TRUYỀN XÍCH 1. Khái ni ệm chung ………………………………………………………………………… 2. Các lo ại xích truyền động và đĩa xích …………………………………………………… 3. Các thông s ố bộ truyền xích ………………………………………………………………. 4. Cơ h ọc truyền động xích ………………………………………………………………… 5. Các d ạng hỏng, chỉ tiêu tính toán và chọn vật liệu ……………………………………… 6. Tính toán b ộ truyền xích ………………………………………………………………… Chương 16: B Ộ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI 1. Khái ni ệm về truyền động đai …………………………………………………………… 2. V ật liệu v à kết cấu đai …………………………………………………………………… 3. Cơ s ở lý thuyết tính to án b ộ truyền đai ………………………………………………… 4. Tính truy ền động đai ……………………………………………………………………… Chương 17: TR ỤC 1. Đ ại cương …………………………………………………………………………………. 2. K ết cấu trục ……………………………………………………………………………… 3. V ật liệu chế tạo trụ c………………………………………………………………………. 4. Các d ạng hỏng v à chỉ tiêu tính toán ………………………………………………………. Chương 18: Ổ TRỤC 1. Ổ lăn………………………………………………………………………………………. 1.1. C ấu tạo và phân loại ………………………………………………………………………. 1.2. Ưu như ợc điểm ……………………………………………………………………………. 1.3. Ký hi ệu ổ lăn ……………………………………………………………………………… 1.4. Gi ới thiệu các loại ổ lăn chính ……………………………………………………………. 1.5. Tính toán ổ lăn ……………………………………………………………………………. 2. Ổ tr ượt …………………………………………………………………………………… 2.1. C ấu tạo, phân loại, vật liệu và phạm vi s ử dụng ………………………………………… 2.2. Các d ạng ma sát ………………………………………………………………………… 2.3. Các d ạng hỏng v à tính toán ……………………………………………………………… Chương 19: KH ỚP NỐI 1. N ối trục …………………………………………………………………………………… 2. Ly h ợp ……………………………………………………………………………………. Tài li ệu tham khảo …………………………………………………………………………… 157 157 159 160 162 164 164 166 170 171 171 172 175 176 178 178 179 179 180 181 184 187 290 195 195 196 198 199 204 208 208 209 211 214 216 217 221 221 222 225 228 236 236 237 238 238 243 243 243 244 245 245 246 249 249 251 251 253 253 256 260 Tr ần Ngọc Nhuần – 3/2013 -7- Chương 1: C ẤU TRÚC VÀ XẾP LOẠI CƠ CẤU A/ C ẤU TRÚC C Ơ CẤU : I/ Những định nghĩa và khái niệm cơ bản : 1/ Khâu và ti ết máy : a. Ti ết máy (Chi ti ết máy) : Là ph ần nhỏ nhất không thể tháo rời được nữa của cơ cấu hay máy. b. Khâu : Nh ững bộ phận có chuyển động tương đối đối với nhau trong cơ cấu hay máy được gọi là các khâu. Khâu có th ể là một hoặc nhiều chi tiết máy hợp thành được ghép cứng lại với nhau. Do đó khâu là ph ần quan trọng trong môn học này. (a) Hình I.1 – Lư ợc đồ cơ cấu động cơ Hình 1.1: Tay quay 1 quay quanh tr ục cố định A, thanh truy ền 2 có chuyển động song phẳng, pit tông 3 chuy ển động tịnh tiến trong xy lanh 4 cố định. Nh ư thế, các khâu có chuyển động tương đối v ới nhau, mỗi khâu có chuy ển động riêng biệt. Ở thanh truyền 2, khâu này gồm nhiều tiết máy được ghép c ứng với nhau 2/ B ậc tự do của khâu – n ối động : a) B ậc tự do : Xét hai khâu A, B đ ể rời nhau trong không gian. Rõ ràng B có t ất cả 6 chuy ển động tương đối độ c l ập riêng biệt so v ới A : Đó là 3 chuy ển động tịnh tiến theo 3 phương: Tx, Ty, Tz và 3 chuy ển đ ộng quay quanh 3 trục: Qx, Qy, Qz . Người ta gọi mỗi khả năng chuy ển động này là một bậc tự do ( hình 1.2.a). B ậc tự do l à số tối đa các khả năng chuy ển động t ương đ ối độc lập . Bây gi ờ chúng ta xét trong mặt ph ẳng ( hình 1.2.b), ví d ụ chọn mặt phẳng xOy ch ẳng hạn. Rõ ràng trong trư ờng hợp này B v ốn dĩ đã được hạn chế sẵn 3 b ậc tự do rồi. Do đó ch ỉ c òn tồn tại 3 chuyển động : Tx, Ty và Qz,. tương ứng có 3 b ậc t ự do. N ếu như xét n khâu đ ể rời nhau trong không gian thì số bậc t ự do tương đối đối với một khâu nào đó của tất cả các khâu còn lại s ẽ tăng theo tỉ lệ thuận với số khâu đ ược xét : Trong không gian : B ậc tự do l à 6(n–1). Trong m ặt phẳng : Bậc tự do là 3(n-1). b) N ối động : (a) (b) Hình 1.2 A B C 1 2 3 (b) Hình 1.3 1 2 Tr ần Ngọc Nhuần – 3/2013 -8- Các khâu đ ể rời nhau có chuyển động không xác định đối với nhau. Trong cơ cấu hay máy, m ỗi khâu đều có chuyển động xác định v à phụ thuộc vào các khâu khác. Người ta thực hiện điều này b ằng cách buộc các khâu tiếp xúc với nhau theo m ột quy luật n ào đó trong quá trình chuyển động.Việc làm như th ế gọi là nối động 2 khâu. M ỗi bậc tự do bị hạn chế trong một phép nối động được gọi là một ràng bu ộc. Trong hình 1.3, đó là m ột dạng nối động 2 khâu: n ối động thanh truyền 1 v ới pit - tông 2, lúc này khâu 1 có chuy ển động quay xác đ ịnh (thực chất ở đây là đi hạn chế 5 bậc tự do thừa trong yêu c ầu chuyển động). 3) Kh ớp động và thành phần khớp động : Khi n ối động 2 khâu thì ch ỗ tiếp xúc trên mỗi khâu gọi là thành phần khớp động, Tổng hai thành ph ần khớp động trong một phép nối động 2 khâu gọi là một khớp động. Chúng ta xét một số kh ớp động sau đây ( hình 1.4) : 4/ Phân lo ại khớp động : V ới việc hạn chế bớt số bậc tự do thừa dẫn đến tính chất, đặc điểm của mỗi khớp động cũng khác nhau. Ngư ời ta phân loại khớp động theo các đặc điểm sau: a) Phân lo ại theo tính chất tiếp xúc : Bao gồm 2 loại : Kh ớp loại cao : Có thành phần tiếp xúc là điểm hoặc đường ( hình 1.4. h, i). Kh ớp loại thấp : Có th ành phần tiếp xúc theo mặt ( hình 1.5.4, b, c, d, e, f, g). b) Phân lo ại theo số bậc tự do tương đối bị hạn chế : Bao g ồm 5 lo ại sau đây : Kh ớp loại 1 : H ạn chế 1 b ậc tự do. Kh ớp loại 2 : H ạn chế 2 b ậc tự do. ……………………………… Kh ớp loại 5 : H ạn chế 5 b ậc tự do. c) Kh ớp phẳng : Tên g ọi chung cho những khớp dùng để nối đ ộng 2 khâu trong cùng m ột mặt phẳng hay các mặt ph ẳng song song, hạn chế 1 ho ặc 2 b ậc tự do nh ư : x x x x x x x x x y y y y y y z z z z z z (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) T Q QT QQQ QQT QTT QQQT QQTT QQQTT Hình 1.4 (a) (b) Hình 1.5 Tr ần Ngọc Nhuần – 3/2013 -9- kh ớp loại 4, kh ớp cam, khớp bánh răng có trục song song (hình 1.5), kh ớp tịnh tiến, khớp bản lề 5/ Chu ỗi động v à cơ c ấu, máy : a) Lư ợc đồ khớp : Dùng đ ể biểu diễn khớp động, mục đích là để thuận lợi trong việc nghiên cứu, phân tích cơ c ấu, máy; người ta quy ước biểu diễn khớp động bằng hình vẽ như sau ( hình 1.6.) : a, g – kh ớp quay loại 5; b – kh ớp cầu lo ại 3; c – kh ớp trụ loại 4; d – kh ớp tịnh tiến loại 5; e – kh ớp c ầu loại 4; f – kh ớp vít loại 5; h, i – kh ớp cao loại 4. b) Lư ợc đồ khâu : Khâu cũng được biểu diễn bằng lược đồ và phải thỏa mãn 2 đi ều kiện sau : Chi ều d ài khâu biểu diễn bằng lược đồ đú ng b ằng kích thư ớc động của khâu. Bi ểu diễn đầy đủ các khớp động có trên khâu. c) Chu ỗi động : Là t ập hợp các khâu li ên kết với nhau bằng các khớp động trong m ột hệ thống, chuỗi động bao gồm: Chu ỗi động phẳng : Các đi ểm tr ên các khâu chuyển động trên cùng m ột mặt phẳng hay các m ặt phẳng song song với nhau ( hình 1.8.a, 1.8.c). Chu ỗi động không gian : Các đi ểm trên các khâu chuyển động trên các mặt phẳng không song song với nhau ( hình 1.8.b). Chu ỗi động phẳng hay chuỗi động không gian còn có thể là chu ỗi động kín hay chuỗi động h ở. Nếu trong chuỗi động mỗi khâu tham gia ít nhất là 2 kh ớp động được gọi là chuỗi động kín (chuỗi đ ộng phức tạp) ( hình 1.8.c); n ếu trong chuỗi động có khâu tham gia chỉ 1 kh ớp động gọi là chuỗi động h ở (chuỗi động đ ơn giản) ( hình 1.8.a, 1.8.b). d) Cơ c ấu : Là m ột chuỗi động trong đó có một khâu c ố định, c òn những khâu khác chuyển động theo m ột quy luật nhất định. Khâu cố định gọi l à giá. Tùy theo tính ch ất chuyển động của các khâu trong cơ cấu so với giá người ta phân biệt : Tay quay (có chuy ển động quay được toàn vòng quanh tr ục nối với giá), thanh truyền (có chuyển đ ộng song phẳng), con tr ượt (có chuyển động t ịnh tiến qua lại so với giá hay một khâu khác, culít (khâu chuy ển động dùng làm bộ phận dẫn hướng cho con trư ợt) xem (hình 1.9). (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) Hình 1.6 Hình 1.7 l (a) (b) (c) Hình 1.8 (a) (b) A B C B C A Hình 1.9 Tr ần Ngọc Nhuần – 3/2013 -10- e) Máy : Là do m ột hoặc nhiều c ơ cấu hợp thành có chuyển động xác định. Theo quan điểm của các nhà ch ếtạo máy : Máy l à tập hợp hoàn chỉnh các kết cấu cơ học, thực hiện những chuyển động để biến đ ổi năng lượng, vật liệ u và thông tin v ới mục đích thay thế hay giảm bớt sức lao động của con người. II) B ậc tự do của cơ cấu : Xét cơ c ấu bốn khâu bản lề ph ảng ( hình 1.10.a), Chi ều d ài các khâu đ ã biết trước. Cho trước thông s ố , ứng với một giá trị nh ất định ta đều xác địn h đư ợc vị trí B và C, như v ậy vị trí c ơ cấu hoàn toàn xác đ ịnh. Đối với cơ cấu ở h ình 1.10.b, v ới thông số cho trư ớc, điểm C và D không th ể n ào xác đ ịnh được vị trí tương ứng, cần thêm m ột thông số n ữa mới xác định được vị trí khâu BC và CD. Như v ậy ứn g v ới cơ cấu ở hình 1.10.a ch ỉ cần một thông số l à có thể xác định được hoàn toàn vị trí cơ cấu, còn đối với hình 1.10.b thì ph ải cần đến 2 thông s ố. Người ta định nghĩa bậc tự do của cơ cấu như sau : B ậc tự do của cơ cấu là s ố thông số cần phải cho trước đ ể có thể xác định được hoàn toàn vị trí cơ cấu . 1) Cơ c ấu phẳng chứa khớp quay và khớp tịnh tiến tiến (hoặc chỉ có khớp quay) : W = W 0 - R W = 3n – (2P 5 + P 4 ) (1.1) Trong đó W 0 là s ố bậc tự do tương đối tổng cộng của các khâu động khi để rời đối với giá, R là t ổng s ố các r àng buộc có trong cơ cấu, n là s ố khâu động, P 4 , P 5 là s ố khớp loại 4 và lo ại 5 có trong cơ c ấu. Ví d ụ: xét h ình 1.10 a. Ta có: n = 3, P 4 = 0, P 5 = 4 W = 3 . 3 - (2 . 4 + 0) = 1 Ở hình 1.10b: n = 4, P 4 = 0, P 5 = 5 W = 3 . 4 – (2 . 5 + 0) = 2 a. Ràng bu ộc thừa : Xét cơ c ấu hình 1.11a. V ới AB = CD = EF; BC = AD; BE = AF. Lúc này b ậc tự do cơ cấu là: W = 3n – (2P 5 + P 4 ) + r = 3.4 – 2.6 + 0 = 0 Th ực chất c ơ cấu này có 1 b ậc tự do Nhìn vào hình v ẽ khâu 4 và 2 kh ớp thêm vào nhằm mục đích tăng đ ộ cứng vững cho cơ cấu chứ không tham gia truy ền chuyển động, nếu bỏ khâu 4 đi th ì chuy ển động của cơ cấu không có gì thay đổi. Do vậy ở đây ngư ời ta đã thêm vào 1 khâu và 2 kh ớp với : W= 3n – 2P5 = 3 . 1 – 2 . 2 = –1 Điều đó chứng tỏ rằng đã thêm vào 1 ràng buộc, người ta gọi đó là số ràng buộc thừa. Vậy công th ức tính bậc tự do cơ cấu phẳng được viết lại như sau : W = 3n – (2P 5 + P 4 ) + r (1.2) (r : s ố r àng buộc thừa). B ậc tự do của c ơ cấu trên là : W = 3 . 4 – 2 . 6 + 1 = 1. Hình 1.11b cũng tương tự. b. B ậc tự do th ừa : Xét cơ c ấu cam ở hình 1.12. W = 3n – (2P 5 + P 4 ) + r = 9 – (2 . 3 + 1) + 0 = 2 Nhưng th ực chất bậc tự do của cơ cấu là 1. Trong cơ c ấu này người ta thêm vào con lăn 2 tức là Hình 1.12 Hình 1.10 A A B B C C D D E 1 2 3 4 1 2 3 4 5 x x y y z z (a) (b) Hình 1.11 A A B C D E F O B C AB=AC=OA 1 2 3 4 5 (a) (b) Tr ần Ngọc Nhuần – 3/2013 -11- thêm vào 1 chuy ển động quay thừa, vì nếu bỏ con lăn ra ch uy ển động của cơ cấu không có gì thay đổi; ngư ời ta th êm con lăn vào với mục đích biến ma sát trượt thành ma sát lăn, giảm tiêu hao công suất làm cho cơ c ấu chuyển động dễ d àng hơn. Thêm vào 1 chuy ển động l à thêm vào 1 b ậc tự do thừa. Gọi W th là s ố bậc tự do th ừa thì : W = 3n – (2P 5 + P 4 ) + r - s = 9 – (2 . 3 + 1) – 1 = 1 T ừ những tính toán trên, việc tính bậc tự do không phụ thuộc vào việc chọn khâu nào làm giá c ả. Công thức tính bậc tự do trong cơ c ấu phẳng nh ư sau : W = 3n – (2P 5 + P 4 ) + r – W th (1.3) 2. Cơ c ấu phẳng chỉ chứa toàn khớp tịnh tiến : Đ ối với loại cơ cấu này, khớp tịnh tiến chỉ cho chuy ển động tịnh tiến theo 2 phương cho nên kh ớp loại 5 trong m ặt phẳng dĩ nhi ên đã hạn chế sẵn 4 b ậc tự do. V ì vậy công thức tính được viết như sau : W = 2n – P 5 (1.4) 3) Khâu d ẫn và khâu bị dẫn : a. Khâu d ẫn : Là khâu có thông s ố vị trí cho tr ước hay là khâu có quy luật chuyển động cho trước, ví dụ trong hình 1.10.a. khâu 1 đư ợc cho trước quy luật chuy ển động 1 lúc này khâu 1 là khâu d ẫn. Việc ch ọn khâu nào làm khâu dẫn phụ thuộc vào khâu nào có quy luật chuyển động xác định. Thông thường khâu d ẫn l à khâu nối giá bằng khớp quay, có vận tốc góc xác định. Trong trường hợp này do khâu dẫn g ắn liền vớ i giá cho nên cơ c ấu có bao nhi êu bậc tự do thì có bấy nhiêu khâu dẫn. b. Khâu b ị dẫn : Ngoài khâu d ẫn và giá ra các khâu còn lại đều là khâu bị dẫn. B/ X ẾP LOẠI CƠ CẤU PHẲNG : Đ ể nghiên cứu một cách có hệ thống các cơ cấu, cần phải nắm vững đặc tính và c ấu trúc, do v ậy cần phải xếp loại chúng. Có rất nhiều ph ương pháp xếp loại, ở chương này chúng ta nghiên cứu phương pháp dựa vào đặc điểm cấu trúc và việc giải quyết các bài tính động học, động lực học cơ cấu, phương pháp này đư ợc B.ACCYP (1870 – 1920) đ ề xuất và được APTOБOEBCKИЙ(1905) phát tri ển. Do vậy ph ương pháp này gọi là phương pháp Axua -Actobolepski. I/ Nhóm t ĩnh định : 1) Nguyên lý t ạo thành cơ cấu : M ỗi cơ cấu gồm một hoặc nhiều khâu dẫn, nối với giá và với một số nhóm có bậc tự do bằng không. Có th ể viết thành công thức như sau : W = W + 0 + 0 + 0 + . . . +0 (1.5a) (cơ cấu có w bậc tự do) = (số khâu dẫn) + (các nhóm có bậc tự do bằng 0) Xét m ột cơ c ấu toàn khớp loại th ấp ( P 5 ), kh ớp cao có thể quy về khớp lo ại thấp (xem phần sau). Nhóm tĩnh đ ịnh đ ược gọi khi thõa mãn 2 đi ều ki ện sau đây: * W = 3n – 2P5 = 0 (15b) * Nhóm t ối giản. Ví d ụ 1 : Xét cơ c ấu 4 khâu bản lề ( hình 1.13) W = W + 0 hay 1 = 1 + 0 B, D đư ợc gọi là các khớp chờ. Ví d ụ 2 : Xét cơ c ấu băng tải lắc ( hình 1.14.) W = 3 . 5 – 2 . 7 = 1 T ại C là 2 kh ớp, chúng được nối với nhau theo sơ đ ồ sau ( hình 1.15): Công th ức cấu tạo c ơ cấu : W = W + 0 + 0 hay 1 = 1 + 0 + 0 Hình 1.15 Hình 1.13 Hình 1.14 [...]... toán thực tế hệ số ma sát f của chi tiết máy bằng gang và thép có thể lấy như sau: - Lắp bằng phương pháp ép: f = 0,08 - Lắp bằng phương pháp nung hay làm lạnh: f = 0,14 Trần Ngọc Nhuần – 3/2013 166 2.2 Độ dôi cần thiết: Theo lý thuyết tính toán ống dày được trình bày trong giáo trình sức bền vật liệu , giữa áp suất sinh ra trên bề mặt tiếp xúc của chi tiết máy và độ dôi có hệ thức sau: p C C ... 4 Bề dày của thép góc là 8 mm bằng bề dày tấm ghép nên thép góc đủ bền về điều kiện bền kéo tấm (quan hệ bền đều) Trần Ngọc Nhuần – 3/2013 164 MỐI GHÉP ĐỘ DÔI, THEN VÀ THEN HOA Chương 11 A B I MỐI GHÉP CÓ ĐỘ DÔI: 1 Khái niệm chung: Ghép bằng độ dôi thường được dùng để ghép các tiết máy có bề mặt tiếp xúc là bề mặt trụ tròn, đôi khi để ghép các chi tiết có bề mặt lăng trụ hoặc hình khác Để lắp ghép... số nở vì nhiệt Đối với thép 12 10 6 mm/mm.oC, t Đối với gang 10 ,5 10 6 mm/mm.oC 1.2 Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng: Trần Ngọc Nhuần – 3/2013 165 * Ưu điểm: - Chịu được tải trọng lớn và tải trọng va đập - Bảo đảm được độ đồng tâm của các tiết máy ghép - Kết cấu và chế tạo đơn giản, giá thành hạ * Nhược điểm: - Lắp và tháo phức tạp , có thể làm hư hỏng bề mặt lắp ghép khi tháo -... 10.2d), có thể tán bằng tay hoặc bằng máy, tán nóng hoặc tán nguội Tán nguội chỉ dùng khi đường kính nhỏ: 8 d 10 mm; hoặc đinh bằng kim loại màu Đường kính lớn thì tán nóng, tán nóng phẩm chất mối ghép tốt hơn, đồng thời bảo đảm được kín Mặt khác để mối ghép được kín người ta tán biên, bằng cách dùng búa và đục bằng t án quanh mép biên (hình 10.1g) Trần Ngọc Nhuần – 3/2013 158 Ngoài các loại đinh... chính vì thế nên đối với những trục đảo, sinh ra chấn động và va đập cho các chi tiết lắp trên trục Then là một loại chi tiết máy được tiêu chuẩn hóa Vật liệu then phần lớn là thép có giới hạn bền từ 500 600 Mpa, như thép CT5, CT6, 40, 45, … Có thể phân loại then như sau: Trần Ngọc Nhuần – 3/2013 167 h t1 1.1 Then ghép lỏng: a Then bằng: b Then bằng có tiết diện là hình chữ nhật, tỉ số chiều cao trên... mm, h = 6 mm, l = 70 mm thì ghi then bằng 12 x 8 x 70 Trần Ngọc Nhuần – 3/2013 168 Nhược điểm của then bằng là khó đảm bảo tính đổi lẫn, hạn chế sử dụng trong sản xuất hàng loạt Then bằng không thể truyền lực dọc trục, chỉ truyền được mô men xoắn b Then dẫn hướng : Có hình dáng giống như then bằng, được dùng trong những trường hợp cần di động tiết máy dọc theo trục Then được bắt vít vào trục ( hình 11.4)... then truyền được mô men xoắn và cả lực dọc trục Tuy nhiên vì then ghép căng gây l ệch tâm nhiều, làm tăng rung động của các tiết máy được ghép, đồng thời làm cho mayơ bị nghiêng đi Vì thế hiện nay rất ít dùng loại then này, ưu điểm của then này là chịu được va đập Trần Ngọc Nhuần – 3/2013 169 Then vát có dạng hình nêm tự hãm, vát một mặt với độ côn 1:100, rãnh trong may ơ cũng được chế tạo với độ côn... tra trong sổ tay thiết kế; f – cạnh vát đỉnh răng h – chiều cao bề mặt tiếp xúc của răng, mm, đối với răng chữ nhật: h (D d )/ 2 2 f ; dm ( D d ) / 2 Hình 11.8 Trần Ngọc Nhuần – 3/2013 171 TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Trong chế tạo máy, người ta thường dùng các loại truyền động sau: Truyền động cơ khí, truyền động thủy lực – khí ép, truyền động điện Trong môn học này ta chỉ nghiên cứu truyền động cơ... này cũng thay đổi trong khoảng nma x÷ nmin Ta có tỷ số truyền : n R2 u 1 n 2 R1 ( 1 ) Trần Ngọc Nhuần – 3/2013 174 u min n1 n 2 min n1 n 2 max R2 max R1 ( 1 ) R2 min R1 ( 1 ) Khoảng điều chỉnh tốc độ u n R D max max 2 max u min n min R2 min Con lăn chủ động n1 R2min R2 (12.10) n2 Về lý thuyết D có thể bằng , lúc này R2 càng nhỏ thì hiện tượng trượt càng tăng lên, bánh dẫn... Hãy xác định phạm vi điều chỉnh của bộ biến tốc 1 Giải: Bỏ qua hiện tượng trượt, ta xác định các tỉ số truyền giới hạn theo đề bài đã cho: u max u min n1 n 2 min n1 n 2 max x R2 max 450 1,5 ; R1 300 R 150 2 min 0 ,5 R1 300 n1 R2min R2max n2 2 Hình 12.8 Trần Ngọc Nhuần – 3/2013 177 Số vòng quay n2max = 240 v/ph ứng với R2min = 150 mm, do vậy: n 2 max 150 240 150 120 v / ph 300 300 . TR ẦN NGỌC NHUẦN Nha Trang 3 – 2013 LỜI NÓI ĐẦU Bài gi ảng này được soạn dành cho các lớp thuộc ngành K ỹ thuật Giao thông, Nhiệt lạnh v à Cơ điện tử theo hướng tích hợp hai môn học Nguyên lý máy. tiết máy. S ố l ượng tín chỉ dành cho môn này là 3, vì vậ y, bài gi ảng này không có tham v ọng trình bày kỷ và chi tiết các vấn đề đ ã nêu trong chương trình môn Nguyên lý máy và chi ti ết máy, . 157 157 159 160 162 164 164 166 170 171 171 172 175 176 178 178 179 179 180 181 184 187 290 195 195 196 198 199 204 208 208 209 211 214 216 217 221 221 222 225 228 236 236 237 238 238 243 243 243 244 245 245 246 249 249 251 251 253 253 256 260 Tr ần Ngọc Nhuần – 3/2013 -7- Chương 1: C ẤU TRÚC VÀ XẾP LOẠI CƠ CẤU A/ C ẤU TRÚC C Ơ CẤU : I/ Những định nghĩa và khái niệm cơ bản : 1/ Khâu và ti ết máy : a. Ti ết máy (Chi ti ết máy) : Là