Giáo trình nguyên lý máy(nói về phương pháp gia công các chi tiết chính xác: bánh răng..)

Giáo trình nguyên lý máy là một bộ tài liệu được thiết kế để giúp người học hiểu và có khả năng áp dụng những kiến ​​thức cơ bản về nguyên lý làm việc của các loại máy móc. Nó bao gồm những chủ đề như cơ học, động lực học, điện từ học, và các phương pháp phân tích máy móc và cung cấp cho người học kiến ​​thức cần thiết để xây dựng, vận hành, và bảo trì các loại máy móc khác nhau. Ngoài ra, giáo trình này cũng giúp người học hiểu và áp dụng các nguyên tắc an toàn khi làm việc với các máy m

Thời điểm (t+dt): hai biên dạng

ở tại L’1và L’2, tiếp xúc tại

M’

Y cungM ds

X cungM

ds1 ≠ ds2: các biên dạng lăn có

trượt trên nhau

2 Độ trượt tương đối

2

112

1

2

112

1

1

211

2

1

1

M N

M N

i

d M N

d M N ds

ds ds

ds

ds

M N

M N

i

d M N

d M N ds

ds ds

j

jm

2 w

1 w

1

2 21 1 1 sin 1 1

2 sin 2 2 1

1 sin 1 2 sin 2 1 1

sin 1

2 sin 2 1 sin 1 1

M N

M N i M

O

M O

v

v v

v v

-= -

jw

j

jj

jj

1 sin 1 1 1

2 sin 2 1 sin 1 1 2

sin 2

1 sin 1 2 sin 2 2

M N

M N i M

O

M O

v

v v

v v

-= -

jw

j

jj

jj

B

¥+

¥-

¥+

¥-

Bánhrăng nhỏ: quay nhanh,

độ trượt tương đối lớn hơn,

mòn nhiều hơn

Dịch chỉnh: chọn lại khoảng

ăn khớp thực để mòn đều

VI Bánh răng và thanh răng

1 Thanh răng

2 Ăn khớp giữa bánh răng và thanh răng

aj

ja

cos

0

.0'

'cos

Dao phay ngón

Dao phay ngón

Hai bánhrăng ăn khớp, các biên

dạng 1 và 2 lăn trên nhau

Đổi giá: bánh răng 2 cố định và

cho giá O1O2quay ngược chiều

quay của bánh răng 2, bánh răng

Tương tự thanh răng và bánh răng

c Dùng dao thanh răng

* Mô hình lý thuyết * Mô hình thực tế

Phay lăn răng

c t

c ¢ = ¢¢ = 0 h , t ¢ 25 = h t ¢¢ = m t

- Góc nghiêng

- Bước răngtt, modunmt = tt/ π

- Chiều cao răng, chiều sâu rãnh răng

- Phần đỉnh và đáy răng

o 20

t

c ¢¢

2 Các thông số chế tạo cơ bản của bánh răng

t

r r

a cos

-Góc áp lực trên vòng chiaαlà gócăn khớp trong quá

trình chế tạo và do đó nó bằng góc nghiêng của răng trên

thanhrăng sinhαt: α = αt = 20°

-Số răngz

Kíchthước răng theo modun m

x

q b

q

x

q b

m

m m

z

r z

r

z

r z

=Û

=Û

=

2

1

202

1

2cos21cos

1

2

2cos221

1cos

1

2

2

0221

a p

a p

p p

1

2 1

2 1 cos 1

2 cos 2 01

02 1

2 2

1 12

z

z r

r r

r r

r l r

w

- Nhớ lại điều kiện ăn khớp đúng:

(cắt bởi dao có cùng modun)

- Tỉ số truyền

Chế độ cắt bánh răng xác định theo vị trí tương đối của

đường chia và đường trung bình thanh răng thể hiện qua:

-Độ dịch dao

- Hệ số dịch dao

t m

d

x =

d

0 ,

0 ,

d x

0,

d x

) tan 2 2

t

t m S

) tan 2 2

t

t m W

0 ,

0 >

> x

d

+

Bề dày răng và bề rộng rạnh (trên vòng chia) của bánh

răng được cắt nhờ thanh răng sinh:

IX Sự lấn chân răng và sự cắt chân răng

cơ sở tới vòng chân răng

không phải là biên dạng

thân khai

Hairăng ăn khớp với

nhau trong khoảng từ

chânrăng tới vòng cơ sở

thì khôngđảm bảo tỉ số

truyền hằng số

b Điều kiện không lấn chân răng

2 0

2 sin

2 sin 2 2

02

2

2 sin 2 2

A r

e

r

A r

chân răng trong quá trình

cắt giữa bánh răng dao và

bánhrăng phôi

Khi đó đỉnh dao lấn sâu

vào biên dạng của bánh

răng phôi làm mất đi một

phần biên dạng ở chân

bánhrăng được cắt

b Lý do cắt chân răng:

Đường đỉnh răng của dao

cuối cùng của đoạn ăn

khớp lý thuyết N.

Giả sử đường đỉnh thanh răng cắt đường ăn khớp ngòai

đọan ăn khớp lý thuyết

Thời điểm t: thanh răng và bánh răng phôi ăn khớp ở tại n,

dạng răng phôi gặp vòng chia ở b, thanh răng cắt đường

chiaở k

Thời điểm t+dt: thanh răng tịnh tiến tới vị trí cắt đường chia ở

k’, cắt đường ăn khớp tại m, còn dạng răng phôi quay tới vị

a

' ' kk

bb Ç =

r

kk r

r r

kk r

nn Ç ' = j 0 = ' 0 = ' cos a =n’ nằm bện trái dạng thanh răng, daocắt lẹm vào chân răng

a a

sin2sin

sinsin

2a

x £ z -

a

x

2sin

)1(

2

-³

z

Nếu cắt bánh răng tiêu chuẩn

d Hiện tượng nhọn đỉnh răng

Khi bề dày răng ở vòng đỉnh nhỏ quá Se< 0,4m (nhọn đỉnh

răng) sẽ làm răng yếu

Đỉnh răng nhọn xẩy ra khi dịch chỉnh dương nhiều để giảm

số răng tối thiểu mà vẫn tránh được sự cắt chân răng

t x z

zt

x z

r z

a

a a

a

a

a p

p

cos

cos cos

cos cos

cos

cos

cos 2

q

x

q b

x

q b

S

x r x x

(

2

)(

22

qq

qqbb

+

-=

+

-=

=

x

x x

a

cos

cos cos

=

x

mz x m

r x r r x S

x r x r

qaxp

qq

qq

cos

cos]2)(2)tan2

2

(

[

])(

2

[

)2

(

2

++

-=

x x

S

a

aq

qax

p

cos

cos)]

(tan2

q

x

q b

l z

m l l

z m

a

ap

a

aq

q

ax

pa

aq

qa

x

p

cos

coscos

cos)]

(2

tan222

[cos

cos)]

(1tan1

2

2

[

=-

++

+-

++

qax

x

q

qqa

x

x

qqa

xqqa

x

++

+

=

=-+

++

=-+

+-+

2 1

2 1

2 1 2

1

2 2

1 1

tan)(

2

0))(

(tan)

(

2

0)(

tan2)(

tan

2

z z

z z

z z

l

l

l l

)()

(2)

(

2 1

1

) 2 1 ( 2 ) ( a x x tg a inv a

z z l

+ +

=

3 Các chế độ ăn khớp

Theo hệ số dịch chỉnh các bánh răngxi có thể phân các

chế độ ăn khớp như sau:

4 Lợi ích khi cắt bánh răng có dịch dao

- Có thể đạt số răng nhỏ hơn 17 mà không bị cắt chân

răng bằng cách dịch dao khi cắt

- Khoảng cách trục có thể lẻ nếu cần

- Có thể dịch chỉnh để đạt hệ số trùng khớp cao hơn

- Có thể dịch chỉnh để cân bằng sự trượt (mòn đều

phần đỉnh và phân chân răng)

XI Cơ cấu bánh răng phẳng

1 Bánh răng trụ răng thẳng

a Giới thiệu

Mặt răng là mặt trụ thân khai

Đường răng/đường sinh song

song trục quay

Mặt phẳng pháp vuơng gĩc trục

quay

Dạng răng trên tiết diện vuơng

gĩc trục quay đươc tạo bởi

dạng thanh răng sinh

b Hình thành biên dạng răng thẳng

A

mặt trụ thân khai

trụ cơ sở

2 Bánh răng trụ răng nghiêng

phẳng pháp mới được tạo

bởi thanh răng sinh

c Các khái niệm về bánh răng trụ răng nghiêng

S

t

b b

p

p p

cos

; cos

;

; 2

S m n m S

t n t

z

d S

t S

m z

d z

r S

d Ưu điểm bánh răng trụ răng nghiêng

* Hệ số trung khớp cao hơn:

Bánhrăng trụ răng thẳng: vào và ra khớp xẩy ra cùng lúc tại hai

mặt đầu bánh răng và kéo dài từ điểm vào khớp A và kết thúc ở

aba

pp

b 2 2 cos tan cos

B

r B

r

s s

h

t

BB t

AB t

BB

0 0 0

'''

n m

b n t

b S

b

be

sinsin

tan

00tan

s: bánhrăng trụ răng

thẳng (spur gear)

h: bánhrăng trụ răng

nghiêng (helical gear)

Bánhrăng trụ răng thẳng tương đương (thay thế) có vòng chia

là vòng mật tiếp tại nơi tiếp xúc của ellipse do mặt phẳng pháp

22

2/321

r b

úû

ùê

ê

ë

é

÷ø

öç

n t

b

r

S t

Số răng tối thiểu của bánh răng trụ răng nghiêng luôn nhỏ

hơn số răng tối thiểu của bánh răng trụ răng thẳng

b b

r b

3 2

cos

2

;cos

;

m

r z

r r

m m

m

tt

tt tt

tt S

n

r

a b

d Nhược điểm bánh răng trụ răng nghiêng

Cĩ lực dọc trục ở bộ truyền bánh bánh răng trụ răng

nghiêng Khắc phục: dùng bánh răng V

b b

dọc trục

hướng kính

Bánh răng V

XII Khuyến mãi: Bánh răng ăn khớp trong

Split gear

Harmonic gear

A harmonic drive is an input/output gearing mechanism It is

typically used for gearing reduction, but may also be used to

increase rotational speed or for differential gearing Very high

gear reduction ratios are possible in a small volume There

are no backlash and vibration

39