+ Số liện cho trước : Lược đồ động của cơ cấu cam.
+ Yêu cẩu : Xác định quy luật chuyển vị của cần theo góc quay ( của cam, cụ thể là quy luật biến thiờn gúc lắc ự/ = (ứ) của cần theo gúc quay @ của cam đối với cơ cấu cam cần lắc, quy luật chuyển vị s = s(@) của cần theo góc quay @ của cam đối với cơ cấu cam cần day.
a) Xác định quy luật chuyển vị của cần trong cơ cấu cam cần đẩy đáy nhọn
° Ung với cung đứng xa và cung đứng gần trên biên dạng cam, chuyển vị s của cần là không đổi, do đó ta chỉ cần xác định chuyển vị của cần ứng với cung đi xa và cung về gần.
e Gia sử ban đầu cần và cam đang tiếp xúc nhau tại điểm gần tâm cam nhất Bạ (điểm đầu của cung đi xa). Gọi Hạ là chân đường vuông góc hạ từ O, xuống phương trượt xx của cần. Tại vị trí ban đầu này, phương trượt xx tiếp xúc với vòng tròn tâm sai (có tâm là O,, có bán kính bằng e = O,H,) tai điểm Hạ.
e Chuyển vị của cần so với giá không phụ thuộc vào việc chọn khâu nào làm hệ quy chiếu, do đó ta có thể xét chuyển vị của cần so với giá trong hệ quy chiếu gắn liền với cam, tức là xét trong chuyển động tương đối của cơ cấu đối với cam.
Trong chuyển động tương đối này, cam coi như đứng yên, còn cần và giá coi như quay xung quanh tõm cam O, với vận tốc gúc bằng —ứ), , tuy nhiờn phương trượt xx của cần vẫn luụn tiếp xỳc với vòng tròn tâm sai (O;, e).
Khi cho giá quay từ vị trí ban đầu ứng với điểm Hạ đến vị trí mà điểm tiếp xúc giữa phương trượt xx và vòng tròn (O,, e) là H, thì góc quay của giá trong chuyển động tương đối bằng :
ọ, = H,O,H,. Gúc quay ứ,= H,O,H, cũng chớnh bằng gúc quay của cam trong chuyển động tuyệt đối (hình 9.6).
Lấy điểm tiếp xúc H, làm gốc để xác định chuyển vị s; của cần so với giá, gọi B, là điểm tiếp xúc giữa cam và cần trong chuyển động tương đối (B, là giao điểm của biên dạng cam và đường thẳng
qua H, tiếp xúc với vòng tròn (O,, e)) thì s,= H,B, chính là chuyển vị tương ứng của cần so với giá trong chuyển động tương đối.
Như vậy, trong chuyển động tuyệt đối của cơ cấu, s, = ,B, chính là chuyển vị của cần so với
giỏ tương ứng với gúc quay ứ, = Hạể,H, của cam.
e Từ đú cú thể xõy dựng đồ thị chuyển vị s = s(ứ) của cần theo trỡnh tự sau đõy :
- Xỏc định gúc định kỳ đi xa ứ„ : Vẽ vũng trũn tõm sai (O,, e). Qua B,„, kẻ đường thẳng tiếp xỳc
với vũng (O,, e), điểm tiếp xỳc là H,„. Suy ra: ứ,= H,O,H,„
- Chia vòng tròn (O;, e) thành n phần đều nhau bằng các điểm Hạ, H,, H;, ...H,,..., H m°*
Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa Sự phạm Kỹ thuật 86
- Từ H,, kẻ tiếp tuyến với vòng tròn (O,,e) cat bién dang cam tại điểm B,. Suy ra: s, = H,B, chinh là chuyển vị của cần ứng với gúc quay ứ, = HạO,H, của cam.
- Với cỏc cặp (ỉ,,s,) khỏc nhau, ta xõy dựng được đồ thị chuyển vị s = s(ứ@) của cần ứng với gúc định kỳ đi xa ỉ,.
- Tiến hành tương tự như trờn để xõy dựng đồ thị chuyển vị s = s(ứ) của cần ứng với gúc định kỳ về gần ứ,.
- Ung với cỏc gúc định kỳ đi xa ứ_ và về gần ứ " đồ thị chuyển vị s = s(ỉ@) của cần là cỏc đoạn thắng nằm ngang.
Œ@,
Xã Hinh 9.6 :
b) Xác định quy luật chuyển vị của cần trong cơ cấu cam cần lắc đáy nhọn
e Tong tự như trong cơ cấu cam cần đẩy đáy nhọn, ta cũng xét chuyển động tương đối của cơ cấu đối với cam. Trong chuyển động tương đối này, cần và giá quay xung quanh tâm cam O, với vận tốc gúc bằng—ứ,, tõm cần O, vạch nờn vũng trũn tõm cần tõm (cú tõm O, và bỏn kớnh lạ„ = O,Bạ). Khi cho giỏ quay theo chiều —ứ,, từ vị trớ ban đầu ứng O,O, đến vị trớ ể,G;, tức là quay một gúc ỉ, =ể.,ỉ,O; thỡ điểm tiếp xỳc giữa cam và cần di chuyển đến vị tri B,, giao điểm của vòng tròn tâm Ó; bán kính l„„ với biên dạng cam. Góc lắc tương ứng của cần so với giá sẽ
bằng : ự, =O,O;B,.
_—_—_—_ _
Như vậy, trong chuyển động tuyệt đối của cơ cấu, ⁄, =Ó,O;B, chính là góc lắc của cần so với giỏ ứng với gúc quay ứ = ể,ểO,O; của cam (hỡnh 9.7).
e Từ đó có thể xây dựng đồ thị biến thiên góc lắc = (0) của cần theo trình tự sau đây :
Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa Sự phạm Kỹ thuật S7
- Xác dinh géc dinh ky di xa g, : Vé vong tron tam cần (O;, l„„). Vẽ vòng tròn tâm B„, bán
kớnh l ¿„„ cắt vũng trũn tõm cần tại ể;*. Ta cú : ứ, =@,O,Oể”.
- Chia vòng tròn tâm cần thành n phần déu nhau bang cdc diém O,,0},05,...,05,...,0%".
- Từ Ó;, vẽ vòng tròn tâm O; bán kính I,.„„ can? cắt biên dang cam tai B,. Suy ra y, = O,O;B, chinh 1a
chuyển vị gúc của cần ứng với gúc quay ứ = ể,O,G; của cam.
- Với cỏc cặp (ỉ,,⁄,) khỏc nhau, ta xõy dung được đồ thị chuyển vị ⁄ = (ứ) của cần tương ứng với gúc định kỳ đi xa ỉ,.
- Tiến hành tương tự như trờn để xõy dựng đồ thị ự =⁄(ứ) của cần tương ting vộig,, ỉ, và ứ N
⁄2-—- ”“ÐT””””F” I I l l I I I I I I I I I I I I I I I L L L
O †
Po QP Pr Px Pn |
b) 1 @ 1 Oo 0,
I
Vv S
I d
¡—————>|<—>< < ` ” I
Vv
I
Hinh 9.7 :
©) Xác định quy luật chuyển vị của cần trong cơ cấu cam cần đáy lăn
e Trong chuyển động tương đối của cơ cấu đối với cam, tâm I của con lăn vạch nên một đường cong cách đều biên dạng cam một khoảng bằng bán kính r¡ của con lăn. Đường cong cách đều này gọi là biên dạng cam lý thuyết, còn biên dạng cam ban đầu gọi là biên dạng cam thực.
Như vậy bài toán phân tích động học cơ cấu cam cần đáy lăn được quy về bài toán phân tích động học cơ cấu cam cần đáy nhọn với đáy nhọn nằm tại tâm I của con lăn, còn biên dạng được sử dụng khi phân tích động học là biên dạng cam lý thuyết.
Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa Sự phạm Kỹ thuật 88
e Cách vẽ biên dạng cam lý thuyết từ biên dạng cam thực : Vẽ một họ vòng tròn con lăn có tâm nằm trên biên dạng thực, có bán kính bằng r,. Bao hình của họ vòng tròn nói trên chính là biên dạng cam lý thuyết tương ứng (hình 9.8).
\ ⁄
Biên dạng thực
Biên dạng lý thuyết a
Hinh 9.8 : Cách về biên dạng lý thuyết từ biên dạng thực
d) Xác định quy luật chuyển vị của cần trong cơ cấu cam cần đẩy đáy bằng
Xo = Xg
VS
*2 012345678
X4 Hinh 9.9 :
e Tuong tu như trong cơ cấu cam cần đẩy đáy nhọn, ta cũng xét chuyển động tương đối của cơ cấu đối với cam. Trong chuyển động tương đối này, cần và giá coi như quay quanh tâm cam O,
Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa Sự phạm Kỹ thuật 89
với vận tốc góc bang—@,, tuy nhién phương trượt xx của cần vẫn luôn đi qua O, (hình 9.9). Khi cho giỏ quay theo chiều —ứ,, từ vị trớ ban đầu O,xạ đến vị trớ O,x, 12 tức là quay được một