Bài giảng Nguyên lý máy - Chương 12: Hệ thống bánh răng - Nguyễn Tân Tiến
CIMEC lab
10/11/2009
Theory of Machine
12.01
Gear Trains
12. HỆ THỐNG
BÁNH RĂNG
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
Theory of Machine
12.02
Gear Trains
1Đại cương
Hệ thống bánh răng là hệ thống bao gồm nhiều bánh răng lần lượt ăn khớp nhau,
tạo thành một chuỗi
I. Công dụng
1. Thực hiện một tỉ số truyền lớn
2. Truyền động giữa hai trục xa nhau
3. Thay đổi tỉ số truyền
4. Thay đổi chiều quay
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
1
CIMEC lab
10/11/2009
Theory of Machine
12.03
Gear Trains
1Đại cương
Hệ thống bánh răng là hệ thống bao gồm nhiều bánh răng lần lượt ăn khớp nhau,
tạo thành một chuỗi
I. Công dụng
5. Tổng hợp hay phân chia chuyển động quay
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
Theory of Machine
12.04
Gear Trains
1Đại cương
II. Phân loại (theo đặc tính động học)
Hệ thống bánh răng thườn: tâm quay của tất cả các bánh răng đều cố định
z1
z3
z3
z2
z2
z4
Hệ thống bánh răng vi sa: cứ mỗi cặp bánh răng ăn khớp nhau có ít nhất một
2
bánh răng có tâm quay di động
2
O2
O 2
C
C
1
OC
O1
1
O OC
1
Hệ thống bánh răng hỗn hợ: hệ thống gồm hệ thống bánh răng thường và vi sai
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
2
CIMEC lab
10/11/2009
Theory of Machine
12.05
Gear Trains
2Phân tích động học hệ thống bánh răng thường
Tỉ số truyền của một cặp bánh răng
1 n1
r2
z2
z1
i12
2 n2
r
1
với quy ước dấu
) nếu hai bánh răng quay cùng chiều (ăn khớp trong)
) nếu hai bánh răng quay ngược chiều (ăn khớp ngoài
1
4
i15
1 2 3
5 2 3 4 5
z5
z4
i12 i23 i34 i45
z1
z3
z
z
z
z4
z3
z2
2 3
5
i15
z1
z2
z4
z3
z2
z2 z3 z5
(1)3
z1 z2 z3
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
Theory of Machine
12.06
Gear Trains
2Phân tích động học hệ thống bánh răng thường
Từ bài toán trên ta có nhận xét
z
z
z
z
z2 z3 z5
z1 z2 z3
3
2 3 4 5
i15
(1)
z1
z2
z3
z4
+ Sau mỗi lần qua cặp bánh răng ăn khớp ngoài, vận tốc góc đổi chiều một lần
dấu của tỉ số truyền phụ thuộc vào số cặp bánh răng ăn khớp ngoài
+ Bánh răng ăn khớp đồng thời với hai bánh răng ở trục trước và trục sau không
ảnh hưởng đến tỉ số truyền của hệ. Các bánh răng này được gọi là bánh răng
nối không
Tổng quát ta có thể viết công thức tính tỉ số truyền của hệ thống bánh răng
thường như sau
m: số cặp bánh răng ăn khớp ngoài
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
3
CIMEC lab
10/11/2009
Theory of Machine
12.07
Gear Trains
2Phân tích động học hệ thống bánh răng thường
Nếu trong hệ có các cặp bánh răng không gian (hệ bánh răng không gian), công
thức trên vẫn được dùng để tính tỉ số truyền của hệ nhưng chú ý rằng dấu của
biểu thức không còn có ý nghĩa nữa chiều quay của các trục quay trong hệ
thống bánh răng không gian được xác định trực tiếp trên hình vẽ
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
Theory of Machine
12.08
Gear Trains
3Phân tích động học hệ thống bánh răng vi sai
Giả sử các bánh răng và cần C quay cùng chiều như hình vẽ
Bằng phương pháp đổi giá, chọn cần C làm giá, tức là xem như cả cơ cấu quay
quanh OC với vận tốc C hệ trở thành hệ thống bánh răng thường
C
Gọi
là tỉ số truyền của các bánh răng 1 và 2 trong chuyển động tương đối đối
i12
với cần C
2
C
1
1
C
2
C
2 2 C
O2
O 2
C
1C 1 C
i1C2
2C 2 C
C
1 C
2 C
z2
z1
1
OC
O1
z2
i1C2
1
z1
O OC
1
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
4
CIMEC lab
10/11/2009
Theory of Machine
12.09
Gear Trains
3Phân tích động học hệ thống bánh răng vi sai
Ví dụ 1: Xét cơ cấu
z2
z2
3 C
2 C
2 C
1 C
z
z
2
i3C2
i2C1
z2
z
z2 z1
3
z1
C
C
31
C
32
C
21
1
i i i
z3
z2
z3 z2
z2
z3
z1
3 C
0C
i3C1
i3C 1 i3C 1i3C1
+ Khi cố định bánh răng 1
z 99, z 100
101 99
9.999
1
1
2
i3C 1
1
+ Nếu chọn
z2 101, z3 100
100 100
10.000 10.000
Tỉ số truyền của hệ thống vi sai có thể rất lớ, nhưng khi tỉ số truyền tăng hiệu
suất của hệ thống bánh răng giảm và đến một giới hạn nào đó, sẽ xảy ra hiện
tượng tự hãm
+ Chú ý rằng khi chọn số răng như trên, các bánh răng phải được tính toán dịch
chỉnh thích hợp để ta điều kiện đồng trục
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
Theory of Machine
12.10
Gear Trains
3Phân tích động học hệ thống bánh răng vi sai
Ví dụ 2: Cơ cấu chỉ hướng song song (Paralleguidance mechanisms)
3
2
1
C
z1 z2
z2 z3
z1 3
1
i3C 1i3C1 1
z3 C
z z
1
3
3 0
C 0
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
5
CIMEC lab
10/11/2009
Theory of Machine
12.11
Gear Trains
3Phân tích động học hệ thống bánh răng vi sai
Ví dụ 3: Xét cơ cấu
C
3
1
2
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
Theory of Machine
12.12
Gear Trains
3Phân tích động học hệ thống bánh răng vi sai
Ví dụ 3: Xét cơ cấu
+ Ta có
1 C
2 C
z2 z3
z3 z1
i1C2
11 2 2C
R
+ Xe chạy thẳng
1 2 1 2 C
+ Khi xe chạy vòng= , vận tốc dài bánh
xe 1 và 2 khác nhau nhưng thỏa
r
C
3
1rbxe 2r
2
1
r
bxe
2
R
r
R
1
2C
2C r
1
, 2
r
r
R
1
1
R
R
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
6
6 trang
16500
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Nguyên lý máy - Chương 12: Hệ thống bánh răng - Nguyễn Tân Tiến", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_nguyen_ly_may_chuong_12_he_thong_banh_rang_nguyen.pdf
