Giáo trình Nguyên lý máy - Vương Thành Tiên (Phần 2)

Tóm tắt Giáo trình Nguyên lý máy - Vương Thành Tiên (Phần 2): ...thể tìm được nhờ vi phân đồ thị v(ϕ), và dt dv dt dv dt tdv dt sdta 112 2 ).(.)(()()( ωϕωϕ +=== ) ω1 = const ⇒ 211 ).()(.)( ωϕϕϕ ϕω a dt d d dvta == (8-3) c) b) a) ϕgϕvϕdϕx 0121086642 H2 H' H H1 a(ϕ) v(ϕ) ϕ0 t t 0 ϕ ϕ0 t S Hình 8-8: mô tả cách vẽ đồ thị chuyển v...C12 = 1- i21. KN KN 1 2 ; C21 = 1 – i12. KN KN 2 1 (9-20) Gọi R1 (hay R2) là bán kính cong của đường tòn thân khai (tại điểm K) trên bánh răng 1 (hay bánh răng 2) ⇒ N 1K = R1 và N 2K = R2. Giáo trình Nguyên Lý Máy Trường Đại học Nông Lâm Tp. HCM Khoa Cơ khí - Công nghệ 80 - Vẽ đồ th...ăng nón răng thẳng - Tỷ số truyền: bánh răng nón răng thẳng dùng để truyền chuyển động giữa 2 trục cắt nhau, góc giữa 2 trục là δ, tỷ số truyền là i12 = ω1/ω2. ω12 δ2 ω2 δ1 0 δ2 ω1 PP ω2 ω1 δ2 δ 0 δ1 P δ0 0 M M' a) b) Hình 9-20: quan hệ vận tốc Mặt lăn của bánh răng nón l...

pdf53 trang | Chia sẻ: havih72 | Lượt xem: 548 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Giáo trình Nguyên lý máy - Vương Thành Tiên (Phần 2), để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
91
Đặc điểm truyền động: 
- Tỉ số truyền: 
1
2
1
2
1
2
1
2
122211 sin
sin
sin.
sin.
2
1
ϕ
ϕ
ϕ
ϕωω ωω =====⇒= OP
OP
r
r
Z
Zirr 
- Truyền động giữa hai trục giao nhau tiếp xúc theo đường thẳng d. N ếu là cặp bánh 
răng nón răng thẳng thì d qua đỉnh nón. N ếu là cặp bánh răng nón răng nghiêng thì d không 
qua đỉnh nón. 
- Tại điểm tiếp xúc trên mặt nón lăn không có vận tốc trượt tương đối. 
b) β1 ≠ β2: cặp bánh răng nón truyền động giữa hai trục chéo nhau: gọi là bánh răng 
nón răng cong 
- Tỉ số truyền: 
11
22
1
2
2
1
12 cos.
cos.
β
β
ω
ω
r
r
Z
Zi === 
- Đặc điểm tiếp xúc: tiếp xúc theo điểm và có vận tốc trượt tương đối nên mặt răng mau 
mòn và mòn không đều. 
- Bánh răng nón răng cong dùng để truyền chuyển động giữa 2 trục chéo nhau (còn gọi 
là bánh răng côn xoắn ốc, bánh răng hypoic). Việc phát hiện và ứng dụng bánh răng nón răng 
cong là 1 thành tựu lớn của các nhà khoa học và các kỹ sư vì những ưu điểm rất cơ bản của 
loại truyền động này: 
+ Khả năng truyền tải cao. 
+ Ăn khớp êm. 
+ Độ nhạy và sai số thấp. 
+ Ít ồn, 
Phần đi sâu nghiên cứu có thể tìm hiểu ở những chuyên đề riêng. 
Hình 9-23: Bánh răng nón răng cong 
Giáo trình Nguyên Lý Máy 
Trường Đại học Nông Lâm Tp. HCM Khoa Cơ khí - Công nghệ 
92
III. HỆ BÁNH RĂNG 
1. ĐẠI CƯƠNG 
Do nhu cầu thực tế, ta không chỉ sử dụng một cặp bánh răng mà sử dụng nhiều cặp bánh răng 
nối với nhau, tạo thành một hệ thống và được gọi là hệ thống bánh răng hay hệ bánh răng. 
. 
a) b) 
c) d) 
e) 
Hình 9-24: mô tả hệ bánh răng 
Công dụng: sử dụng hệ bánh răng có thể đạt được những công dụng khác nhau như: 
 + Thực hiện tỷ số truyền lớn (H.9-24a). 
 + Cần truyền chuyển động quay giữa những trục cách xa nhau (H.9-24b). 
 + Truyền chuyển động giữa các trục cần thay đổi tỷ số truyền (hộp số) (H.9-24c). 
 + Thay đổi chiều quay (H.9-24d). 
Giáo trình Nguyên Lý Máy 
Trường Đại học Nông Lâm Tp. HCM Khoa Cơ khí - Công nghệ 
93
 + Hợp nhiều chuyển động thành 1 chuyển động, hay chia 1 chuyển động thành nhiều 
chuyển động độc lập nhau (bộ vi sai) (H.9-24e) 
 Phân loại: có 2 loại cơ bản là hệ bánh răng thường và hệ bánh răng vi sai. 
2. HỆ BÁNH RĂNG THƯỜNG 
 Hệ bánh răng thường là hệ bánh răng trong đó tất cả các trục đều có đường trục cố định. 
Ví dụ: Hệ bánh răng ở hình 9-25: 
a) b) 
Hình 9-25: hệ bánh răng thường 
 Bậc tự do của hệ: W = 3n – 2p5 – p4 với p5 = 6; p4 = 5; n = 6 ⇒ W =1 
Tỷ số truyền: 
i16 = 
6
1
ω
ω = 
2
1
ω
ω .
3
2
ω
ω .
4
3
ω
ω .
5
4
ω
ω .
6
5
ω
ω 
 = 
2
1
ω
ω .
3
2'
ω
ω .
4
3'
ω
ω .
5
4'
ω
ω .
6
5
ω
ω 
 = )).().().().((
5
6
'
4
5
'
3
4
'
2
3
1
2
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z −−−− 
 = (-1)4. )).().().().((
5
6
'
4
5
'
3
4
'
2
3
1
2
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z 
 Tổng quát, gọi k là số cặp bánh răng ngoại tiếp trong hệ có n bánh răng, công thức tính 
tỷ số truyền có dạng: 
i1n = (-1)k. )'
).....(
'
).((
12
3
1
2
−n
n
Z
Z
Z
Z
Z
Z (9-59) 
 Chú ý: 
 + N ếu i1n < 0 thì bánh răng 1 và bánh răng thứ n quay ngược chiều nhau và ngược lại. 
 + Bánh răng 5 không làm ảnh hưởng đến giá trị của tỷ số truyền, nó được gọi là bánh 
răng trung gian. 
 + Trong hệ bánh răng không gian, vấn đề cùng chiều hay ngược chiều không còn ý 
nghĩa nữa, nhưng ta có thể xác định chiều quay của bánh răng bị động theo chiều quay của 
bánh răng chủ động như H.9-25b. 
Giáo trình Nguyên Lý Máy 
Trường Đại học Nông Lâm Tp. HCM Khoa Cơ khí - Công nghệ 
94
3. HỆ BÁNH RĂNG VI SAI 
3.1. Giới thiệu 
™ Hệ bánh răng vi sai là hệ bánh răng trong đó mỗi cặp bánh răng có ít nhất một bánh 
răng có đường trục di động (H.9-26a ,b). 
 Bánh răng có đường trục cố định gọi là bánh răng trung tâm, bánh răng có đường trục 
di động bọi là bánh răng vệ tinh. Khâu động mang trục của bánh vệ tinh gọi là cần, khi cố định 
cần hệ vi sai trở thành hệ thường. 
Bậc tự do của hệ: W = 3n – 2p5 – p4 với p5 = 3; p4 = 1; n = 3 ⇒ W = 2 
ωc
ω2
o1
o2
ω1
Z1
Z2
a) b) 
cần
Hình 9-26: hệ bánh răng vi sai – lược đồ động 
™ Hệ bánh răng hành tinh: là hệ bánh răng vi sai có một bánh răng trung tâm cố định. 
Khi cố định bánh răng trung tâm Z3 của hệ vi sai trên hình 9-26b thì hệ này trở thành hệ 
hành tinh (H.9-27a). 
Bậc tự do của hệ hành tinh: 
W = 3n – 2p5 – p4 với p5 = 3; p4 = 2; n = 3 ⇒ W = 1. 
 Trong hệ vi sai và hệ hành tinh phẳng, đường trục của các bánh trung tâm Z1, Z3, và 
đường trục của cần C phải nằm trên một đường thẳng. Điều kiện này được gọi là điều kiện 
đồng trục của hệ. 
a) b)
c) 
Hình 9-27: hệ bánh răng hành tinh 
™ Hệ vi sai kín là hệ vi sai trong đó các bánh răng trung tâm đều không cố định, nhưng 
hai bánh răng trung tâm hoặc một bánh răng trung tâm và cần nối với nhau bằng hệ thường. 
Ví dụ trên hình 9-28 là một hệ vi sai kín. Đây là hệ hỗn hợp gồm một hệ vi sai (Z1, Z2, 
và cần C) và một hệ thường (Z3, Z4, Z’4, Z5). Hệ thường nối bánh răng trung tâm Z1 và cần C 
của hệ vi sai. 
Bậc tự do của hệ vi sai kín: W = 1. 
Giáo trình Nguyên Lý Máy 
Trường Đại học Nông Lâm Tp. HCM Khoa Cơ khí - Công nghệ 
95
Hình 9-28: hệ vi sai kín 
3.2. Tỷ số truyền 
a) Hệ vi sai phẳng: 
 Xét hệ vi sai ở hình 9-26a, bánh răng trung tâm 1 và cần C quay quanh trục cố định O1 
với các vận tốc góc 1ω , cω không phụ thuộc nhau, bánh răng vệ tinh 2 mang trên cần C có 
chuyển động quay kép với vận tốc góc 2ω . 
Ta tìm quan hệ giữa 1ω , 2ω và cω bằng cách đổi giá cơ cấu, xem cần C là giá cố định 
hay nói cách khác là xét hệ vi sai trong chuyển động tương đối với cần C. Thì các bánh răng 1 
và 2 đều có đường trục cố định và hệ trở thành hệ thường. Trong hệ này, các bánh răng 1 và 2 
sẽ có vận tốc góc là: 
c
1ω = ω1 - ωc; = ω2 - ωc c2ω
 Gọi là tỷ số truyền của bánh răng 1 và 2 trong chuyển động tương đối đối với cần C, 
ta có: 
ci12
 = ci12
c
c
c
c
ωω
ωω
ω
ω
−
−=
2
1
2
1 
 Thế nhưng trong chuyển động tương đối, hệ trở thành hệ thường, tỷ số truyền có thể 
tính theo số răng: 
ci12
ci12 = - Z2/Z1 
 Xét hệ bánh răng vi sai ở hình 9-26b, lý luận tương tự, xét hệ vi sai trong chuyển động 
tương đối với cần C, ta có: 
ci13 = 
c
c
c
c
ωω
ωω
ω
ω
−
−=
3
1
3
1 
 Trong đó tính như trong hệ thường, = (-Z2/Z1).(-Z3/Z’2) ci13 ci13
 Một cách tổng quát, ta có thể xác định quan hệ giữa vận tốc góc giữa 2 khâu trong hệ vi 
sai bằng công thức sau: 
c
mqi = 
cq
cm
c
q
c
m
ωω
ωω
ω
ω
−
−= (9-60) 
Giáo trình Nguyên Lý Máy 
Trường Đại học Nông Lâm Tp. HCM Khoa Cơ khí - Công nghệ 
96
 Trong đó ωm, ωq là vận tốc góc tuyệt đối của các bánh răng m, q cần xét nào đó trong 
hệ vi sai và ωc là vận tốc góc tuyết đối của cần. được tính như trong hệ bánh răng thường. 
Công thức trên gọi là công thức Willis. 
c
mqi
b) Hệ vi sai không gian 
™ Điều kiện đồng trục trong hệ vi sai không gian: mọi bánh trung tâm và cần đều đồng 
trục, mọi mặt nón lăn phải có chung một đỉnh (H.9-29). 
™ Tỷ số truyền ci12 : 
Xét chuyển động tương đối của hệ với cần C trong hệ vi sai không gian. Trong chuyển 
động tương đối này, hệ trở thành hệ thường không gian, vận tốc góc của bánh răng 1 và 2: 
c
c ωωω −= 11 ; cc ωωω −= 22 
⇒ = ci12
c
c
c
c
ωω
ωω
ω
ω
−
−=
2
1
2
1
 = 
1
2
Z
Z 
 Ta có: 
+ Do cωω //1 ⇒ cc ωωωω −=− 121 . 
+ ccc ωωωωωω .2 222222 −+=− . 
Do 222
2
222 0. cccc ωωωωωωωω +=−⇒=⇒⊥ 
Tóm lại: 
ci12 = 22
2
1
2
1
c
c
c
c
ωω
ωω
ω
ω
+
−= = 
1
2
Z
Z 
™ Tỷ số truyền ci13 : 
Phân tích tương tự, ta có 
ci13 = 
c
c
c
c
ωω
ωω
ω
ω
−
−=
3
1
3
1 = (-Z2/Z1).(-Z3/Z’2) 
Hình 9-29: hệ vi sai không gian 
Giáo trình Nguyên Lý Máy 
Trường Đại học Nông Lâm Tp. HCM Khoa Cơ khí - Công nghệ 
97
c) Hệ hành tinh 
Hệ hành tinh có một bậc tự do. Từ quan hệ vận tốc góc trong hệ vi sai, dễ dàng suy ra tỷ 
số truyền trong hệ hành tinh. 
Xét hệ hành tinh trong hình 9-27a, trong đó bánh răng trung tâm Z3 cố định: ω3 = 0 
⇒ c
c
cc ii 1113 1−=−
−= ω
ωω 
với ⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛−⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛−=
2
3
1
2
13 '
.
Z
Z
Z
Zic 
4. VÍ DỤ VỀ ỨNG DỤNG THỰC TẾ CỦA HỆ BÁNH RĂNG 
a) Ứng dụng của hệ thường 
- Hệ bánh răng thường được dùng để thực hiện các tỷ số truyền lớn, mà một cặp bánh 
răng không thể thực hiện được (hợp giảm tốc). 
 - Dùng thực hiện nhiều tỷ số truyền khác nhau (hợp số, hộp biến tốc). 
Hình 9-30: một ví dụ về hộp số 
- Dùng để truyền động giữa hai trục xa nhau với một tỷ số truyền chính xác. N ếu 
dùng một cặp bánh răng để truyền từ trục I sang trục II dẫn đến không hợp lý về 
mặt kích thược và chế tạo. N ếu dùng bộ truyền đai hay xích thì tỷ số truyền 
không thật chính xác. 
Hình 9-31: một ví dụ về truyền động giữa hai trục xa nhau 
- Dùng để đảo chiều quay trục bị dẫn. Khi kéo chạc A xuống, trục II sẽ đổi chiều quay. 
Giáo trình Nguyên Lý Máy 
Trường Đại học Nông Lâm Tp. HCM Khoa Cơ khí - Công nghệ 
98
Hình 9-32: một ví dụ về đổi chiều quay 
b) Ứng dụng của hệ vi sai 
 Hệ vi sai có hai bậc tự do, do đó nó được sử dụng trong các trường hợp cần tổng hợp 
hai chuyển động quay độc lập thành một chuyển động quay, hay phân tích một chuyển động 
quay thành hai chuyển động quay độc lập. 
Hộp vi sai trong ô tô: (hình 9-33) 
a) b) 
Hình 9-33: hộp vi sai trong ô tô 
Giáo trình Nguyên Lý Máy 
Trường Đại học Nông Lâm Tp. HCM Khoa Cơ khí - Công nghệ 
99
- Gọi V , 1V , 3V lần lượt là vận tốc ô tô và vận tốc của tâm bánh xe sau 1 và 3; và 
ω1, ω3 lần lượt là vận tốc góc của bánh 1 và 3 (hình 9-331a). 
- Khi xe chạy trên đường thẳng, ta có: 1V = 3V = V ⇒ ω1 = ω3 
- Khi xe chạy trên đường vòng, ta có V1 < V3, do đó để xe đi vòng dễ dàng, không 
bị trượt trên mặt đường, phải có ω1 < ω3. 
- Thế mà, bánh 1 và 3 cùng nhận chuyển động từ trục động cơ (thông qua trục 
các-đăng) lại phải có hai vận tốc góc khác nhau. Do đó cần phải sử dụng hệ vi sai để phân tích 
thành 2 chuyển động này. 
Xét chuyển động của cơ cấu vi sai trong ô tô như hình 9-33b. 
+ Cơ cấu gồm một hệ thường không gian Z4 – Z5 và một hệ vi sai kông gian gồm Z1, Z2, 
Z3 và cần C. Hai bánh răng có số răng bằng nhau Z1 và Z3 dẫn động cho hai hánh xe và cùng 
ăn khớp với bánh răng Z2 (có thể quay quanh cần C). 
+ Quan hệ vận tốc góc trong hệ vi sai trên là: 
1.
2
3
1
2
3
1
3
1
13 −=−=−
−=−
−=
Z
Z
Z
Z
nn
nni
c
c
c
cc
ωω
ωω 
⇒ (n1 – nc)/ (n3 – nc) = -1 
⇒ n1 + n3 = 2nc 
+ Cần C gắn liền với bánh răng Z4 nên nc = n4 = const. N hờ vậy khi ô tô đi qua đường 
vòng, một bánh xe quay nhanh lên, bánh xe kia tự động quay chậm lại. 
+ Thực tế ở cơ cấu vi sai trên, để tải trọng phân bố đều ở các bánh răng, các trục, người 
ta lắp thêm bánh răng Z’2. Thực chất chuyển động của bánh răng Z’2 hoàn toàn giống bánh 
răng Z2, nên về nguyên lý không cần để ý đến Z’2. 
c) Ứng dụng của hệ hành tinh 
- Hệ hành tinh cho phép thực hiện một tỷ số truyền lớn, có thể rất lớn. ví dụ hệ hành 
tinh trên hình 9-27a. 
Ta có: 
i1c = ω1/ωc = 1 - = 1 – ci13
2
3
1
2
'Z
Z
Z
Z 
N ếu chọn hợp lý số răng của các bánh răng, ví dụ chọn: Z2 = 99; Z3 = 101; Z1 = Z’2 = 
100 thì i1c = 1/10000. 
Tuy nhiên, khi chọn tỷ số truyền và khâu dẫn cần chú ý sao cho hiệu suất của hệ không 
quá thấp và đặc biệt phải tránh hiện tượng tự hãm. 
- N gay cả khi tỷ số truyền nhỏ và vừa, người ta cũng dùng hệ hành tinh vì nó có một số 
ưu điểm về kết cấu và tải trọng: 
 + Cần C thường có nhiều chạc phân bố đều, trên đó lắp các khối bánh răng vệ tinh 
giống nhau, vì vậy phản lực trên trục của cần C và trên các bánh răng trung tâm gần như bằng 
0 (H.9-34). Mỗi bánh răng chỉ chịu một phần tải trọng nên có thể làm nhỏ, nhờ đó kích thước 
khuôn khổ nhỏ gọn. 
 + Mặc khác, trong hệ hành tinh, có thể dùng các cặp bánh răng nội tiếp có nhiều ưu 
điểm về mặt sức bền so với cặp bánh răng ngoại tiếp. 
Giáo trình Nguyên Lý Máy 
Trường Đại học Nông Lâm Tp. HCM Khoa Cơ khí - Công nghệ 
100
0321 ≈++ TTT RRR 
Hình 9-34: ưu điểm về sự phân bố lực 
- Hệ hành tinh được dùng để tạo những chuyển động đặc biệt, cần thiết cho một số quá 
trình công nghệ. 
Ví dụ xét hệ hành tinh trên hình 9-35a 
a) b) Cơ cấu máy tiện trục khuỷu 
Hình 9-35: một số ứng dụng đặc biệt 
 + Bánh răng 1 là bánh trung tâm cố định. 
 + Ta có: 
3
1
3
2
2
1
31
3
3 111 Z
Z
Z
Z
Z
Zii c
c
c −=−=−== ω
ω 
 + N ếu lấy Z1 = Z3 thì i3c = 0 ⇒ ω3 = 0: bánh răng 3 chuyển động tịnh tiến tròn. Trong 
trường hợp này, hệ hành tinh được sự dụng trong cơ cấu máy tiện trục khuỷu, dùng để tiện cổ 
biên của trục khuỷu (H.9-35b). 
 + N ếu lấy Z1 ≠ Z3, hệ hành tinh này được sử dụng trong các cơ cấu máy bện cáp hay cơ 
cấu máy bên xơ dừa (H.9-36). Các dây cáp được bện lại từ các nhánh cáp, các nhánh cáp lại 
được bện từ các sợi thép. N ếu chiều bện các nhánh cáp trong cùng một dây cùng chiều bện các 
sợi thép trong cùng một nhánh, ta gọi là cáp bện xuôi. N gược lại, ta có cáp bện ngược. 
 Trong cơ cấu máy bện cáp, các sợi thép được mắc trên các bánh răng 3, 3’ và 3”. Khi 
cần C quay thì các bánh răng 3, 3’ và 3” cũng quay theo, các sợi cáp được bện thành các nhánh. 
Đồng thời các nhánh cũng được bện thành dây cáp. 
 Khi chọn Z1 0 ⇒ ω3 cùng chiều ωc: ta được cáp bện xuôi. 
Giáo trình Nguyên Lý Máy 
Trường Đại học Nông Lâm Tp. HCM Khoa Cơ khí - Công nghệ 
101
 Khi chọn Z1 > Z3 ⇒ i3c < 0 ⇒ ω3 ngược chiều ωc: ta được cáp bện ngược. 
Hình 9-36: cơ cấu máy bện cáp 
Giáo trình Nguyên Lý Máy 
Trường Đại học Nông Lâm Tp. HCM Khoa Cơ khí - Công nghệ 
102
Chương 10: Một số cơ cấu khác 
1. CƠ CẤU CÁC–ĐĂNG (Cardan, Universal Joint) 
Cơ cấu các-đăng hay khớp nối trục các-đăng dùng để truyền chuyển động quay giữa 2 trục 
giao nhau một góc α không lớn lắm, nhưng có thể thay đổi được trong khi cơ cấu đang hoạt 
động. 
1.1. Nguyên lý cấu tạo 
- Hình 10-1a thể hiện cơ cấu thực, hình 10-1b là lược đồ động của cơ cấu các-đăng. 
0
B'
B
A'
A
3
1
2
x
y
y
II
I
x α
a) b) 
Hình 10-1: cơ cấu Cardan & lược đồ động 
- Cơ cấu các-đăng gồm trục I và II có thể quay quanh tâm x-x, y-y giao nhau một góc α. 
Trục I mang chạc 1, trục II mang chạc 2. Hai chạc 1 và 2 cùng nối với khâu chữ thập 3 bằng 
hai khớp bản lề ở A-A’ và B-B’ với các điều kiện A-A’ ⊥ x-x, B-B’ ⊥ y-y, A-A’ ⊥ B-B’; x-x 
và y-y giao nhau ở O cũng chính là điểm giao nhau giữa A-A’ và B-B’. Các kích thước OA = 
OA’ = OB = OB’ = R. 
1.2. Tỷ số truyền 
- Trong quá trình chuyển động, quỹ đạo của A-A’ là vòng tròn tâm O, bán kính R, nằm 
trong mặt phẳng vuông góc với x-x và đi qua tâm O. Tương tự, quỹ đạo của B-B’ là vòng tròn 
tâm O, bán kính R, nằm trong mặt phẳng vuông góc với y-y và đi qua tâm O. 
- Trong quá trình chuyển động, vị trí của A-A’ thay đổi, được đặc trưng bằng thông số 
ϕ là góc giữa A-A’ và M-M; trong đó M-M là giao tuyến của mặt phẳng chứa các đường tâm 
quay x-x, y-y và mặt phẳng chứa quỹ tích của A-A’ (Hình 10-2). 
ϕ = AOM 
M
M
F
E
βϕ
αx
I
II
y
y
x2
1
3
A
A'
B
B'
0
Hình 10-2: mô tả các thông số 
Giáo trình Nguyên Lý Máy 
Trường Đại học Nông Lâm Tp. HCM Khoa Cơ khí - Công nghệ 
103
- Tỷ số truyền được tính theo công thức sau: 
i12 = 
2
1ω
ω
= α
ϕα
cos
2cos.2sin1− (10-1) 
1. . N hận xét: 
+ Khi cơ cấu chuyển động, góc ϕ thay đổi từ 0 đến 2π; cos2ϕ thay đổi từ 0 đến 1 
nên tỉ số truyền i12 sẽ thay đổi từ 1/cosα đến cosα. N hư vậy khi ω1 = const thì ω2 thay đổi từ 
ω2min = ω1.cosα đến ω2max = ω1/cosα. 
+ Độ không đều của trục bị dẫn được đánh giá qua hệ số δ: 
1
min2max2 ω
ωωδ −= = tgα.sinα (10-2) 
 Rõ ràng góc giao nhau α giữa 2 trục càng lớn thì độ không đồng đều càng lớn, nghĩa là 
trục bị dẫn động càng bị dao động xoắn trong quá trình chuyển động dẫn đến khả năng bền của 
trục bị giảm nhiều. Đây là lý do góc giao nhau α trong cơ cấu các-đăng không được lớn. 
1.3. Cơ cấu Các-đăng kép 
(Tham khảo PL 10.1) 
2. CƠ CẤU MAN (Malte, Geneva Mechanism) 
Cơ cấu man là cơ cấu biến chuyển động quay liên tục thành chuyển động quay gián đoạn nhờ 
trên khâu dẫn có chốt và trên khâu bị dẫn có những rãnh tiếp xúc không liên tục với nhau. 
Ví dụ ứng dụng: cơ cấu ăn dao của máy bào, cơ cấu thay ụ dao của máy tiện tự động, cơ 
cấu đưa phim của máy chiếu phim, 
2.1. Nguyên lý cấu tạo 
Hình 10-5a và 10-5b thể hiện cơ cấu Man, trong đó khâu dẫn 1 mang chốt 3 quay quanh 
tâm O1; khâu bị dẫn 2 là đĩa mang những rãnh 4 có thể quay quanh tâm O2. Khi khâu 1 quay 
liên tục, sẽ có lúc chốt 3 lọt vào rãnh 4 của đĩa 2 ở vị trí A và gạt đĩa này quay quanh O2 một 
góc đến khi chốt ra khỏi rãnh ở vị trí B thì đĩa 2 sẽ ngừng quay nhờ cung tròn CDE trên đĩa 1 
tiếp xúc với cung tròn FGH trên đĩa 2. Lúc này rãnh kế tiếp trên đĩa 2 ở vị trí chờ chốt trên đĩa 
1 vào để truyền động và quá trình truyền động xảy ra liên tục. 
2
1
ω1
O2
O1
a) b) c) 
Hình 10-5: cơ cấu Malte – các thông số - lược đồ động 
Giáo trình Nguyên Lý Máy 
Trường Đại học Nông Lâm Tp. HCM Khoa Cơ khí - Công nghệ 
104
 Số chốt trên đĩa 1 có thể bằng 1 hay lớn hơn 1. Số rãnh trên đĩa 2 thường là 4, 6, 8, 
 Chú ý: 
+ Để không xảy ra va đập khi chốt vào và ra khỏi rãnh, ở vị trí này chốt phải chuyển 
động theo phương của rãnh nghĩa là rãnh phải nằm theo phương tiếp tuyến quĩ đạo của chốt 
(H.10-5). Muốn vậy phải thoã mãn: 
O2AO1 = O2BO1 
 + Các chốt và các rãnh trên cơ cấu Man có thể phân bố bất kỳ (khoảng cách từ tâm các 
chốt đến tâm O2 có thể không bằng nhau như trên hình 10-6a, các rãnh của đĩa 2 có thể không 
hướng tâm như trên hình 10-6b), miễn là chúng phối hợp được với nhau. 
a) b) 
Hình 10-6: sự phân bố các rãnh 
2.2. Số chốt và số rãnh trên cơ cấu Man 
2.3. Động học cơ cấu Man 
(Tham khảo PL 10.2) 
3. CƠ CẤU BÁNH CÓC (Ratchet Mechanism) 
 Cơ cấu bánh cóc là cơ cấu biến chuyển động qua lại thành chuyển động 1 chiều gián 
đoạn thông qua con cóc và bánh cóc. 
ω1
0
6
5
4
3
2
1
a) b) 
Hình 10-8: mô tả cơ cấu bánh cóc 
Giáo trình Nguyên Lý Máy 
Trường Đại học Nông Lâm Tp. HCM Khoa Cơ khí - Công nghệ 
105
 Hình 10-8b mô tả cơ cấu bánh cóc gồm: thanh lắc 1 lắc qua lại quanh tâm O, con cóc 2 
có thể trượt trên răng của bánh cóc 3 khi chiều lắc cùng chiều kim đồng hồ và đNy con cóc 
quay quanh tâm O khi chiều lắc ngược chiều kim đồng hồ. N hư vậy bánh cóc chuyển động 
quay gián đoạn 1 chiều. Để hãm chuyển động của bánh cóc theo chiều ngược lại (khi không 
nhận truyền động của con cóc 2) ta dùng con cóc 5 được bắt trên giá 4 và được giữ bằng lò xo 
xoắn ốc 6. 
Chuyển động qua lại có thể là chuyển động lắc quanh tâm bánh cóc (hoặc chuyển động tịnh 
tiến qua lại) nhận được từ cơ cấu 4 khâu bản lề ABCD (hình 10-9a) hoặc từ chuyển động tịnh 
tiến nhờ cơ cấu tay quay – con trượt (hình 10-9b) hoặc nhờ những cơ cấu khác. 
ω4
7
6
5
4
3
2
1
D
E
C
B
A
ω1
ω4
V1
2
1
A
a) b) 
Hình 10-9: các dạng thay đổi chuyển động 
Một số dạng của cơ cấu bánh cóc: 
(Tham khảo PL 10.3) 
Giáo trình Nguyên Lý Máy 
Trường Đại học Nông Lâm Tp. HCM Khoa Cơ khí - Công nghệ 
106
Phụ lục 
Tài liệu tham khảo 
 + Giáo trình N guyên lý máy – Vương Thành Tiên – ĐH N ông Lâm Tp.HCM. 
+ Giáo trình N guyên lý máy – Đặng Thế Huy, N guyễn Khắc Thường – N XB N ông 
nghiệp – 1982. 
 + Giáo trình N guyên lý máy – Lê Cung – ĐH Đà N ẵng – 2006. 
 + Giáo trình N guyên lý máy – N guyễn Tấn Tiến – ĐH Bách Khoa Tp.HCM. 
 + Giáo trình Cơ học máy – Lại Khắc Liễm – N XB Đại học Quốc gia Tp.HCM – 2001 
+ Bài tập N guyên lý máy – Tạ N gọc Hải – N XB Khoa học & Kỹ thuật – 2003. 
 + N guyên lý máy – Đinh Gia Tường, N guyễn Xuân Lạc, Trần Doãn Tiến – N XB ĐH & 
THCN – 1970. 
 + N guyên lý máy – Bùi Xuân Liêm – N XB Giáo dục. 
 + Introduction to Mechanisms – Yi Zhang, Susan Finger, Stephannie Behrens – 
Carnegie Mellon University Press – 2006. 
 + Kinematics and Dynamics of Machines – George H. Martin – McGraw-Hill – 1982. 
 + Mechanism Design: Enumeration of Kinematic Structures According to Function – 
Frank Kreith – CRC Press – 2001. 
 + Machinery’s Handbook 26th edition – Erik Oberg, Franklin D. Jones, Holbrook L. 
Horton, and Henry H. Ryffel – Inductriak Press – 2000. 
Giáo trình Nguyên Lý Máy 

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_nguyen_ly_may_vuong_thanh_tien_phan_2.pdf