Xem mẫu
- ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH
TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ CÕ KHÍ
NGUYÊN LÝ MÁY
CHƯƠNG 9. CƠ CẤU CAM
- §1. Đại cương
I. Nội dung
Cơ cấu cam là cơ cấu cơ khớp lọai cao, thực hiện chuyển động qua lại của khâu bị dẫn
nhờ vào đặc tính hình học của thành phần khớp cao trên khâu dẫn
- §1. Đại cương
II. Phân lọai
Cơ cấu cam phẳng: các khâu chuyển động của một mặt phẳng hay trong các mặt
phẳng song song nhau
+ Theo chuyển động của cam: cam quay, cam tịnh tiến ..
+ Theo chuyển động của cần lắc: lắc, tịnh tiến, chuyển động song phẳng
+ Theo dạng đáy của cần: bằng, nhọn, con lăn, biên dạng bất kỳ
- §1. Đại cương
II. Phân lọai
- Cơ cấu cam không gian: các khâu chuyển động trong các mặt phẳng không song
song nhau
- §1. Đại cương
III. Nội dung nghiên cứu
Hai bài tóan cơ bản về cơ cấu cam
+ Bài tóan phân tích: cho trước cơ cấu cam
xác định quy luật chuyển động của cần
+ Bài tóan tổng hợp: cho trước quy luật chuyển động của cần
xác định hình dạng, kích thước … của cam
- §2. Phân tích động học cơ cấu cam
I. Cơ cấu cam cần đẩy đáy nhọn
1. Đồ thị chuyển vị
a.Phương pháp chuyển động thực
- §2. Phân tích động học cơ cấu cam
I. Cơ cấu cam cần đẩy đáy nhọn
1. Đồ thị chuyển vị
b. Phương pháp đổi giá
- §2. Phân tích động học cơ cấu cam
I. Cơ cấu cam cần đẩy đáy nhọn
1. Đồ thị chuyển vị
c. Các giai đọan chuyển động
- §2. Phân tích động học cơ cấu cam
I. Cơ cấu cam cần đẩy đáy nhọn
2. Vận tốc
s = s ( ϕ ) ds dϕ ds
ds
= ω1
⇒v= =
ϕ = ϕ ( t ) dt dt dϕ dϕ
3. Gia tốc
d 2s
dv
= ω12
a=
dϕ 2
dt
- §2. Phân tích động học cơ cấu cam
II. Cơ cấu cam cần lắc đáy nhọn
- §2. Phân tích động học cơ cấu cam
II. Cơ cấu cam cần lắc đáy nhọn
- §3. Phân tích lực cơ cấu cam
-Mục đích xác định khả năng làm việc của cơ
cấu cam dưới tác dụng của tải trọng
-Lực tác dụng lên cần cam
+ Tải trọng Q theo phương chuyển vị của
cần
+ Phản lực Pu ừ cam tác dụng lên cần
tur
r ur u
P=N+F
+ Phản lực R từ giá tác dụng lên cần
u uu' uu
rr
r
R= N +F'
- Điều kiện cân bằng lực
uuu
rrr
Q+R+P =0
Từ đa
giác lực
cosϕ '
Q P P
= ⇒=
Q cos ( α +ϕ +ϕ ' )
π π
− ( α + ϕ + ϕ ' ) sin + ϕ ' ÷
sin
2 2
ϕ
ϕ ' : góc ma sát giữa giá và cần
: góc ma sát giữa cam và cần
- §3. Phân tích lực cơ cấu cam
Góc áp lực α : góc giữa phương
tác dụng lực và vận tốc điểm đặt lực
Khi α đạt giá trị sao cho
P
π
→∞
α +ϕ +ϕ ' =
2 Q
đây là trường hợp tự hãm của cơ cấu cam
góc áp lực α không được lớn quá 1
giá trị giới hạn cho phép
α
- Góc áp lực tỉ lệ nghịch với kt cam
→ α ≤ [ α max ] nhưng phải đủ lớn để đảm
bảo kích thước cam nhỏ gọn
- Với cam cần đẩy [ α max ] = 350 ÷ 380
- Với cam cần lắc [ α max ] = 400 ÷ 450
- §3. Phân tích lực cơ cấu cam
Tổng hợp cơ cấu cam là thiết kế cơ cấu thõa mãn các điều kiện
-Làm việc được, tức là α ≤ [ α max ]
-Đảm bảo qui luật chuyển động cho trước của cần
-Kích thước của cam nhỏ gọn nhất có thể
Như vậy bài tóan tổng hợp cơ cấu cam bao gồm hai phần
-Xác định vị trí tâm cam
-Xác định biên dạng cam
- §4. Tổng hợp cơ cấu cam
1. Xác định tâm quay của cơ cấc cam (Bài tóan tổng hợp động lực học cơ cấu cam)
1.1 Cam cần lắc đáy nhọn
a. Bài tóan 1
Cho: góc áp lực α ≤ [ α max ]
lBC
- chiều quay ω1 của cam 1, chiều dàir ần
c
- vị trí CBi của cần lắc 2 và vận tốc v B1 của đầu cần tại thời điểm đang xét
2
Yêu cầu: phải đặt tâm cam A ở đâu để thõa mãn các điều kiện cho trên?
xét cơ cấu cam thỏa α ≤ [ α max ]
- Quan hệ vận tốc
r r r
i i i
=v +
v v
B2 B1 B2 B1
? // tt
⊥ CB i
ri
? ?
v B2
- - Ứng với mỗi vị trí của b1i trên tt AB i ⊥ B i b1i
ta có một họa đồ vận tốc và một vị trí của tâm cam mà i vB1i µv B i b1i
AB = =
b1i chạy trên tt A chạy trên ∆ // nn
i
ω1 ω1
i
và cách B i một đọan x
( ∆B AA : ∆B i b1i b1i* )
i *
- Gọi X = ∆ ∩ CB , ta tính x = B X
i i i i i i
- Tam giác đồng dạng ∆B i b1i b2 : ∆B i AX i
i
Bi X i Bi A xi r
⇒ i i = i i hay =i
i
B b2 B b1 vB2 vB1
i
dψ
Chú ý vB1 = ω.r , vB2 = Ωi l = ω
i i
÷l
dϕ
dψ
x i = B i X i = ÷l
dϕ
- - Vậy quỹ tích ∆i của tâm cam A//nn và cắt cần cam r i điểm Xi cách đầu cần
tạ
v B2i xoay 900 theo chiều ω1
một đọan xi như trên, chiều BiXi là chiều vector
ri
- Góc áp lực có thể đặt bên phải / trái v B2
ri
- Nếu góc áp lực đặt bên trái v B2
quỹ tích của tâm cam A là đường thẳng
∆ 'i // n ' n ' và đi qua Xi như đã xđịnh
Tâm cam có thể đặt tùy ý trên ∆i và ∆ 'i
- Nếu thay điều kiện α = [ α max ] bằng đk
α = [ α max ] và cho biết cam đang ở giai đọan
xa hay về gần tâm cam A có thể đặt
δ di hoặc δ vi
tùy ý trong hai miền
giới hạn bởi ∆i và ∆ 'i
- b. Bài tóan 2
Cho : Góc áp lực α = [ α max ]
Quy luật chuyển động của cần
Yêu cầu
-Phải đặt tâm cam A ở đâu để thõa mãn các điều kiện cho trên?
-Cho quy luật của cần tại mỗi thời điểm bài tóan trở về bài tóan 1 như đang xét,
ta xác định được miền tâm cam δ i tương ứng
-Trường hợp [ α max ] = [ α max ]
d v
- -Tâm cam là miền giao nhau θ của các miền δ i
-Để xác định miền tâm cam
+ vẽ các vị trí cần Cbi
+ với mỗi vị trí của Cbi , xác định θ i
+ miền tâm cam là phần giao của các θ i
- 1.2 Cam cần đẩy đáy nhọn
- Tương tự như trường hợp cần lắc đáy nhọn với các chú ý
+ quỹ đạo đầu cần là một đọan thẳng có thể xem là quỹ đạo đầu cần lắc có
tâm quay ở vô cùng
+ các giá trị xi được tính theo công thức
+ các đọan B i X i song song nhau → ∆iv song song nhau
- Khi [ α max ] = [ α max ] , việc tìm
d v
miền tâm cam như sau
+ tìm các điểm X i rồi nối
thành đường cong trơn
∆ 'd
+ kẻ hai tiếp tuyến ∆ d và
với đường cong trên
thỏa điều kiện α = [ α max ]
+ miền δ xác định bởi hai
tiếp tuyến trên là miền
tâm cam cần tìm
nguon tai.lieu . vn
