KHÁI QUÁT VỀ KHỚP NỐI RZEPPA, chương 2 pps

Chương 2: Sai số gặp phải của khớp Các
đăng Rzeppa
1.2.1 Tóm tắt :
Khi khớp RZEPPA được sản xuất, sự biến thiên khoảng cách
của những vị trí rãnh cân bằng tạo ra các điểm khác biệt về sự phân
bố ứng suất Hertz trong các rãnh trượt bi. Kết quả của sự khác biệt
này là sự biến thiên độ bền của khớp. Giả định ta có một lõi cầu lý
tưởng v
à một lõi cầu có sai số về vị trí các rãnh và chúng đều được
mô phỏng bằng mô hình ADAMS. Lỗi khoảng cách góc của rãnh
lõi c
ầu được chỉ ra trong sự phân phối ứng suất Hertz không bằng
nhau giữa 6 rãnh trên vỏ cầu. Hai trong số 6 rãnh cầu trên vỏ cầu
lộ ra những khoảng trống không kín (Hình 1.5).
M
ột thí nghiệm về tính bền cơ học đã được thí nghiệm trên lõi
c
ầu có sai số về khoảng cách vị trí. Sự mô phỏng hỗ trợ rất tốt cho
k
ết quả quá trình kiểm tra, hơn thế nữa sự mô phỏng còn chỉ ra ứng
suất Hertz của rãnh bi cũng bị ảnh hưởng bởi vị trí cân bằng của
tâm rãnh vỏ cầu và tâm khối cầu của vỏ cầu và trong đó thì ứng suất
Hertz hay bị hư hỏng do lỗi off-axis (lỗi sai số theo chiều ngang
trục) hơn là do lỗi along- axis (lỗi sai số theo chiều dọc trục).
1.2.2 Giới thiệu :
Một số phần của khớp đẳng tốc RZEPPA được chế tạo riêng
bi
ệt, sự biến thiên chiều dài luôn luôn được yêu cầu trong suốt quá
trình thiết kế những thành phần riêng biệt của khớp, tuy nhiên điều
này là khó có thể xảy ra. Sự cần thiết để cân bằng sản xuất chính
xác cũng được đề cập trong báo cáo này.

Hình 1.5 : Khe hở lắp ghép trên khớp đẳng tốc.
Khớp đẳng tốc RZEPPA phải bền và có khả năng truyền
mômen êm nhẹ giữa các góc quay của khớp. Khớp này đạt được
vận tốc không đổi bằng cách nén 6 viên bi nằm trên cùng một mặt
phẳng và nằm giữa 2 rãnh chạy bi, mà trên mặt phẳng này được
hiểu là mặt phẳng phân giác của khớp.
Như
hình 1.6 vị trí của bi được xác định bởi những điểm
giao nhau của đường bi trùng tâm dọc theo rãnh của vỏ cầu và của
lõi cầu được đặt tại tâm O
1
và O
2.
Điểm O
1
được gọi là tâm rãnh
trượt bi của vỏ cầu và O
2
là tâm rãnh trượt bi của lõi cầu. Một vòng
cách c
ũng được đặt vào khớp cầu để đảm bảo sự chuyển động của
bi nằm trong mặt phẳng phân giác, nó được khống chế bằng 6 ô
cửa sổ khác nhau trên vỏ cầu. Biên dạng cầu ngoài của vòng cách
được bao bọc bởi biên dạng cầu trong của vỏ cầu, biên dạng cầu
trong của vòng cách lại bao bọc biên dạng cầu ngoài của lõi cầu
(Hình 1.6).
Hình 1.6: Nguyên lý cấu tạo của khớp RZEPPA
Trên đây là lý thuyết về 4 khối cầu trung tâm gặp nhau tại
điểm O gọi l
à khớp trung tâm.

Những rãnh của lõi cầu lý tưởng đều được đặt cân bằng nhau
trong chiều thuận của đường tròn. Khoảng cách của 2 rãnh trong
lõi c
ầu là 60 (Hình 1.7 )
Hình 1.7 : Lõi cầu lý tưởng
Do sự biến dạng của vật liệu hay do sự chế tạo không chính
xác mà những góc này có thể thay đổi khoảng cách góc thật sự
giữa các rãnh của lõi cầu (Hình 1.8). Lõi cầu có những sai số được
sử dụng làm thí nghiệm trong nghiên cứu có số liệu như trên hình
1.8
. Sự sai khác về khoảng cách góc giữa các rãnh sẽ làm cho sự
phân phối tải trọng giữa 6 viên bi và 6 cặp rãnh không còn đồng
đều, một số vi
ên bi sẽ được nén chặt vào biên dạng các rãnh một
số khác thì không và do đó chúng sẽ bị lỏng. Với những rãnh có
viên bi được nén chặt thì trên bề mặt ứng suất tiếp xúc sẽ bị tăng
và nó được mô tả qua ứng suất Hertz. Thêm vào đó, sự không đúng
về vị trí của tâm rãnh trượt bi trên vỏ cầu điểm O
1
(Hình 1.6) có thể
là nguyên nhân của sự phân phối ứng suất không mong muốn giữa
các rãnh.
Hình 1.8 : Lõi cầu có sai số.
Sự hoạt động của rãnh có quan hệ đến ứng suất Hertz. Thông
thường ứng
suất Hertz càng cao thì dấu hiệu vỡ và mòn sẽ xuất
hiện trong thời gian vận hành càng ngắn. Nghiên cứu mô phỏng sự
phân phối ứng suất Hertz như là một chuỗi các vị trí không chính
xác và hơn thế nữa l
à sự tiên đoán về những rãnh có điểm yếu về

tính chất bền của nó.