THIẾT kế và CHẾ tạo hệ THỐNG CAM điện tử điều KHIỂN số

M CL C
Lụ L ωH KHOA H ω ................................................................................................. I
L I ωAM ĐOAN ...................................................................................................... III
L I ω M N ............................................................................................................ IV
TịM T T ................................................................................................................... V
DANH M ω HỊNH ................................................................................................... IX
DANH M ω ψ NG .................................................................................................. XI
ωh

ng 1 ...................................................................................................................... 1

T NG QUAN .............................................................................................................. 1
1.1

Đặt vấn đ .......................................................................................................... 1

1.β ωam đi n t .......................................................................................................... 1
1.γ ωác k t qu nghiên c u trong vƠ ngoƠi n

c v cam đi n t .............................. 2

1.4 Tính cấp thi t c a đ tƠi ....................................................................................... 5
1.5 ụ nghĩa khoa h c vƠ ý nghĩa th c ti n c a đ tƠi .................................................. 5
1.5.1 ụ nghĩa khoa h c c a đ tƠi ................................................................................ 5
1.5.β ụ nghĩa th c ti n c a đ tƠi................................................................................. 5
1.6 M c tiêu nghiên c u............................................................................................. 5
1.7 Nhi m v vƠ ph m vi nghiên c u đ tƠi ............................................................. 5
1.8 Ph
ωh

ng pháp nghiên c u ..................................................................................... 6

ng β ...................................................................................................................... 7

ω S Lụ THUY T ................................................................................................... 7
β.1 ω cấu cam ............................................................................................................. 7
β.1.1 Gi i thi u v ωam ............................................................................................. 7
β.1.β Đ nh nghĩa c cấu ωam ..................................................................................... 7
2.1.γ ωác thông số c b n c a c cấu cam .................................................................. 8
β.1.γ.1 Thông số hình h c c a cam .............................................................................. 8
β.1.γ.β Thông số đ ng h c c a c cấu cam ................................................................. 8
β.1.γ.γ Thông số l c h c c a c cấu cam .................................................................... 9
β.1.4 Phơn tích đ ng h c c cấu cam ......................................................................... 10
β.1.4.1 ωam cần đầu nh n .......................................................................................... 10
β.1.4.β ωam cần đầu bằng .......................................................................................... 14
β.1.4.γ ωam cần đầu con lăn ...................................................................................... 14
β.β ω s thi t k cam đi n t .................................................................................... 15
β.γ Đ ng c ................................................................................................................ 15
β.γ.1 Đ ng c b

c .................................................................................................... 15
VI


β.γ.β Đ ng c Servo ................................................................................................... 16
β.γ.γ Đ ng c Dω ...................................................................................................... 17
β.γ.4. Đ ng c tuy n tính (Linear motor) .................................................................. 18
β.4 ω cấu truy n đ ng .............................................................................................. 18
2.4.1 Vitme bi ............................................................................................................. 18
β.4.β ψánh răng thanh răng ........................................................................................ 19
2.5 Linh ki n đi n t .................................................................................................. 20

β.5.1 Vi đi u khi n ..................................................................................................... 20
β.5.1.1 Đ nh nghĩa ...................................................................................................... 20
β.5.1.β S l

c v Iω 89S5β ...................................................................................... 20

β.5.β. LωD hi n th ..................................................................................................... 22
2.5.3 Driver đ ng c b
ωh

c ......................................................................................... 22

ng γ .................................................................................................................... 24

THI T K VÀ ωH T O MỌ HỊNH ωAM ĐI N T ........................................... 24
γ.1. Thi t k mô hình cam đi n t ............................................................................. 24
γ.1.1. ωác ph

ng án thi t k : ................................................................................... 25

3.1.1.1. S d ng c cấu bánh răng thanh răng ........................................................... 25
γ.1.1.β. S d ng đ ng c tuy n tính .......................................................................... 26
γ.1.1.γ. S d ng vitme đai ốc bi ................................................................................ 26
γ.1.β. Đánh giá các ph

ng án thi t k : ..................................................................... 27

γ.β. Mô hình cam đi n t ........................................................................................... 27
ωh

ng 4 .................................................................................................................... 28

THI T K VÀ ωH T O M ωH ĐI U KHI N ωAM ĐI N T

........................ 28

4.1. Vấn đ cần gi i quy t .......................................................................................... 28
4.β. N i suy đ

ng thằng theo ph

ng pháp ADD ................................................... 29

4.γ.Tính toán mối liên h gi a các thông số đầu vƠo vƠ đầu ra ................................. 32
4.4. S đ khối c a m ch đi u khi n ......................................................................... 33
4.5. Thi t k m ch đi u khi n .................................................................................... 34
4.5.1. Khối x lí ......................................................................................................... 35
4.5.β. Khối ngu n ....................................................................................................... 35
4.5.γ. Khối hi n th ..................................................................................................... 36
4.5.4. Khối Driver đ ng c b

c ............................................................................... 36

4.6. L u đ gi i thu t c a ch

ng trình đi u khi n ................................................... 37

ωh

ng 5 .................................................................................................................... 39

K T QU VÀ TH O LU N ................................................................................... 39
VII


5.1. K t qu ................................................................................................................ 39
5.1.1 Phần c ng .......................................................................................................... 39
5.1.β. Phần đi u khi n ................................................................................................ 40
5.1.γ ωho ch y mô hình ............................................................................................. 42
5.1.γ.1 ωh đ ch y offline ........................................................................................ 42
5.1.γ.β ωh đ ch y online trên máy tính .................................................................. 44
5.β Kh o nghi m ........................................................................................................ 45
5.β.1 M c đích kh o nghi m ...................................................................................... 45
5.2.2 Ti n hƠnh kh o nghi m ..................................................................................... 45
5.γ K t qu kh o nghi m ........................................................................................... 46
5.γ.1 Đo th i gian đĩa quay m t vòng T .................................................................... 46
5.γ.β Đo kho ng nơng X c a cam đi n t .................................................................. 48
5.4 Th o Lu n ............................................................................................................ 53
ωh

ng 6 .................................................................................................................... 54

K T LU N VÀ KI N NGH .................................................................................... 54
6.1 K t lu n ................................................................................................................ 54
6.β Ki n ngh .............................................................................................................. 54
TÀI LI U THAM KH O .......................................................................................... 55
PH L ω ................................................................................................................... 56

VIII

DANH M ω HỊNH

Hình 1.1 Máy gia công bằng c cấu cam ................................................................... 1
Hình 1.2 ωấu t o t ng quát c a ωam đi n t .............................................................. 2
Hình 1.3 ψ đi u khi n ωJW-NC[][]4 ........................................................................ 2
Hình 1.4 ψ đi u khi n Ultra 5000 ............................................................................. 3
Hình 1.5 ψ đi u khi n SDS5000 vƠ MDS5000 ........................................................ 3
Hình 1.6 ψ đi u khi n FM 45β.................................................................................. 4
Hình 1.7 ψ đi u khi n XSEL ậP/Q ........................................................................... 4
Hình 1.8 ψiên d ng cam cần t o ra ............................................................................. 5
Hình β.1 Hình d ng c a m t cam c khí .................................................................... 7
Hình β.β ω cấu cam c khí ........................................................................................ 7
Hình β.γ ωác c cấu cam phẳng .................................................................................. 8
Hình β.4 ωác c cấu cam không gian.......................................................................... 8
Hình 2.5 Góc công ngh vƠ góc đ nh kì trên c cấu cam ........................................... 9
Hình 2.6 Góc áp l c trên c cấu cam ........................................................................ 10
Hình 2.7 Mô t cách v đ th chuy n v (cần t nh ti n) ........................................... 10
Hình 2.8 Mô t cách v đ th chuy n v ậ v n tốc ậ gia tốc (cần t nh ti n) ............ 12
Hình 2.9 Mô t cách v đ th chuy n v (cần quay) ................................................ 13
Hình 2.10 Mô t cách v đ th chuy n v (cần đầu bằng) ....................................... 14
Hình 2.11 ωách v biên d ng lý thuy t t biên d ng th c ........................................ 15
Hình 2.12 ωấu t o c a đ ng c b c ........................................................................ 15
Hình 2.13 Nguyên lý ho t đ ng c a đ ng c b c .................................................. 16
Hình 2.14 Đ ng c Servo .......................................................................................... 17
Hình 2.15 ωác lo i đông c Dω ................................................................................ 17
Hình 2.16 ωấu t o c a đ ng c Dω .......................................................................... 17
Hình 2.17 Đ ng c tuy n tính ................................................................................... 18
Hình 2.18 Quan hê ̣ gi ̃ a l c̣ ma sat va vơ ̣n tôc của vitme đai ôc th ng
vƠ vitme đai ôc bi ...................................................................................................... 18

Hình 2.19 ψô ̣ truyên vit me đai ôc bi ......................................................................... 19
Hình 2.20 ωấu t o c a bánh răng thanh răng ............................................................ 19
Hình 2.21 S đ chơn c a h vi đi u khi n AT89Sxx .............................................. 21
Hình 2.22 LωD hi n th ............................................................................................. 22
Hình 2.23 Driver GY-A4988 .................................................................................... 22
Hình 2.24 Driver đ ng c b c MD556 ................................................................... 23
Hình 3.1 ψiên d ng cam cần t o ra ........................................................................... 24
Hình 3.2 Mô hình cam đi n t .................................................................................. 24
Hình 3.3 Hình d ng c a đĩa quay .............................................................................. 25
Hình 3.4 ωấu t o c a c cấu bánh răng thanh rang .................................................. 25
Hình 3.5 Đ ng c tuy n tính ..................................................................................... 26
Hình 3.6 Vitme đai ốc bi ........................................................................................... 26
Hình 3.7 Mô hình γD c a cam đi n t ...................................................................... 27
Hình 4.1 ωác thông số c a cam đi n t .................................................................... 28
Hình 4.2 Mô t mối quan h gi a góc quay vƠ kho ng nơng c a cam ..................... 29
Hình 4.3 N i suy tuy n tính ...................................................................................... 29
Hình 4.4 S đ khối c a n i suy tuy n tính .............................................................. 31
Hình 4.5 S đ khối c a m ch đi u khi n ................................................................ 34
Hình 4.6 S đ nguyên lý c a m ch đi u khi n cam đi n t .................................... 34
IX


Hình 4.7 S đ nguyên lý m ch vi đi u khi n AT89S5β ......................................... 35
Hình 4.8 S đ nguyên lý m ch ngu n 5V ............................................................... 35
Hình 4.9 S đ nguyên lý khối hi n th .................................................................... 36
Hình 4.10 S đ Driver đi u khi n đ ng c b c .................................................... 36
Hình 4.11 L u đ gi i thu t đi u khi n cam đi n t ................................................ 37
Hình 5.1 Mô hình cam đi n t .................................................................................. 39
Hình 5.β M ch đi u khi n cam đi n t ..................................................................... 40
Hình 5.γ Driver đi u khi n đ ng c b c quay vitme.............................................. 41

Hình 5.4 Hình k t nối m ch đi u khi n v i mô hình cam đi n t ............................ 41
Hình 5.5 Hình yêu cầu ta cho ch y b c ti p theo hay set cam v v trí gốc ........... 42
Hình 5.6 Nh p th i gian cam quay h t m t vòng ..................................................... 42
Hình 5.7 Nh p kho ng nơng cam X .......................................................................... 43
Hình 5.8 Nh p góc nơng cam θ ................................................................................. 43
Hình 5.9 ωho cam ho t đ ng hay xóa đ nh p l i các thông số cam m i ................ 43
Hình 5.10 Giao di n đi u khi n cam trên máy tính .................................................. 44
Hình 5.11 V biên d ng cam trên máy tính .............................................................. 44
Hình 5.12 ψố trí đ ng h so đ đo kho ng nơng X ................................................... 45
Hình 5.1γ ψi u đ th hi n sai l ch gi a th i gian đo đ c vƠ nh p vƠo (T =1s) ... 46
Hình 5.14 ψi u đ th hi n sai l ch gi a th i gian đo đ c vƠ nh p vƠo (T = βs) .. 47
Hình 5.15 ψi u đ th hi n sai l ch gi a th i gian đo đ c vƠ nh p vƠo (T = γs) .. 48
Hình 5.16 ψi u đ th hi n sai l ch gi a kho ng nơng đo đ c vƠ nh p vƠo ( ng v i
X = 1mm, T = βs vƠ θ = γ60)..................................................................................... 49
Hình 5.17 ψi u đ th hi n sai l ch gi a kho ng nơng đo đ c vƠ nh p vƠo ( ng v i
X = 1mm, T = βs vƠ θ = 180) .................................................................................... 49
Hình 5.18 ψi u đ th hi n sai l ch gi a kho ng nơng đo đ c vƠ nh p vƠo ( ng v i
X = 1mm, T = 4s vƠ θ = γ60) .................................................................................... 50
Hình 5.19 ψi u đ th hi n sai l ch gi a kho ng nơng đo đ c vƠ nh p vƠo ( ng v i
X = 0,6mm, T = βs vƠ θ = γ60).................................................................................. 51
Hình 5.β0 ψi u đ th hi n sai l ch gi a kho ng nơng đo đ c vƠ nh p vƠo ( ng v i
X = 0,6mm, T = βs vƠ θ = 180).................................................................................. 51
Hình 5.β1 ψi u đ th hi n sai l ch gi a kho ng nơng đo đ c vƠ nh p vƠo ( ng v i
X = 0,6mm, T = 4s vƠ θ = γ60) ................................................................................. 51
Hình 5.ββ ψi u đ th hi n sai l ch gi a kho ng nơng đo đ c vƠ nh p vƠo ( ng v i
X = 1,4mm, T = 2s và θ = γ60) ................................................................................. 52
Hình 5.βγ ψi u đ th hi n sai l ch gi a kho ng nơng đo đ c vƠ nh p vƠo ( ng v i
X = 1,4mm, T = βs vƠ θ = 180) ................................................................................. 53
Hình 5.β4 ψi u đ th hi n sai l ch gi a kho ng nơng đo đ c vƠ nh p vƠo ( ng v i
X = 1,4mm, T = 4s vƠ θ = γ60).................................................................................. 53

X


DANH M C B NG

B ng 2.1: Ch c năng t ng chân c a Port 3 .............................................................. 21
B ng 4.1. B ng số li u số xung cấp cho hai đ ng c khi bi t X vƠ θ
(góc θ thay đ i) ......................................................................................................... 33
B ng 4.2. B ng số li u số xung cấp cho hai đ ng c khi bi t X vƠ θ ( tăng X) ....... 33
B ng 5.1 B ng số li u đo th i gian quay đĩa T ng v i giá tr nh p vào T = 1s ...... 46
B ng 5.2 B ng số li u đo th i gian quay đĩa T ng v i giá tr nh p vào T = 2s ...... 47
B ng 5.3 B ng số li u đo th i gian quay đĩa T ng v i giá tr nh p vào T = 3s ...... 48
B ng 5.4 B ng số li u v kho ng nâng X ng v i giá tr nh p X = 1mm v i th i gian
T vƠ góc nơng θ thay đ i ........................................................................................... 49
B ng 5.5 B ng số li u v kho ng nâng X ng v i giá tr nh p X = 0,6mm v i th i
gian T vƠ góc nơng θ thay đ i ................................................................................... 50
B ng 5.6 B ng số li u v kho ng nâng X ng v i giá tr nh p X = 1,4mm v i th i
gian T vƠ góc nơng θ thay đ i ................................................................................... 52

XI


Ch

ng 1

T NG QUAN

Đặt vấn đ

Viê ̣t Nam đang trên đa phát tri n th c hi n quá trình công nghi p hoá , hiê ̣n đa ̣i
hoá đất n c, chính vì v y nh ng năm gần đơy ngƠnh c khí n c ta rất đ c coi
tr ng vƠ đầu t phát tri n . NgƠnh c khí ch t o máy bao g m nhi u công đo n
,
nhi u ngƠnh trong đó ngƠnh gia công c khí gi vai trò quan tr ng trong lĩnh v c
chê ta ̣o chi tiêt may đă ̣c biê ̣t trong sản xuơt chê ta ̣o hang loa ̣t .
Đ s n xuất ch t o hàng lo t thì có nhi u cách, và m t trong nh ng cách đó lƠ
ta s d ng c cấu cam đ ti n hành s n xuất ch t o.
1.1

Hình 1.1 Máy gia công bằng c cấu cam
ω cấu cam c khí hi n nay đ c s d ng rất là r ng rƣi nh ng nó v n còn có
m t số nh c đi m đó lƠ khi cần thay đ i kích th c chi ti t gia công hoặc khi cam
b mòn thì ta ph i thay cam m i. MƠ công đo n thay cam m i rất là tốn th i gian và
ti n b c.
Đ gi i quy t vấn đ đó thì ta cần ph i ch t o ra m t c cấu cam m i có th
thay đ i kích th c cam d dƠng vƠ nhanh chóng nh ng l i gi m b t chi phí. Đó lƠ
lí do em ch n đ tài nghiên c u và ch t o h thống cam đi n t đi u khi n số.
1.2 Cam đi n t
Chính vì s thi u linh ho t vƠ không đáp ng đ c yêu cầu trong s n xuất
hi n đ i nên cam c khí ngƠy cƠng dần đ c thay th bằng thi t b đi u khi n bằng
đi n t g i lƠ cam đi n t .
Đ nh nghĩa cam đi n t :
ωam đi n t lƠ m t thi t b kỹ thu t đ c s d ng đ th c hi n chuy n đ ng
qua l i t ng t nh cam c khí.
Ta ch cần nh p các thông số c a cam c khí vƠo b đi u khi n, b đi u
khi n s t đ ng tính toán đ đi u khi n đ ng c b c, servo… đ t o chuy n đ ng
cho c cấu vit me, đai ốc, bánh răng, thanh răng…

1

Hình 1.2 ωấu t o t ng quát c a ωam đi n t [ngu n: Internet]
1.3 Các k t qu nghiên c u trong vƠ ngoƠi n ớc v cam đi n t
Trên th gi i, cam đi n t đƣ đ c nghiên c u t lơu vƠ đ c ng d ng rất
nhi u trong công nghi p. ω s đ thi t k các cam đi n t nƠy lƠ đ u d a vƠo các
thông số c b n c a cam nh biên d ng cam, góc quay c a tr c phơn phối vƠ
kho ng nơng cam…đ thi t k ra m t b đi u khi n cho các đ ng c ví d nh
đ ng c b c, servo, Dω….Nh ng đ ng c nƠy s t o ra nh ng chuy n đ ng giống
nh cam c khí đ đi u khi n các c cấu chấp hƠnh.
Sau đơy lƠ m t số b đi u khi n cam đi n t c a các hƠng s n xuất l n trên
th gi i:

Hình 1.3 ψ đi u khi n ωJW-NC[][]4
ψ đi u khi n ωJW-NC[][]4 do hƣng OMRON ch t o, b đi u khi n nƠy
đi u khi n β đ ng c servo, đ t o ra chuy n đ ng t nh ti n cho đai ốc vƠ chuy n
đ ng quay cho tr c quấn dơy.

2


Hình 1.4 ψ đi u khi n Ultra 5000
ψ đi u khi n Ultra5000 c a hƣng Rockwell Automation, b đi u khi n nƠy
đi u khi n β đ ng c servo, đ t o ra chuy n đ ng t nh ti n d c cho bƠn máy vƠ
chuy n đ ng ngang cho đầu công tác.

Hình 1.5 ψ đi u khi n SDS5000 vƠ MDS5000
ψ đi u khi n SDS5000 vƠ MDS5000 c a hƣng Stoeber dùng đ đi u khi n
đ ng c servo. Nguyên lý thi t k b đi u khi n nƠy lƠ d a vƠo s quan h gi a v
trí, góc quay tr c phơn phối v trí c a c cấu chấp hƠnh đ xơy d ng thu t toán đi u

khi n các đ ng c servo.

3


Hình 1.6 ψ đi u khi n FM 45β
ψ đi u khi n FM 45β c a hƣng Siemens, lƠ m t modul đi u khi n đ n, vƠ
nó đ c g n vƠo h thống t đ ng S7-400. Nó đ c dùng trong nh ng chuy n đ ng
quay vƠ t nh ti n. Khi v n hƠnh nó có th nh n đ c tín hi u ph n h i t Encoder.

Hình 1.7 ψ đi u khi n XSEL ậP/Q
ψ đi u khi n XSEL ậP/Q c a hƣng IAI, b đi u khi n đ c ng d ng trong
các máy t đ ng, ví d nh đi u khi n cánh tay Robot, chuy n đ ng t nh ti n qua
l i c a Robot nh lƠ chuy n đ ng quay c a tr c phơn phối vƠ chuy n đ ng nƠy phối
h p v i chuy n đ ng c a dao c t đ c t v t li u liên t c mƠ không ph i cần d ng
băng t i.
Vi t Nam, ch có m t đ tƠi nghiên c u v cam đi n t lƠ: Mô hình thí
nghi m cam đi n t do h c viên cao h c Lê Thanh Phúc b o v t i h i đ ng khoa
ω Khí tr ng Đ i h c S Ph m Kỹ Thu t TP.HωM năm β01β.

4


Do các đ tƠi nghiên c u v cam đi n t ch a th t s nhi u. ωhính vì v y, tôi
xin ch n đ tƠi nghiên c u nƠy đ tìm hi u vƠ gi i mƣ công ngh thi t k b đi u
khi n cam đi n t trên th gi i vƠ t đó ng d ng nó vƠo trong th c ti n, s n xuất.
1.4 Tính cấp thi t c a đ tƠi
ω cấu cam đ c s d ng trong các máy t đ ng, trong h thống đi u khi n
các quá trình công ngh vƠ trong nhi u b ph n máy nh : h đóng m van n p, van
x c a đ ng c đốt trong, đi u khi n các bánh răng di tr t d c tr c ra vƠo kh p đ

thay đ i tốc đ trong các h p số, đóng gói bao bì trong công nghi p, trong ngƠnh
công nghi p g , x lý v t li u, máy in,...
Khi có s thay đ i v kích th c c a chi ti t cần gia công có liên quan đ n
c cấu cam hay cam b mòn thì ta ph i ti n hƠnh thay đ i c cấu cam m i cho phù
h p. Đ thay đ i c cấu cam m i thì rất tốn th i gian vƠ ti n b c. Đ gi m b t th i
gian thơy đ i c cấu cam vƠ ti t ki m chi phí đầu t thì ta ph i thay đ i c cấu cam
c khí bằng m t c cấu cam khác mƠ sao cho đ t đ c m c tiêu nêu trên.
ω cấu cam phù h p v i m c tiêu trên đó lƠ c cấu cam đi n t b i vì c cấu
cam đi n t có nh ng u đi m h n so v i c cấu cam c khí nh sau:
 Rất d dƠng s a đ i, thơy đ i các thông số c a cam.
 S mòn c a phần c khí thấp, các thông số c a ωam đ c đ a ra b i ch ng
trình.
 Gi m th i gian thay đ i ωam khác.
1.5 ụ nghĩa khoa h c vƠ Ủ nghĩa thực ti n c a đ tƠi
1.5.1 ụ nghĩa khoa h c c a đ tƠi
S n phẩm c a đ tƠi s đ c s d ng lƠm tƠi li u đ nghiên c u, ch t o cam
đi n t đ thay th tất c các lo i c cấu cam c khí hi n nay.
1.5.2 ụ nghĩa thực ti n c a đ tƠi
S d ng cam đi n t đ thay th các lo i cam c khí đ c trong các máy
móc, các h thống t đ ng hi n nay.
1.6 M c tiêu nghiên c u
M c tiêu c a đ tƠi: Thi t k , ch t o mô hình vƠ b đi u khi n cam đi n t
v i nh ng đặc đi m lƠ khi nh p nh ng thông số cam c khí vƠo b đi u khi n, b
đi u khi n s tính toán, đi u khi n các đ ng c b c ho t đ ng đ t o ra nh ng
chuy n đ ng vƠ th i gian đáp ng giống nh cam c khí.
1.7 Nhi m v vƠ ph m vi nghiên c u đ tƠi
Đ th c hi n m c tiêu trên, đ tƠi cần t p trung vƠo các vấn đ sau:
 Tìm hi u v hình d ng vƠ nguyên lý ho t đ ng c a cam c khí t đó tìm ra
h ng nghiên c u cho h thống đi u khi n cam đi n t .
 Thi t k vƠ ch t o mô hình c khí.

 Thi t k vƠ th c hi n m ch đi u khi n cho mô hình.
 Ki m tra k t qu đ t đ c qua ho t đ ng c a mô hình.
 Nh n xét k t qu vƠ k t lu n.

5


Giới h n c a đ tƠi:
 Mô hình cam đi n t mô phỏng chuy n đ ng do cam đĩa phẳng t o ra.
 ψiên d ng c a cam đi n t t o ra là:

Hình 1.8 ψiên d ng cam cần t o ra
1.8 Ph ng pháp nghiên c u
Ph ng pháp nghiên c u g m hai phần chính:
 Nghiên c u phân tích lý thuy t: Thu th p tài li u t các ngu n báo chí, t p
chí, sách, t internet có liên quan đ n n i dung nghiên c u.
 Ph ng pháp th c nghi m: Ti n hành tính toán, thi t k , ch t o vƠ đánh giá
th nghi m mô hình cam đi n t .

6


C

S

Ch

ng 2

Lụ THUY T

2.1 C cấu cam
2.1.1 Giới thi u v Cam
ωho hình d ng cam nh hình sau:

Hình 2.1 Hình d ng c a m t ωam c khí
Khi bánh ωam 1 quay quanh tr c γ thì cần hai s di chuy n lên xuống m t
kho ng cách cố đ nh. Khi ta thay đ i ωam khác thì s thay đ i kho ng cách d ch
chuy n đó.
2.1.2 Đ nh nghĩa c cấu Cam
Đ nh nghĩa
ω cấu cam lƠ c cấu có kh p lo i cao, th c hi n chuy n đ ng qua l i c a
khơu b d n nh vƠo đặc tính hình h c c a thƠnh phần kh p cao trên khơu d n.






Hình 2.β ω cấu ωam c khí
Phơn lo i
ω cấu cam phẳng: các khơu chuy n đ ng trong m t mặt phẳng hay trong
các mặt phẳng song song nhau
Theo chuy n đ ng cam: cam quay, cam t nh ti n.
Theo chuy n đ ng c a cần: l c, t nh ti n, chuy n đ ng song phẳng.
Theo d ng đáy c a cần: bằng, nh n, con lăn, biên d ng bất kỳ.

7

Hình 2.γ ωác c cấu ωam phẳng
 ω cấu cam không gian: các khơu chuy n đ ng trong các mặt phẳng không
song song.

Hình 2.4 ωác c cấu ωam không gian
2.1.3 Các thông s c b n c a c cấu cam
2.1.3.1 Thông s hình h c c a cam
 ψán kính vector l n nhất Rmax vƠ bán kính vector nhỏ nhất Rmin c a biên
d ng cam.
 ωác góc công ngh : lƠ góc đ c xác đ nh trên biên d ng cam ng v i các
cung lƠm vi c khác nhau c a biên d ng nƠy. Đ cần chuy n đ ng qua l i vƠ
có lúc d ng thì trên biên d ng cam ph i có 4 góc công ngh :
+ Góc công ngh đi xa đ: ng v i giai đo n cần đi xa tơm cam.
+ Góc công ngh đ ng xa x: ng v i giai đo n cần đ ng yên v trí xa tơm
cam nhất.
+ Góc công ngh v gần v : ng v i giai đo n cần v gần tơm cam.
+ Góc công ngh đ ng gần g: ng v i giai đo n cần đ ng yên v trí gần
tơm cam nhất.
Đ cần chuy n đ ng qua l i, tối thi u trên biên d ng cam ph i có β góc đ, v.
2.1.3.2 Thông s động h c c a c cấu cam
 Đối v i c cấu cam cần t nh ti n đầu nh n (Hình β.5 - a):
+ Đ l ch tơm e = AH, trong đó H lƠ chơn c a đ ng vuông góc h t tơm
cam A đ n ph ng tr t ψω c a cần.
8


+ Khi e = 0 t c lƠ khi ph ng tr t ψω đi qua tơm A, ta có c cấu cam cần
t nh ti n chính tơm.
 Đối v i cam cần l c đầu nh n (Hình β.5 - b):

+ Kho ng cách tơm cam ậ tơm cần lAC.
+ ωhi u dƠi cần lBC (chi u dƠi đo n thẳng nối tơm cần vƠ đầu nh n c a cần).
 ωác góc đ nh kỳ lƠ góc quay c a cam ng v i các giai đo n chuy n đ ng
khác nhau c a cần.
+ Góc đ nh kỳ đi xa φđ: ng v i giai đo n cần đi xa tơm cam.
+ Góc đ nh kỳ đ ng xa φx: ng v i giai đo n cần đ ng yên v trí xa tơm
cam nhất.
+ Góc đ nh kỳ v gần φv: ng v i giai đo n cần v gần tơm cam.
+ Góc đ nh kỳ đ ng gần φg: ng v i giai đo n cần đ ng yên v trí gần tơm
cam nhất.

Hình 2.5 Góc công ngh vƠ góc đ nh kì trên c cấu cam
Nói chung các góc công ngh vƠ các góc đ nh kỳ t ng ng không bằng
nhau:
đ ≠ φđ;
v ≠ φv
Đối v i cam cần t nh ti n đầu nh n, đ góc công ngh vƠ góc đ nh kỳ bằng
nhau, thì ph ng tr t ψω đi qua tơm cam A, t c lƠ ng v i c cấu cam cần
t nh ti n chính tơm. ωòn đối v i cam cần l c đầu nh n, ph i có đi u ki n: γ
đi m A, Bo, ψ’m thằng hƠng.
2.1.3.3 Thông s lực h c c a c cấu cam
Góc áp l c đầu cần lƠ góc h p b i pháp tuy n ψn c a biên d ng cam t i đi m
ti p xúc gi a cam vƠ cần v i v n tốc ��2 c a đầu cần ψ t i v trí nƠy: α = (ψn, ��2 )
(Hình 2.6). Góc áp l c đầu cần nói chung bi n thiên theo v trí ti p xúc ψ gi a cam
vƠ cần.
Góc áp l c đầu cần đặc tr ng cho kh năng truy n l c c a c cấu cam. Th t
v y, xét c cấu cam cần t nh ti n đầu nh n trên Hình β.6 - a. G i � và � lần l t lƠ
áp l c vƠ l c ma sát t cam tác d ng lên cần, vƠ � = � + � thì công suất truy n t
cam sang cần lƠ :
W = P.VB2.cos(α+φ)

v i φ lƠ góc ma sát gi a cam vƠ cần. Khi góc áp l c α cƠng bé, công suất
truy n đ ng cƠng l n, hay nói khác đi hi u qu c a l c đẩy � cƠng l n.
9


Hình 2.6 Góc áp l c trên c cấu cam
2.1.4 Phơn tích động h c c cấu cam
N i dung: xác đ nh quy lu t chuy n đ ng c a cần (v trí, v n tốc, gia tốc) khi
bi t quy lu t chuy n đ ng c a cam vƠ biên hình cam, v trí tơm quay c a cam ng
v i cần.
Ph ng pháp: dùng ph ng pháp đ th đ ng h c.
2.1.4.1 Cam cần đầu nh n
a. Cam cần t nh ti n đầu nh n
ωhuy n v c a cần đ c xác đ nh t v trí thấp nhất ψ 0 c a cần đ n v trí
đang xét. Đ th chuy n v c a cần bi u th liên h gi a chuy n v s vƠ góc quay φ
c a cam.
L p đ th chuy n v : có th dùng hai ph ng pháp.
 Ph ng pháp trực ti p
ωh n đi n ψ1 bất kỳ trên biên d ng cam. S tìm cách xác đ nh chuy n v s1
vƠ góc quay c a cam ϕ1 t ng ng, khi đ m ψ1 đ n ti p xúc v i cần.
Vì đi m ψ1 thu c cam, nên khi chuy n đ ng, quỹ đ o c a ψ1 là vòng tròn
tâm O, bán kính OB1. Giao đi m ψ’1 c a vòng tròn nƠy vƠ ph ng t nh ti n c a đầu
cần chính lƠ v trí c a đi m ψ1 khi đ n ti p xúc v i cần. Nh v y cam đƣ quay góc
B1Oψ’1 = φ1, cần t nh ti n m t kho ng ψ0ψ’1 = s1. Đ a β giá tr nƠy lên h tr c t a
đ sIφ (sau khi đƣ ch n t lê xích c a t ng tr c t a đ t ng ng) s nh n đ c 1
đi m c a đ th chuy n v . L p l i quá trình xác đ nh nh trên cho nhi u đi m ψ i (i
= 1,β,…,n) nằm trên biên d ng cam, s đ c n đi m trên h tr c t a đ sIφ. Nối các
đi m nƠy thƠnh m t đ ng cong liên t c, s đ c đ th chuy n v c a cần.

Hình 2.7 Mô t cách v đ th chuy n v (cần t nh ti n)

10


 Ph ng pháp đ i chuy n động
Ph ng pháp tr c ti p có nh c đi m lƠ các kho ng chia trên tr c hoƠnh s
không đ u nhau, đ kh c ph c ta dùng ph ng pháp đ i chuy n đ ng. Trong
ph ng pháp nƠy, s ch n góc φi tr c, sau đó s tìm chuy n v si t ng ng. V
vòng tròn tâm sai (tâm O, bán kính e) ti p xúc v i ph ng t nh ti n c a đầu cần t i
A0. T ψ1 v ti p tuy n ψ1A1 v i vòng tròn tơm sai.
Hai tam giác vuông B1OA1 vƠ ψ’1OA0 bằng nhau
⇒ B1OA1 = ψ’1OA0 ⇒ B1 O ψ’1 = A1OA0= φ1
T nh ng nh n xét trên, n u ch n tr c φ1, có th v đ c góc A1OA0,
nghĩa lƠ có th xác đ nh đi m A0. T đi m A1 v ti p tuy n v i vòng tròn tơm sai.
Ti p tuy n nƠy c t biên b ng cam t i đi m ψ1. Dùng ph ng pháp tr c ti p nh đƣ
trình bƠy trên, s xác đ nh đ c s1 t ng ng v i φ1 ch n tr c.
Vì góc φ1 ch n tr c, nên s ch n các góc có trong các lo i ê-ke vƠ ch n sao
cho các kho ng chia trên tr c hoƠnh bằng nhau. Vì v y vi c v đ th chuy n v s
d dƠng h n.
Th c chất ph ng pháp đ i chuy n đ ng lƠ ta xét chuy n đ ng t ng đối c a
cần đối v i cam (cam cố đ nh), cần s v a t nh ti n v a quay quanh tơm O theo
chi u ng c v i chi u quay c a cam.
ψằng ph ng pháp trên có th xác đ nh chuy n v s i c a cần, ng v i góc
quay φ1 c a cam (i = 1,β,...,n) v i n lƠ số v trí cần xét trong m t vòng quay c a
cam (n = 6,8,1β,γβ…).
Quá trình chuy n đ ng c a cần, nói chung g m 4 giai đo n: cần đi xa ( ng
v i góc φđ); cần đ ng xa (φx); cần v gần (φv); vƠ cần đ ng gần (φg). Các góc
φđ, φx, φv, φg lƠ các góc đ nh kỳ c a c cấu cam, dĩ nhiên: φđ + φx +φv + φg = βπ.
Đ th chuy n v , v n tốc, gia tốc c a cần đ c bi u th Hình β.8. Trong đó
hàm v(φ) = ds/d φ nh n đ c d i d ng đ th bằng cách vi phơn đ th s(φ), và
�

=
= � � . �1
�
=
�
Đ th gia tốc a(φ) có th tìm đ c nh vi phơn đ th v(φ), và
2
�( )
�(�)
�1
=
. �1 + �(�)
�
= 2=
�(�) �
�1 =
⇒ a t = �1
= �(�)�12
�

11


Hình 2.8 Mô t cách v đ th chuy n v ậ v n tốc ậ gia tốc (cần t nh ti n)
b. Cam cần quay đầu nh n
ωhuy n v c a cần: Gi s t i th i đi m đầu tiên, cam vƠ cần ti p xúc nhau
t i đi m ψ0. ωhuy n v c a cần đ c xác đ nh b i góc quay . Đ th chuy n v
bi u di n liên h gi a góc quay theo góc quay c a cam lƠ φ.
 Ph ng pháp trực ti p
ωh n đi m ψ1 bất kỳ trên biên d ng cam. Khi cam quay, đi m ψ1 chuy n

đ ng trên vòng tròn tơm O, bán kính Oψ1. Đầu cần chuy n đ ng trên vòng tròn tơm
C, bán kính B0C. Giao đi m ψ1 c a β quỹ đ o nƠy lƠ v trí đầu cần, khi đi m ψ1 đ n
ti p xúc v i cần.
Khi B1 quay đ n ψ’1, cam đƣ quay m t góc φ1 = B1Oψ’1 vƠ cần quay m t
góc 1 = ψ’1ωO (ch n Oω lƠm gốc đo góc).
Sau khi ch n t l xích thích h p, đ a hai giá tr nƠy lên h tr c t a đ Oφ
ta nh n đ c 1 đi m c a đ th chuy n v c a cần. Lặp l i quá trình trên đối v i các
đi m ψ i trên biên d ng, s v đ c đ th chuy n v (φ), th hi n Hình β.9.

12


Hình 2.9 Mô t cách v đ th chuy n v (cần quay)
 Ph ng pháp đ i chuy n động
V vòng tròn tơm O, bán kính Oω. T ψ1 v cung tròn tơm ψ1, bán kính bằng
chi u dƠi c a cần, cung tròn nƠy c t vòng tròn trên đi m C1.
Xét 2 tam giác B1OC1 vƠ ψ’1Oω, hai tam giác nƠy bằng nhau
⇒ B1Oω1 = ψ’1OC
N u b t góc ψ’1OC1 cho c hai góc trên, ta có:
B1Oψ’1 = C1OC = φ1
Nh v y n u ch n tr c góc φ1, có th tìm đ c đi m ω1 vì C1OC = φ1 T
đi m ω1 có th tìm đi m ψ1 t ng ng (vì ψ1 lƠ giao đi m c a vòng tròn tơm ω1,
bán kính bằng chi u dƠi cần đ n biên d ng cam). Sau khi có ψ 1, dùng ph ng pháp
tr c ti p s xác đ nh đ c 1 t ng ng. Vì góc φ1 ch n tr c nên có th ch n
nh ng góc d đo (ví d : γ0o , 45o , 60o ,…).
ψằng ph ng pháp trên, có th xác đ nh chuy n v góc 1 ng v i góc φi
cách đ u (i = 1,β,..., n), đơy n lƠ số v trí cần xét trong m t vòng quay c a cam (có
th ch n n = 6,8,1β,16…). Nh v y ω i lƠ nh ng đi m chia đ u đ ng tròn tơm ω,
bán kính OC.
Đ th chuy n v c a cần th hi n Hình β.5b. = max ậ min g i lƠ góc l c

c a cần.
ψ
và
V n tốc c a cần: Vi phơn đ th
= (φ) ta có đ th �2 � =
�2
ε2

= �2 � . �1
Gia tốc c a cần: Vi phơn đ th

= ε2 � . �12 .

13

2(φ)

ta có đ

th ε2 � =

�

�2 �
�

và


2.1.4.2 Cam cần đầu bằng

V i cam cần đầu bằng, đầu cần ti p xúc v i cam theo đ ng thẳng. Trên
đầu cần, đi m ti p xúc gi a cam vƠ cần không ph i lƠ m t đi m cố đ nh, mƠ luôn
luôn d ch chuy n trên đáy cần (Hình 2.10).
Đ th chuy n v s(ϕ). ™
 Ph ng pháp trực ti p:
ωh n đi m ψ1 tùy ý trên biên d ng cam, t i ψ1 kẻ ti p tuy n t1t1 v i biên
d ng cam. G n chặt ti p tuy n v i cam. Khi ti p tuy n quay quanh O, đ n v trí
song song v i đầu cần, thì t’1t’1 s trùng v i đầu cần, cam vƠ đầu cần s ti p xúc t i
B1. Nh v y cam (hoặc ti p tuy n v i cam t i ψ1) đƣ quay 1 góc φ1 vƠ t ng ng,
cần đƣ t nh ti n lên m t đo n s1. Lặp l i quá trình trên v i các đi m ψ i (i = 1,β,…,n)
trên biên d ng cam, s l p đ c đ th s(φ).

Hình 2.10 Mô t cách v đ th chuy n v ( cần đầu bằng)
 Ph ng pháp đ i chuy n đ ng
V đ ng OH1 vuông góc v i t1t1.Góc B0H1 = φ1 (vì có các c nh vuông góc
v i t1It’1). Vì v y n u cho tr c góc φ1, có th v đ c n a đ ng th ng Oψ1. V
ti p tuy n t1t1 v i biên d ng cam vƠ vuông góc v i Oψ1. T đó s xác đ nh đ c
đi m ψ1 (lƠ đi m ti p xúc c a t1t1 v i biên d ng cam).
ωác b c ti p theo đ xác đ nh t ng t nh ph ng pháp tr c ti p.
Đ th v n tốc vƠ gia tốc c a cần đ c xác đ nh cũng t ng t nh cam cần
t nh ti n đầu nh n.
2.1.4.3 Cam cần đầu con lăn
Đối v i cam cần đầu con lăn (Hình β.11), đầu cần luôn luôn cách đ u biên
d ng cam 1 kho ng bằng bán kính con lăn. Đầu cần luôn luôn ti p xúc v i biên
d ng cam lý thuy t, cách đ u biên d ng th c t 1 kho ng cách bằng bán kính con
lăn. Vì v y khi phơn tích đ ng h c c cấu cam cần đầu con lăn, có th dùng ph ng
pháp đƣ trình bƠy trên, nh ng ti n hƠnh v i biên d ng cam lý thuy t.

14

Hình 2.11 ωách v biên d ng lý thuy t t biên d ng th c
Đ v biên d ng cam lý thuy t, lấy các đi m trên biên d ng th c t lƠm tơm,
v các vòng trón bán kính bằng bán kính con lăn, bao hình c a vòng tròn nƠy chính
lƠ biên d ng lý thuy t.
2.2 C s thi t k cam đi n t
T nh ng c s lý thuy t v cách thi t k cam c khí đã trình bày phần
trên, ta d a vào nh ng thông số cam c khí nh : th i gian tr c công tác (tr c phân
phối) quay h t m t vòng, đ ng cong cam, góc quay cam, kho ng d ch chuy n...đ
đi tìm nh ng thông số cho cam đi n t nh v n tốc di chuy n c a c cấu chấp hành,
kho ng th i gian nƠo c cấu chấp hành ti n, lùi, đ ng yên, di chuy n ch m hoặc
nhanh…Ta s bi n đ i nh ng thông số này thành nh ng d li u số, sau đó n p vào
các Modul x lý nh PLω, vi đi u khi n… đ đi u khi n h thống đ ng c đ t o ra
nh ng chuy n đ ng giống nh cam đĩa t o ra.
2.3 Động c
2.3.1 Động c b ớc
Đ ng c b c lƠ m t lo i đ ng c đi n có nguyên lý vƠ ng d ng khác bi t
v i đa số các đ ng c đi n thông th ng. ωhúng th c chất lƠ m t đ ng c không
đ ng b dùng đ bi n đ i các tín hi u đi u khi n d i d ng các xung đi n r i r c k
ti p nhau thƠnh các chuy n đ ng góc quay hoặc các chuy n đ ng c a rotor, có kh
năng cố đ nh rotor vƠo các v trí cần thi t.

Hình 2.12 ωấu t o c a đ ng c b c
Đ ng c b c quay theo t ng b c nên có đ chính xác rất cao v mặt đi u
khi n h c. ωhúng lƠm vi c nh các b chuy n m ch đi n t đ a các tín hi u đi u
15


khi n vƠo stator theo th t vƠ m t tần số nhất đ nh. T ng số góc quay c a rotor
t ng ng v i số lần chuy n m ch, cũng nh chi u quay vƠ tốc đ quay c a rotor

ph thu c vƠo th t vƠ tần số chuy n đ i.

Hình 2.13 Nguyên lý ho t đ ng c a đ ng c b c
Đ ng c b c phong phú v góc quay. ωác đ ng c kém nhất quay 90 đ m i
b c, trong khi đó các đ ng c nam chơm vĩnh c u x lý cao th ng quay 1.8 đ
đ n 0.7β đ m i b c. V i m t b đi u khi n, hầu h t các lo i đ ng c nam chơm
vĩnh c u vƠ h n h p đ u có th ch y ch đ n a b c, vƠ m t vƠi b đi u khi n
có th đi u khi n các phơn b c nhỏ h n hay còn g i lƠ vi b c.
Ta co thể phơn loa ̣i đô ̣ng c b c theo :
 ωơu ta ̣o : căn bản có γ lo i đ ng c b c; lo i t tr bi n đ i (variable
reluctance), lo i nam chơm vĩnh c u (permanent magnet) vƠ lo i lai
(hybrid). ωhúng khác nhau cấu t o trong vi c dùng các rotor nam
chơm vĩnh c u hoặc lõi s t v i các lá thép stator.
 Sô b c/vòng (góc b c ): đô ̣ng c b c phong phu vê goc quay . ωác
đô ̣ng c kem nhơt quay 90 đô ̣ mỗi b c (đ ng c 4 b c), trong khi đo
các đ ng c x lý cao có th quay 1.8 đô ̣ (200 b c) đ n 0.72 đô ̣ mỗi
b c (500 b c).
 Sô đơu dơy (sô pha): đô ̣ng c b c co nhiêu đơu dơy ra th ng la 4, 5,
6, 8 đơu dơy t đo co thể phơn ra thanh
đô ̣ng c b c 2 pha, 3 pha,
5pha.
2.3.2 Động c Servo
Đ ng c servo lƠ đ ng c h i ti p vòng kín. Tín hi u ra c a đ ng c đ c
nối v i m t m ch đi u khi n. Khi đ ng c quay, v n tốc và v trí s đ c h i ti p
v m ch đi u khi n này.

16


Hình 2.14 Đ ng c Servo

Khi tốc đ đ ng c b l ch so v i tốc đ cƠi đặt, c cấu h i ti p s nh n thấy
tín hi u ra ch a đ t đ c v trí mong muốn. M ch đi u khi n ti p t c ch nh sai l ch
cho đ ng c đ t đ c đi m chính xác.
Đ lấy tín hi u ph n h i v vƠ đi u khi n chính xác đ ng c theo mong
muốn, ng i ta đƣ tích h p đ ng c v i m t Encorder và m t b đi u khi n.
Encoder đo v n tốc t c th i c a đ ng c , chuy n thành tín hi u đi u khi n
đ a v b đi u khi n.
Đ ng c Servo có γ lo i chính: Servo AC, Servo DC và Servo RC.
2.3.3 Động c DC
Đ ng c đi n m t chi u ng d ng r ng rƣi trong các ng d ng dơn d ng
cũng nh công nghi p, ho t đ ng v i dòng đi n m t chi u.

a. Đ ng c Dω th

ng
b. Đ ng c Dω có h p số
Hình 2.15 ωác lo i đông c Dω
Đ ng c Dω co cơu ta ̣o gôm stator th ng lƠ mô ̣t hay nhi u cặp nam châm
vĩnh c u, hay nam chơm đi n, rotorcó các cu n dơy quấn vƠ đ c nối v i ngu n
đi n m t chi u.

Hình 2.16 ωấu t o c a đ ng c Dω
17


Trong công nghi p, đ ng c đi n m t chi u đ c s d ng nh ng n i yêu
cầu moment m máy l n hoặc yêu cầu thay đ i tốc đ trong ph m vi r ng. M t
phần quan tr ng c a đ ng c đi n m t chi u lƠ b ph n ch nh l u, có nhi m v lƠ
đ i chi u dòng đi n trong cu n rotor trong khi chuy n đ ng quay c a rotor lƠ liên
t c.Thông th ng b ph n g m có m t b c góp vƠ m t b ch i than ti p xúc v i

c góp. Đơy cũng chính lƠ nh c đi m chính c a đ ng c Dω, lƠm cho cấu t o ph c
t p, đ t ti n, kém tin c y vƠ nguy hi m trong môi tr ng d n , khi s d ng ph i có
ngu n đi n m t chi u kèm theo hoặc b ch nh l u.
2.3.4. Động c tuy n tính (Linear motor)

Hình 2.17 Đ ng c tuy n tính
Đ ng c tuy n tính v b n chất lƠ đ ng c xoay chi u thông d ng. Tuy
nhiên chúng đ c thi t k đ t o nên truy n đ ng t nh ti n, truy n đ ng thẳng
m t cách tr c ti p mà không ph i thông qua bất c 1 h thống ph nào.
2.4 C cấu truy n động
2.4.1 Vitme bi
Trong may công cu ̣ điêu khiể n sô ng i ta th ng dung
hai d ng vitme c
b n: vitme đai ôc th ng va vit me đai ôc bi .
Vitme đai ôc th ng: vitme va đai ôc tiêp xuc mă ̣t .
Vitme đai ôc bi : vitme va đai ôc co da ̣ng tiêp xuc lăn .

Hình 2.18 Quan hê ̣ gi ̃ a l c̣ ma sat va vơ ̣n tôc của vitme đai ốc th ng vƠ vit me đai
ốc bi
Vùng ma sát t lƠ vùng ti p xúc gi a vit me va đ ai ôc . Qua hinh 2.18 thì
vitme đai ôc bi co da ̣ng tiêp xuc lăn băng cach đ a vao cac rañ h ren sô l ̣ng l n bi
cầu hoă ̣c bi trụ nên ma sat co thể co i nh không đang kể . Vì vitme bi có ma sát nhỏ
18


vƠ ho t đ ng êm nên đ c dùng trong máy có đ chính xác cao, đ c ng d ng rất
r ng rƣi cho ngƠnh T đ ng hoá nh máy CNC, máy l p chíp bo m ch, robot, máy
đóng gói, thi t b đo l ng, máy in, kh c laser, máy ép nh a...

Hình 2.19 ψô ̣ truyên vit me đai ôc bi

1-vitme
2-đai ôc
3-bi thep
4-ống h i ti p
u điể m bô ̣ truyên vit me đai ôc bi :
 Mất mát do ma sát nhỏ, hi u suất c a b truy n l n gần 0.9.
 Đ m b o chuy n đ ng n đ nh vì l c ma sát hầu nh không ph thu c
vƠo tốc đ .
 ωó th lo i tr khe h , s c căng ban đầu nên đ m b o đ c ng v ng d c
tr c cao.
 Đ m b o đ chính xác lƠm vi c lơu dƠi.
2.4.2 Bánh răng thanh răng
ωấu t o c a bánh răng thanh răng g m m t bánh răng tr thẳng (hoặc
nghiêng) ăn kh p v i thanh răng thẳng (hoặc nghiêng) đ bi n đ i chuy n đ ng
quay c a đ ng c thƠnh chuy n đ ng t nh ti n.

Hình 2.20 ωấu t o c a bánh răng thanh răng
ψánh răng quay 1 vòng lƠm thanh răng đi đ c m.Z.
V i:
m: lƠ mô đun c a thanh răng theo ph ng chuy n đ ng c a thanh răng
hay mô đun c a bánh răng trong mặt phẳng vuông góc v i tr c quay
c a bánh răng.
Z: lƠ số răng c a bánh răng.
ψánh răng vƠ thanh răng ho t đ ng theo γ tr ng h p sau:
 ψánh răng quay thanh răng t nh ti n.
 Thanh răng cố đ nh bánh răng v a quay v a t nh ti n.
 ψánh răng cố đ nh thanh răng v a quay v a t nh ti n.
19