Nguyên lý chi tiết máy Giáo trình, bài giảng dành cho sinh viên Đại học, Cao đẳng

TR NGă IăH CăPH MăV Nă NG
KHOAăK ăTHU TăCỌNGăNGH

BẨIăGI NG
NGUYÊN LÝ-CHIăTI TăMÁY
B căCaoăđ ngăngƠnhăCôngăngh ăK ăthu tăC ăkhí

GV:ăThS.ăNguy năHoƠngăL nh
GV:ăThS.ă ăMinhăTi n

Qu ngăNgưi,ă12-2013
1


M CăL C
Trang
L iănóiăđ uă

1

PH NăI.ăNGUYểNăLụăMÁY

2

Ch

2

ngă1. CÁCăKHÁIăNI MăV ăNGUYểNăLụăMÁY

1.1. Cácăkháiăni m

2

1.2. B căt ădoăc aăc ăc uăph ng

5

1.3. Hi uăsu t

6

Ch

ngă2. C

C U B N KHÂU B NăL

10

2.1. Nguyênălýăc uăt oăvƠăchuy năđ ngăc aăc ăc uă4ăkhơuăb năl

10

2.2. Phân tích đ ngăh căc ăc uă4ăkhơuăb năl

13

2.3.

ngăd ngăc aăc ăc uă4ăkhơuăb năl

17

Ch

ngă3. C ăC UăCAM

19

3.1. Kháiăni măv ăc ăc uăcam

19

3.2. Kh oăsátăc ăc uăcamăc năđ yătrùng tâm

20

3.3.

ngăd ngăc aăc ăc uăcam

26

Ch

ngă4. C ăC UăBÁNHăR NG

28

4.1. Kháiăni măv ăc ăc uăbánhăr ng

28

4.2. Truy năđ ngăc aăh ăbánhăr ng

32

4.3.

nhălýăc ăb năv ăs ă năkh păc aăbánhăr ng

40

4.4. Ch ătiêuă năkh păc aăbánhăr ngăthơnăkhai

42

PH NăII.ăCHIăTI TăMÁY

45

Ch

45

ngă5. M IăGHÉPăB NGă INHăTÁN

5.1. Cácălo iăđinhătánăvƠăm iăghépăb ngăđinh tán

45

5.2. Tínhătoánăm iăghépăch căkhiăch uăl căchi uătr c

46

Ch

51

ngă6. M IăGHÉPăB NGăHẨN

6.1. Cácălo iăm iăghépăc ăb năvƠăcácălo iăm iăhƠn

51

6.2. Tính toán đ ăb năchoăm iăghépă

53

Ch

58

ngă7. M IăGHÉPăB NGăREN

7.1. Kháiăni măchung

58

7.2. Tínhătoánăm iăghépăb ngăren

61
i


Ch

ngă8. M IăGHÉPăB NGăTHENăVẨăTHENăHOA

65

8.1. M iăghépăb ngăthen

65

8.2. M iăghépăb ngăthenăhoa

71

Ch

75

ngă9. TRUY Nă

NGă AI

9.1. Kháiăni măchung

75

9.2. Cácăthôngăs ăhìnhăh căchính

78

9.3. C ăh cătruy n đ ngăđai

80

9.4. Tínhătoánătruy năđ ngăđai

86

9.5. Trìnhăt ăthi tăk ăb ătruy năđai

88

Ch

99

ngă10. TRUY Nă

NGăXệCH

10.1. Kháiăni măchung

99

10.2. B ătruy năxích

100

10.3. Nh ngăthôngăs ăchínhăc aăb ătruy nă

103

10.4. Tínhătoánătruy năđ ngăxích

106

10.5. Trìnhăt ăthi tăk ăb ătruy n xích

111

Ch

116

ngă11. TRUY Nă

NGăBÁNHăR NG

11.1. Kháiăni măchung

116

11.2. Cácăd ngăh ngăvƠăch ătiêuătínhătoán

117

11.3. V tăli uăvƠă ngăsu tăchoăphép

118

11.4. Tínhătoánăb ătruy năbánhăr ng

119

11.5. Trìnhăt ăthi tăk ăb ătruy năbánhăr ng

141

Ch

142

ngă12. TRUY Nă

NGăTR CăVệT

12.1. Kháiăni măchung

142

12.2. C ăh cătruy năđ ngătr căvít

146

12.3. Tínhătoánăb ătruy nătr căvít

149

12.4. V tăli uăvƠă ngăsu tăchoăphép

152

12.5. Trìnhăt ăthi tăk ăb ătruy nătr căvít

154

Ch

156

ngă13. TR C -

ăTR C

13.1. Tr c

156

13.2. ătr că

164

Tàiăli uăthamăkh o

174

ii


L I NÓI

U

BƠiăgi ngăNguyên lý-Chiăti tămáy đ
ch

ngă trìnhă doă tr

ngă

căbiênăso nătheoăn iădungăphơnăph iă

iă h că Ph mă V nă

ngă xơyă d ng.ă N iă dungă đ

că biênă

so năd ăhi u.ăCácăki năth cătrongătoƠnăb ăbƠiăgi ngăcóăm iăliênăh ălôgicăch tăch .ă
Tuyă v yă bƠiă gi ngă ch ă lƠă m tă ph nă trongă n iă dungă c aă chuyênă ngƠnhă đƠoă t oă choă
iăd y,ăng

nên ng

iăh căc năthamăkh oăthêmăcácătƠiăli uăcóăliênăquanăv iăngƠnhă

h căđ ăs ăd ngăcóăhi uăqu ăh n.
Nguyên lý- Chi ti t máy là h c ph n c s trong n i dung đào t o Cao đ ng
(C ), ngành Công ngh k thu t c khí. Nh m trang b cho đ i t
C

các ki n th c c n thi t v

ng là sinh viên

ng d ng c h c trong k thu t và các chi ti t máy

thông d ng trong l nh v c c khí. M c đích đ nâng cao trình đ k thu t, b o qu n
các trang thi t b , đ ng th i ph c v cho vi c ti p thu các h căph n chuyên ngành.
Khi biên so n b n thân đã c g ng c p nh t nh ng ki n th c m i có liên
quan đ n h c ph n và phù h p v i đ i t

ng s d ng, c ng nh s g n li n n i

dung lý thuy t v i nh ng v n đ th c t trong s n xu t đ bài gi ng có tính th c
ti n h n.
N i dung c a bài gi ng có dung l
Ph n I: Nguyên lý máy g m 4 ch
Ph n II: Chi ti t máy g m 9 ch

ng 60 ti t, g m hai ph n:

ng t

ch

ng t ch

ng 1 đ n ch
ng 5 đ n ch

ng 4.
ng 13.

Trong quá trình s d ng, tu theo yêu c u c th có th đi u ch nh s ti t
trong m i ch

ng cho phù h p.

M c dù đã h n ch đ tránh sai sót trong lúc biên so n nh ng ch c không
tránh kh i nh ng khi m khuy t. R t mong nh n đ
d ng đ l n sau đ

c ý ki n đóng góp c a ng

is

c hoàn ch nh h n. M i ý ki n đóng góp xin liên h qua email:

, .
KhoaăK ăthu tăCôngăngh
Nhómătácăgi
ThS.NgỐy n Hoàng L nh
ThS.

1

Minh Ti n


PH NăI. NGUYÊN LÝ MÁY
Ch

ng 1. CÁC KHÁI NI M V MÁY VÀ C

C U

1.1. CÁCăKHÁIăNI M
1.1.1. Máy:
1.

nh ngh a: là t p h p các v t th có chuy n đ ng theo m t quy lu t nh t

đ nh nh m bi n đ i ho c s d ng n ng l

ng đ sinh ra công có ích.

2. Phân lo i:
Máy chia làm 3 lo i:
- Máy n ng l

ng

- Máy công tác
- Máy t h p
a) Máy n ng l

ng: Bi n đ i các d ng n ng l

ng thành c n ng và ng

c

l i nh máy phát đi n, máy nén khí, ...
b) Máy công tác: g m các máy v n chuy n, máy c t kim lo i, máy nông
nghi p , máy d t, máy cu n thu c lá.
c) Máy t h p:
- Nh ng máy công tác

d ng t h p th c hi n nhi u ch c n ng (v a cung c p

c n ng v a th c hi n nhi m v v n chuy n ho c công ngh ) nên g i là máy t h p.
- Các máy t h p đ

c c i ti n thêm các thi t b nh thi t b đi u khi n, theo

dõi, ki m tra đ t đ ng th c hi n quá trình công ngh ch t o ra s n ph m nh ng
máy nh v y g i là máy t đ ng.
1.1.2. C c u:
1.

nh ngh a:

Là t p h p các v t th có chuy n đ ng t

ng đ i v i nhau và theo m t quy

lu t chuy n đ ng nh t đ nh, có nhi m v truy n chuy n đ ng ho c bi n đ i chuy n
đ ng.
2. Phân lo i:
a) Theo c c u truy n chuy n đ ng: truy n chuy n đ ng quay gi a các tr c
quay v i nhau theo m t t l v n t c góc nh t đ nh (còn g i là t s truy n)

2


b) Theo c c u bi n đ i chuy n đ ng: bi n đ i chuy n đ ng t d ng này sang
d ng khác nh :
-Bi n chuy n đ ng quay thành chuy n đ ng t nh ti n hay ng
-Bi n đ i chuy n đ ng quay thành chuy n đ ng l c và ng

c l i.

c l i.

-Bi n đ i chuy n đ ng quay liên t c thành chuy n đ ng gián đo n.
Nh ng c c u có nhi m v truy n đ ng g i t t là c c u truy n đ ng.

Hình 1.1 Các c c u c khí th

ng g p

a, b, c-C c Ố ph ng; d-C c Ố CỐliỏ; e-C c Ố cam;
f-C c Ố bánh r ng; i-C c Ố bánh ma sáỏ
1.1.3. Khâu và kh p đ ng:
1. Khâu: Trong máy và c c u nh ng b ph n có chuy n đ ng t

ng đ i v i

nhau thì g i là khâu.
- Khâu c ng có th là m t v t th đ n nh t không th tách r i đ

c n a, c ng

có th là t p h p các v t th ghép c ng v i nhau nh thanh truy n trong c c u
đ ng c n (hình 1.2).

Hình 1.2 Thanh truy n
3


- B ph n không th tháo r i nh h n đ

c n a c a c c u hay máy thì g i là

chi ti t máy có th g i t t là ti t máy.
2. Kh p đ ng: Ch n i đ ng gi a các khâu g i là kh p đ ng: hình 1.3
N iăđ ng:ălƠăch ăliênăk tăgi aăcácăkhơuăcóăkh ăn ngăchuy năđ ngăt

ngăđ iăv iă

nhau.
Có 2 lo i: Kh p lo i th p và kh p lo i cao.
- Kh p lo i th p: g i t t là kh p th p, là nh ng kh p đ ng mà nh ng ti p xúc
c a kh p là các m t.
Th

ng là kh p quay và kh p t nh ti n nh hình 1.3a,b,c.

- Kh p lo i cao: g i t t là kh p cao, là nh ng kh p đ ng mà ch ti p xúc c a
kh p là các đ
Th

ng ho c đi m.

ng là nh ng kh p trong c c u cam, bánh r ng, ma sát nh hình 1.3d,e.

Các khâu và kh p đ
đ

c bi u di n b ng các l

c bi u di n b ng các l
c đ g i là l

c đ , nh v y các c c u c ng

cđ c c u

Hìnhă1.3ăCácăkh păđ ng

Hìnhă1.4ăC ăc uăthanhătruy n

Hình 1.3a,b:kh p qỐay; hình 1.3c: kh p
ỏ nh ỏi n; hình 1.3d: kh p ỏrong c c Ố
cam; hình 1.3e: kh p ỏrong c c Ố bánh

r ng

Hình 1.4a c Ố ỏ o c a c c Ố ỏhanh
ỏrỐy n ỏrong đ ng c n ; hình 1.4b là
l c đ c a c c Ố ỏhanh ỏrỐy n.

4


1.1.4. T ăs ătruy năđ ng:
1.ă

nhăngh a:

T s truy n đ ng là t s truy n gi a khâu d n và khâu b d n.
i12 =

n1
n2

(1-1)

- N u: i > 1 ngh a là n1 > n2: b truy n gi m t c (h p gi m t c).
- N u: i < 1 ngh a là n1 < n2: b truy n t ng t c (h p t ng t c).
* Chú ý: Th

ng dùng h p gi m t c vì đa s máy công tác có t c đ góc nh

h n t c đ góc c a đ ng c đi n.
2.ăT ăs ătruỔ năđ iăv iăcácăph năt ătruỔ năđ ng:

T s truy n đ ng chung c a m t h đ
ich =
Trong đó:

c xác đ nh theo công th c sau:

nñc
n

(1-2)

nđc

- t c đ vòng c a tr c đ ng c ;

n

- t c đ vòng c a tr c máy công tác.

Khi ti n hành phân c p t s truy n cho t ng c p truy n đ ng (b truy n) theo
công th c sau:
ich = i1 . i2 . i3 . . . . ik
V i i1 . i2 . i3 . . . . ik l n l
1.2. B C T
1.2.1.

DO C A C

(1-3)

t là t s truy n c a b truy n th 1 , 2 , 3, . . . k.

C U PH NG

nh ngh a:

B c ỏ do c a c c Ố ph ng là s thông s cho ỏr
c c Ố và đ

c đ xác đ nh ố trí c a

c ký hi Ố là (W).

Hình 1.5 Kh n ng chuy n đ ng
a-3 kh n ng chỐy n đ ng W=3; b-kh n ng chỐy n đ ng b h n ch W=1
5


1.2.2. Công th c tính b c t do:
- Nh ng kh n ng chuy n đ ng có th có ta g i là s b c t do. N u kh n ng
chuy n đ ng t

ng đ i b h n ch ta g i là s b c t do b h n ch .

- Trong c c u ph ng m i kh p đ ng lo i th p (kh p quay, kh p t nh ti n) làm
h n ch hai b c t do c a khâu.
- Trong m i kh p đ ng lo i cao (nh kh p bánh r ng, kh p bánh ma sát) làm
h n ch m t b c t do.
- S khâu có trong c c u là (n+1) khâu và n là s khâu đ ng, còn 1 là khâu c
đ nh (có W=0 nên g i là giá).ăM tăkhơuătrongăm tăph ngăcóă3ăb căt ădo.

- G i s kh p th p có trong c c u là pt thì s b c t do b h n ch là 2.pt
- G i s kh p cao là pc thì s b c t do b h n ch là 1pc =pc.
Ta có công th c tính b c t do c a c c u ph ng:
W = 3n – ( 2pt + pc )

(1-4)

Ví d 1.1:
1. C c u hình 1.1a: có n =3, pt =4 , pc=0
W = 3n –(2pt + pc)= 3 * 3 – (2 * 4 + 0) = 1

Nên

2. C c u hình 1.1b có n =4, pt =5 , pc=0
W = 3n –(2pt + pc)= 3*4 –2*5 = 2
T

ng t hình 1-1c có W=1; ...

3. C c u cam nh hình 1-1e có: n=3; pt =3 , pc=1
nên W=3 * 3 – (2 * 3 + 1) = 2
C c u này th c t ch có m t b c t do còn m t b c t do th a là chuy n
đ ng quay c a con l n 2 quanh tr c c a nó.
4. C c u hình 1.1i có: n=2; pt =2 , pc=1 nên W=3 * 2 – (2 * 2 + 1) = 1
1.3. HI U SU T
1.3.1. Khái ni m:
G i

Ađ : công đ ng b ng công c a các l c trong m t chu k làm vi c.
Aci : công c n có ích

Ams: công ma sát (công c n vô ích)
Ađ = Aci + Ams 

6




Hi u su t:

Aci

(1-5)

Añ

Hi u su t là t l gi a ph n công có ích và t ng công mà máy tiêu th .
Tr s hi u su t luôn luôn trong kho ng 0 ≤  < 1 và  = 0 khi máy ch y
không vì không làm ra công có ích nào c .
1.3.2. Hi u su t c a các ph n t n i ti p:
Các ph n t (máy, c c u) m c n i ti p nh s đ : hình 1.6

Hình 1.6 Cácăph năt ăm căn iăti p
G i

Ađ : công đ a vào ph n t đ u.
An : công l y ra c a ph n t cu i.

D a vào đ nh ngh a, ta có hi u su t c a h t ng nh sau:


An
A
A
A A
 1  2     i 1     n
Añ Añ A1
Ai 1
An 1

 = 1 . 2 . . . .i . . . . n =

n

 i

(1-6)

(1-7)

i 1

 =

V y

n

 i

(1-8)

i 1

Nh v y hi u su t c a m t chu i kh p đ ng n i ti p b ng tích hi u su t c a
t ng kh p đ ng.
Ví d 1.2: nh hình 1.7
Ta có  

An
= đai .  o3 .  br2 .  kn2
Añ

đai - hi u su t c a b truy n đai.
ô - hi u su t c a m t c p

l n.

br - hi u su t c a b truy n bánh r ng.
k - hi u su t c a kh p n i.

7


Hình 1.7 H ăth ngătruy năđ ngăb ngăt i
1.3.3. Hi u su t c a các ph n t song song:
Các ph n t m c song song nh s đ sau:

Hình 1.8 Cácăph năt ăm căsongăsong
Công c n thi t đ a vào tr c (công đ ng) là:

A

A

A

A









Añ  1  2  ........ n   i
1

2

Công s d ng đ

n

(1-9)

i

c (công có ích) là:

Aci = A1 + A2 +ă……..ă+ăAn =

A

i

Do đó hi u su t c a máy khi m c song song là:
8

(1-10)




Aci

Añ

A
A


(1-11)

i
i

i

Trong đó:

 - hi u su t chung c a máy;
i - hi u su t c a ph n t th n.

Ví d 1.3:
Cho m t h th ng có các c c u m c song song. Công cung c p cho các nhánh
đ u nh nhau A1 = A2 = A3 = A4 . Hi u su t c a các c c u là 1 = 2 = 3 = 0,98
và 4= 0,4. Hãy tính hi u su t c a h th ng? So sánh v i cách m c n i ti p?
Gi i:
Áp d ng công th c (1-11) ta có:
Aci

Añ

 ss 

A
A


i
i

i



A1  A2  A3  A4
 0,719

A1 A2 A3 A4




1

N u h th ng này đ

2

3

4

c m c n i ti p thì ta có:

 nt  1 . 2 .3 . 4  (0,98)3 . 0,4 = 0,38.

V y n

iăti p

<

song song
CÂU H I ÔN T P CH

NGă1

1-

nh ngh a máy? máy đ

2-

nh ngh a c c u? G m nh ng lo i c c u ch y u nào, nêu nhi m v c a

c chia làm m y lo i và công d ng c a chúng?

chúng?
3-

nh ngh a khâu, kh p đ ng?

4-

nh ngh a b c t do? Nêu công th c và gi i thích các thông s có

công

th c này?
5- Nêu công th c tính hi u su t trong các ph n t m c song song và n i ti p?

9


Ch

ngă2. C ăC UăB NăKHỂUăB NăL

2.1. NGUYÊN LÝ CHUY N
2.1.1.

NG C A C

C U B N KHÂU B N L

nh ngh a:

C c u 4 khâu b n l (khâu ph ng) là m t c c u ph ng g m 4 khâu n i v i
nhau b ng 4 kh p quay.

Hình 2.1 L

c đ c c u 4 khâu b năl

Khâu 1 là giá, khâu 2 và 4 n i v i giá g i là tay quay (n u nó quay đ
vòng) hay c n l c (n u nó không quay đ

c toàn

c toàn vòng). C c u này có m t b c t

do.
Chú ý: C c Ố có bao nhiêu b c ỏ do thì có b y nhiêu khâu d n.
2.1.2. Nguyên lí chuy n đ ng: hình v 2.1
 Khâu c đ nh đ

c g i là giá.

 Khâu d n là khâu mà quy lu t chuy n đ ng đ

c cho tr

c hay nói cách

khác là: khâu có chuy n đ ng quay và quay v i v n t c góc không đ i thì đ

cg i

là khâu d n (AB) nh ng khâu còn l i tr khâu c đ nh thì g i là khâu b d n.
Chú ý: Khâu d n không ph i là khâu phát đ ng, khâu phát đ ng là khâu trên nó
đ t l c phát đ ng t c là l c làm cho c c u chuy n đ ng hay l c đ ng c làm ch y
máy.
dài: - Khâu AD = a g i là giá
- Khâu BC = c g i là thanh truy n
- 2 khâu còn l i n i v i giá AB =b là khâu d n th c hi n chuy n
đ ng quay quanh A còn g i là tay quay AB.
- Khâu đ i di n v i tay quay là khâu b d n CD = d dao đ ng quanh D
còn g i là c n l c.
Nguyên lý: Quá trình chuy n đ ng truy n đ

c th c hi n t khâu d n quay đ n

khâu b d n là c n l c thông qua thanh truy n BC, thanh truy n th c hi n chuy n
10


đ ng song ph ng thì ta g i c n l c CD th c hi n kho ng ch y kép trên cung C1C 2

(AB quay m t vòng thì CD th c hi n 1 góc C1 DC2 ). Hai v trí C1D, C2D là 2 v trí
gi i h n (còn g i là v trí biên).
2.1.3.

i u ki n quay toàn vòng c a khâu d n (

nh lý Grashof):

Gi thi t c c u 4 khâu b năl có m t tay quay (khâu AB) và có c n l c (khâu
CD) ta đi xác đ nh quan h kích th

c gi a các khâu trên l

c đ c c u 4 khâu

ph ng nh hình v 2.1 trên.
Mu n cho tay quay AB quay toàn vòng thì AB ph i quay hai v trí B1 và B2 t c
là 2 v trí biên c a c n l c CD (AB và BC th ng hàng). Xét 2 v trí c a c c u t
hai tam giác AC1D và AC2D:
* Tam giác AC1D
Ta có :AC1  AD + DC1



b+ca+d

(2-1)

* Tam giác AC2D
Ta có :AD  AC2 + C2D  a  c –b + d  a + b  c + d

-

(2-2)

i u ki n đ khâu AB quay toàn vòng quanh A là

b  c  a  d

a  b  c  d

(2-3)

Hình 2.2 C ăc uăcóăkhâu quay toàn vòng
11


-

nh lý Grashof: C c u 4 khâu b năl có khâu quay toàn vòng khi và ch khi

nào t ng chi u dài c a khâu ng n nh t và khâu dài nh t nh h n ho c b ng t ng
chi u dài c a hai khâu còn l i, khi đó:
1. Khi giá k v i khâu ng n nh t là tay quay còn khâu đ i di n là c n l c hình
2.2a.
2. Khi giá là khâu ng n nh t thì c hai khâu n i giá đ u là tay quay hình 2.2b
3. Khi giá đ i di n v i khâu ng n nh t thì c c u có 2 thanh l c (c n l c) và
khâu ng n nh t s quay toàn vòng.
2.1.4. Các bi n th c a c c u 4 khâu b năl :
D ng bi n th nh hình 2.3

Hình 2.3 Các d ng bi n th c aăc ăc uă4ăkhơuăb năl

12


V m t nguyên lý, c u t o thì không đ i: nó là c c u ph ng kh p th p có 1
khâu c đ nh và 3 khâu đ ng có 4 kh p đ ng lo i th p đ

c bi u di n d

i d ng

bi n th khác nhau.
D ng bi n th trên hình 2.3a có khâu CD s tr thành con tr

t 4, tr

t trong

rãnh cong KL.
2.1.4.1. C c u tay quay - con tr
-Tr
thành đ

t:

ng h p bán kính CD ti n t i vô cùng l n qu đ o cong c a kh p C s
ng th ng con tr

quay con tr

t 4 s chuy n đ ng t nh ti n qua l i ta g i là c c u tay

t l ch tâm (hình 2.3b).

ây là m t d ng bi n th c a c c u 4 khâu

b nl .
-Kho ng l ch tâm e g i là tâm sai
-Khi tâm sai e = 0 thì qu đ o c a con tr
ta g i là c c u tay quay con tr

t s quay qua tâm quay c a tay quay

t trùng tâm (hình 2.3c).

- C c u tay quay tâm sai e = 0 quay con tr
thành chuy n đ ng th ng t nh ti n ho c ng

t dùng đ bi n chuy n đ ng quay

c l i.

2.1.4.2. C c u Culit: hình 2.3d
Dùng đ bi n chuy n đ ng quay toàn vòng thành chuy n đ ng quay liên t c
(quay toàn vòng, l c qua l i). Tr
th

ng h p, n u đ i giá ch n: khâu 2 làm giá và kích

c khâu 2 l n h n khâu 3 (AB > BC) ta s có c c u Culit đ

c bi u di n nh

hình v .
2.2. PHÂN TÍCH

NG H C C

C U B N KHÂU B NăL

Phân tích đ ng h c c c u b n khâu b năl ă(khơuăph ng) bao g m vi c gi i các
bài toán sau:
- Tìm qu đ o c a các đi m thu c các khâu c a c c u;
- Xác đ nh hành trình c a các đi m thu c các khâu c a c c u;
- Xác đ nh v n t c (gia t c trong tr

ng h p đ n gi n) c a đi m thu c khâu

ho c c a khâu c a c c u.
Có 2 ph

ng pháp:

- Ph

ng pháp gi i tích;

- Ph

ng pháp v đ th (s d ng ch y u).

2.2.1. Xác đ nh qu đ o các đi m c a khâu trên c c u:
13


Cho tr

c đ c c u b n khâu b nă l ABCD.Vi c xác đ nh qu đ o c a

cl

đi m M trên thanh truy n BC c a c c u đ

c đ c c u theo t l xích t ch n, công th c bi u th t l xích kích

1- V l
th

c ti n hành nh sau:

c c c u là:
l 

kichthuoct huc
l  m 
 AB 
kichthuoct renbanve AB  mm 

Sau khi v ta đ nh đ

( 2-4 )

c đo n BM trên BC (do cho tr

c lBM ho c lMC).

2- Xác đ nh qu đ o c a đi m M:
Chia vòng tròn tay quay AB ra 8 ph n b ng nhau (chia s ph n càng nhi u thì
M càng chính xác).Ta xác đ nh đ

c 8 v trí tay quay là AB1, AB2,ă…..,ăAB8. Xác

đ nh thêm 2 đi m biên c a c n l c là ABo và ABo/ .
3- M kh u đ compa l y các đi m B1, B2,ă…….ă,ăB8 làm tâm, quay cung tròn
có bán kính r =BC (bi u di n theo t l ). Các cung này c t qu đ o đi m C (vòng
tròn bán kính CD) t i các đi m C1, C2,ă…..,ăC8. N i các đo n B1C1 , B2C2 ,ă………ă,ă
B8C8 ta đ

c 8 v trí c a thanh truy n và t đó ta xác đ nh đ

c 8 v trí c a đi m M

là M1 , M2 ,ă…….ă,ăM8.(đi m M càng nhi u qu đ o càng chính xác).
4- N i các đi m M1, M2 ,ă…ăb ng m t đ

ng cong ta đ

c qu đ o c a đi m M

c n tìm.
2.2.2. Phân tích đ ng h c c c u tay quay con tr
Xác đ nh kho ng ch y, v n t c c a con tr

tC

t:

các v trí b t k .Dùng ph

ng

pháp v đ phân tích đ ng h c c c u.Gi s cho lAB= 0,1m; lBC= 0,4m tay quay
quay đ u v i v n t c n= 120 vg/ph.
c ti n hành theo trình t sau:
a) V l

c đ c c u: hình 2.4a

Ch n t l xích:  l 
b)

l AB 0,1
 m 

 0,005

AB 20
 mm 

th bi n thiên hành trình c a con tr

Dùng ph

t:hình 2.4b

ng pháp v đ th .

Chia vòng tròn tay quay ra n ph n b ng nhau, đây n= 12, ta xác đ nh đ
v trí c a c c u t c 12 v trí c a con tr

c 12

t C. Các v trí c a tay quay là AB0, AB1,

…..ă,ăAB12AB0.
14


Hình 2.4
a- L
T

c đ c c Ố; b-

ỏh bi n ỏhiên hành ỏrình; c-

ng t ta xác đ nh đ

c các v trí t

ỏh bi n ỏhiên ố n ỏ c

ng ng c a con tr

…..ă,ăC0C12. Các đi m C0 , C1 ,ă……ă,ăC12 đ

t C là C0C1, C0C2,

c xác đ nh b ng cách l y các đi m B0,

B1,ă………,ăB12 làm tâm quay các cung tròn có bán kính r =BC=B0C0. Các cung này
s c t tr c Ax t i các C0 , C1 ,ă….,ăC12
T các kho ng ch y t

trên.

ng ng c a con tr

t C ta ti n hành v đ th bi n thiên

hành trình nh hình 2.4b.
Tr

c khi ti n hành v ta ch n các t l xích sau:

15


 Ch n t 

Thoigianquay1vongtayquay s
)
(
Dodaibieud ientrenhin hve mm

 t :T l xích nh t đ nh: bi u th th i gian c a tay quay quay m t vòng
Th i gian quay 1 vòng t=1 (s) và ch n 12 kho ng trên tr c Ox có kích th
60 mm. =>  t 

1 s
(
)
60 mm

 V i  S :là t l xích bi u th kho ng ch Ổ c a con tr
S 

c là

t và đ

c tính:

S max

l
y max

thu n l i ta ch n µl =  S ; tính b ng mm.

c)

th bi n thiên v n t c c a con tr

t: hình 2.4c

T đ th bi n thiên hành trình c a con tr

t ta dùng ph

ng pháp vi phân đ

th đ l p đ th bi n thiên v n t c theo cách làm sau:
Cách làm nh sau:
-Xu t phát t đ th bi n thiên hành trình ta v các đ
đi m c a các ph n t chia trên hoành đ các đ
c a đ th hành trình
đ

ng gióng qua các trung

ng gióng đó c t đ

ng bi u di n

các đi m M1, M2 .... t i các đi m này k các ti p tuy n v i

ng bi u di n c a đ th .
-L p h to đ x101y1 nh hình v 2.4c. Trên hoành đ l y đo n b = O1A tu ý

(đi m A g i là c c vi phân). T i A k các tia song song v i các ti p tuy n trên đ
th hình 2.4b (các tia này k theo đúng th t c a các ti p tuy n c a các đi m M1,
M2, ..., M12). Các tia k qua A c t tung đ O1y1 t i các giao đi m m, t các giao
đi m này gióng song song v i tr c O1x1 các đ
ph n chia t
t c c a con tr

ng gióng đó c t các tung đ c a các

ng ng t i các đi m v/1, v/2 , v/3,ă……ăăn m trên đ th bi n thiên v n
t.

-N i các đi m v/1, v/2 , v/3,ă……ăăb ng m t đ
v n t c c a con tr

ng cong ta đ

t nh hình v 2.4c.

-T l xích bi u th v n t c trung bình c a con tr
v 

2.3.

Vantocthuc
m
(
) và
Tungdobieudien s.mm

NG D NG C A C

V 

t µv

l

t  b

C U B N KHÂU B NăL
16

c đ th bi n thiên


2.3.1.

u đi m:

- Truy n đ ng v i kh n ng ch u t i l n.
- C u t o và ch t o các khâu, kh p đ n gi n.
- S thay đ i các khâu kích th

c đ ng h c trên các khâu có th ti n hành d

dàng
2.3.2. Nh

c đi m:

- C c u khó th c hi n m t cách chính xác các quy lu t chuy n đ ng cho tr
tr

ng h p c c u có nhi u khâu d gây ra t n th t công và d có hi n t

c,

ng t

hãm.
- Có nh ng tr

ng h p không th c hi n đ

c quy lu t chuy n đ ng khi b trí 4

khâu ho c nhi u khâu.
2.3.3.

ng d ng:

1. C c u 4 khâu nh m truy n và bi n đ i chuy n đ ng:
- C c u tay quay con tr
h in

t (hình 1.4 và 2.3c) dùng

đ ng c đ t trong, máy

c đ bi n chuy n đ ng t nh ti n đi l i c a pít tông thành chuy n đ ng quay

đ u c a tr c khu u.
- C c u thanh truy n bình hành (hình 2.2a). Dùng trong đ u máy xe l a đ
truy n chuy n đ ng quay toàn vòng gi a các bánh xe.
- C c u 4 khâu d ng tay quay c n l c (hình 2.1) đ
máy nghi n đá.

c dùng trong các tr

c dùng trong máy d t,

ng h p ch u t i va đ p.

- C c u Culit dùng trong máy bào (hình 1.1c)
2. C c u 4 khâu nh m v ch m t q y đ o nào đó:
- C c u 4 khâu dùng trong các c n tr c dùng đ d ch chuy n các t i tr ng ho c
trong máy tr n bê tông.
- Dùng trong các thi t b khác nh c c u v elip.
Ngoài ra c c u 4 khâu b n l còn đ

c ng d ng trong thi t b đo đ c, ki m

tra, đi u khi n,....
CÂU H I ỌNăT PăCH

NG 2

1- C c u b n khâu b n l có nh ng u đi m, khuy t đi m gì?
2- Công d ng c a c c u b n khâu b n l ? L y ví d th c t đ d n ch ng?

17


BẨIăT PăCH

NGă2

Cho c c u 4 khâu b n l nh v sau:

Hình 2.5

l 0 A =100 mm; lAB = 500 mm

lAB = 15 mm ; lAD = 45 mm

1

l 0 0 = 400 mm ; l BO = 250 mm
1

2

lBC = lCD = lCM = 60 mm

2

Hãy tính:

a) Xác đònh khâu quay toàn vòng và cần lắc?

b) Xác đònh q đạo của điểm M?

18


Ch
3.1. KHÁI NI M V C
3.1.1.

ng 3.

C

C U CAM

C U CAM

nh ngh a:

C c u cam là c c u trong đó khâu b d n n i v i khâu d n b ng kh p lo iăcao
và chuy n đ ng theo quy lu t nh t đ nh.
- Trong c c u cam khâu d n g i là cam và có chuy n đ ng th

ng là quay

đ u, khâu b d n g i là c n có chuy n đ ng theoăquiălu t:
 N u c n có chuy n đ ng t nh ti n qua l i g i là c n đ y và trong c n đ y này
ta có c c u cam c n đ y.
 N u c n có chuy n đ ng l c qua l i m t góc g i là c n l c và ta có c c u
cam c n l c.

- Hình d ng đ

ng biên c a m t cam g i là cam

Hình 3.1 C ăc uăcam c năđ yă(a)ăvƠăc năl că(b)
3.1.2. Công d ng và phân lo i:
C c u cam đ m b o đ

c cho khâu b d n (c n) có quy lu t chuy n đ ng tu ý

và chính xác.Qui lu t chuy n đ ng c a khâu b d n đ
đ

c quy t đ nh b i hình d ng

ng biên c a m t cam g i là d ng cam.
Phân lo i làm 2 lo i chính:
 C c u cam ph ng
 C c u cam không gian
1. C c u cam ph ng:
C c u cam ph ng là lo i c c u cam có chuy n đ ng c a cam và c n trong

cùng m t m t ph ng ho c nh ng m t ph ng song song.
19


- C c u cam ph ng c n đ y nh hình 3.2a, b, c
- C c u cam t nh ti n

đây khâu d n th c hi n chuy n đ ng t nh ti n nh

hình 3.2d
- C c u cam c n l c (hình 3.2e,f ) trong đó c c u cam c n đ y g m c c u
cam c n đ y trùng tâm nh hình 3.2a, c c u cam c n đ y l ch tâm.
- Lo i c n nh n nh hình 3.2a, c n con l n nh hình 3.2c, d, e, f, c n l i hình
3.2b

Hình 3.2 Các lo i c c u cam
2. C c u cam không gian: (hình 3.2j)
C c u cam không gian là lo i c c u mà cam và c n chuy n đ ng trong nh ng
m t ph ng không song song v i nhau.
3.2. KH O SÁT C
Ch

C U CAM C N

Y TRÙNG TÂM

ng này ch y u nghiên c u c c u cam ph ng c n đ y trùng tâm (g i t t

là c c u cam c n đ y trùng tâm).
3.2.1. Phân tích đ ng h c c c u cam:
Ngh a là t c c u cam đã cho (hình d ng, kích th

c c a c c u, chuy n đ ng

c a khâu d n) c n xác đ nh các quy lu t chuy n đ ng (bi n đ i v hành trình), xác
đ nh v n t c c a c n đ y (khâu b d n) đi l p đ th bi n thiên hành trình và đ th
bi n thiên v n t c c a c n.
Gi s cho c c u cam c n đ y nh hình v sau.

20


Cam K quay đ u v i góc quay   2 và d ng cam có bán kính nh nh t rmin
=AA1 và bán kính l n nh t rmax=AA8 phân tích đ ng l c c n đ y c a BC.

Hình 3.3 C c u cam c n đ y
1.

th bi n thiên hành trình c a c n: hình 3.4a
v đ th hành trình tr

c h t ta ph i xác đ nh khâu ch y c a c n ng v i

m i góc quay c a cam.
- Chia vòng tròn bán kính nh nh t c a cam rmin ra n ph n b ng nhau (16
ph n) k các tia AA1, AA2, ......., AA16 khi cam quay các đi m trên vành cam A1,
A2, ........, A16 s l n l

t chuy n đ ng đ n ph

gi a cam và c n, ta có v trí kho ng ch y t

ng qu đ o c a c n là đi m ti p xúc
ng ng c a c n là 0-1,0-2, ......,0-8 và

cách xác đ nh các đi m trên nh sau: l y A làm tâm quay các cung AA1, AA2, ......,
AA16 các cung này s c t qu đ o BC

các đi m 1,2, ...., 8. T đó v đ

bi n thiên hành trình c a c n nh hình v : hình 3.4a

21

c đ th


Hình 3.4
a-

ỏh bi n ỏhiên hành ỏrình; bc-

-

Ch n l =

ăth ăbi năthiên c aăc n

l AA

o

AAo

ỏh bi n ỏhiên ố n ỏ c;

ỏh bi n ỏhiên gia ỏ c

(ch n µl = 0.001 )

(3-1)

µl: là t l xích t ch n (khâu ng n nh t): bi u th t l xích kích th
c u.
-

Ch n t 

Thoigianquay1vongtayquay s
(
)
Dodaibieud ientrenhin hve mm

(3-2)

 t :T l xích nh t đ nh: bi u th th i gian c a tay quay quay m t vòng
-S vòng quay c a tay quay ch n theo công th c v n t c góc :
22

cc