Chuong 4 các đăng

Chương IV.

Bộ truyền các đăng
4.1-Công Dụng, Phân Loại, Yêu Cầu
4.1.1-Công dụng
4.1.2-Yêu cầu.
4.1.3-Phân loại
4.2- Cấu tạo, nguyên lý làm việc bộ truyền các đăng
4.3- Động Học Cơ Cấu Các Đăng (tự nghiên cứu)
4.4- Đặc điểm kết cấu bộ truyền các đăng
4.5-Tính toán các chi tiết chính của các đăng

1


4.1-Công dụng, phân Loại, yêu cầu.
4.1.1-Công dụng
Dùng để truyền Mx đến các cụm của HTTL (truyền Mx đến các trục của 2 cơ
cấu mà vị trí tương đối đường tâm các trục đó thay đổi khi làm việc)
4.1.2- Yêu cầu.
Các đăng có các yêu cầu sau:
– Đảm bảo truyền Mx và tạo điều kiện cho các trục của cơ cấu
được dẫn động quay đều (  =const);
– Không có hiện tượng cộng hưởng trong phạm vi tốc độ sử dụng;
– không có tải trọng rung động và tiếng ồn;
– Masát trong ở mọi khâu, khớp (kể cả mối nối then hoa) là nhỏ nhất
để có hiệu suất truyền động cao;
– Đảm bảo ngh>nmax có thể có trong thực tế sử dụng;
– Làm việc tin cậy và có chu kỳ bảo dưỡng lớn (xu hướng tiến tới
không bôi trơn);
– đơn giản về kết cấu.

*
2


4.1.3- Phân loại.
Theo số lượng khớp:
– Loại 1 khớp (sử dụng khi có khoảng cách nhỏ);
– Loại 2 khớp (sử dụng phổ biến);
– Loại 3 khớp (sử dụng khi có khoảng truyền dài);
– Loại 4 khớp (ít được sử dụng).
Theo động học cơ cấu các đăng:
– Các đăng đồng tốc (các đăng kép, các đăng bi);
– Các đăng khác tốc.
Theo kết cấu:
– Các đăng cứng;
– Các đăng mềm.
Theo phương pháp bao kín:
- loại các đăng kín;
- các đăng hở.
3


4.2- Cấu tạo, nguyên lý làm việc bộ truyền các đăng
4.2.1-Cấu tạo

• Trục các đăng 2,5;
• Gối đỡ trung gian 3;
• Khớp nối 7 có thể thay đổi chiều dài;
• Các khớp các đăng 1, 4, 6:
đảm bảo truyền Mx giữa các trục cắt nhau

một góc .
+ Khớp các đăng không đồng tốc;
+ Khớp các đăng đồng tốc.
*
4


4.2.2- Nguyên lý làm việc
a) Các đăng khác tốc:
• Truyền Mx từ trục 1  2 thông qua liên
kết khớp bản lề_khớp các đăng
• Khớp gồm hai nạng các đăng 3, 5
• Trong lỗ hình trụ của các khớp lắp các
đầu a, b, c, d của trục chữ thập 4
• Các nạng 3,5 nối cứng vào 1 và 2.
• Khi các trục quay, đầu b và d của trục
chữ thập quay đảo tương đối so với
mặt phẳng vuông góc với đường tâm
trục 1.
• Khi trục 1 quay , trục 2 sẽ quay .
• Tỷ số giữa góc quay của trục 1 và 2:

tg  tg . cos 
=>  2 

cos 
1  cos  .sin 
2

2

.1
5


Nhận xét:
• (1 / 2 )MAX khi  = 0;  ; 2 
1) khi 1= const thì 2  const;
(1 / 2 )MAX = 1/ cos2 
(a)
=>phát sinh tải trọng phụ trên trục 2! • ( /  )
1
2 Min khi  = /2; 3/2..
2) đặc trưng khác tốc (1 / 2):
(1 / 2 )Min = cos 
(b)
3) Từ (a) và (b) =>
1.cos   2  1 / cos 
4) Lập (-) _sai lệch góc giữa
trục chủ động và bị động phụ
thuộc vào .

Nhận xét từ đồ thị:
- với các giá trị  khác nhau;
- (với  = 40 , =>
(-)  0,5%
=>   40 : tốt).
*

6

Giải pháp đảm bảo đồng tốc giữa các trục.
1) Sử dụng các đăng kép.
2) Sử dụng các đăng đồng tốc.

tg  cos  .tg

tg

1

1

II

 cos  .tg
2

III

=>

tg

I



cos .tg

cos
1

II

2

III

7


8


b) Các đăng đồng tốc:
•
•
•

Trục 1 và 2 được nối với nhau
bằng đòn 3 và 4.
Các đòn tiếp xúc với nhau tại
điểm B.
VB:
v  1 .b  2 .a





Chỉ khi a=b thì 1= 2.   = 
(B nằm trong đường phân giác
của góc (1800- ) .
 Điều kiện đồng tốc:
Khi các trục quay, điểm B cần
dịch chuyển trong mặt phẳng
phân giác của góc (1800- ).
•

9


Các đăng đồng tốc:

v  r .
I

k

v

II
k

1

1

 r 2. 2

  2   1

10


4.4.3- Đặc điểm kết cấu
Khớp các đăng bi (A)
• Vấu 2, 4 chế tạo liền trục.
• Trên mỗi vấu có 4 rãnh để
lắp bốn viên bi 3.
• Viên bi thứ năm (6): để định
tâm các viên bi khác
• Chốt 8 lắp vào lỗ viên bi 6
để định tâm. Chốt 7 định vị 8.
• Khi trục 1 và 5 quay, Mx
được truyền từ trục này qua
trục kia bởi hai viên bi.
=> khi các trục các đăng quay
và góc giữa các trục có thay
đổi thì các viên bi 3 vẫn luôn
luôn nằm trong mặt phẳng
phân giác.
11


Khớp các đăng bi có đòn chia (B)

• Bánh sao c/đ 11 ăn khớp với
chỏm cầu 9 (qua sáu bi cầu 12),

• Khi 15 quay tương đối so với
trục c/đ, đòn chia 14 thông qua
cốc dẫn hướng 13 làm xoay rọ
bi, đẩy các bi vào nằm trong
mặt phẳng phân giác.
• Mx được truyền từ trục c/đ
15 thông qua tất cả các viên
bi !( được tải trọng cho kết cấu
so với kiểu A):
Với cùng một kích thước:
+ (B) truyền được Mx lớn hơn
so với khớp các đăng (A)
+ có thể làm việc với góc
quay tới 380.
*
12


Khớp các đăng kiểu Vâyxơ
13


Khớp các đăng cam.

• Bán trục 1 và 6
• Các vấu cam 5 và 8 có
thể quay trong các rãnh
nạng 4 và 7
• Đĩa thép 9 nối với 5 và 8
• Các đường tâm của vấu

5, 8 và đĩa 9 luôn nằm
trong mặt phẳng phân
giác của trục 1 và 6. *

14


Các đăng cam

15


4.3- Động Học Cơ Cấu Các Đăng.
4.3.1-Động học cơ cấu các đăng đơn.
Với bất kỳ vị trí nào của các trục ta
đều có:
(1)
trong đó:
,  - góc quay tương ứng trục1, 2;
- góc lệch trục các đăng;
d d
_vận tốc góc trục các đăng
,

,
dt

dt

 

1

2

Từ (1), đạo hàm 2 vế theo dt:

d
d
tg   tg . cos   
dt
dt

  cos   cos  . 1
 cos  . cos  cos  cos 
2

2

2

2

2

1

16

(2)

Ghi chú:

tg  tg .

sin  sin  1

.
cos  cos cos 



1  cos 
2

cos 
2

sin  . 1
cos  cos 
2



2

2

1



2

cos



2

 . cos   sin 
2

cos
cos  .cos 
2

2



1
cos 

2

cos



2

2

 . cos 
2

cos
cos  .cos   sin
2

2

2



*

17


Thay (*) vào 2 =>

cos 
 
 sin   cos  .cos 
2

2

2

2

1



Nhận xét:

2
1



cos 
1  cos  .sin 
2

2

1) khi 1= hs thì 2  hs;
2) đặc trưng khác tốc (1 / 2)
đạt các giá trị :
(1 / 2 )MAX khi = 0;  ; 2 
Và có giá trị:
(1 / 2 )MAX = 1/ cos2 

(a)

• (1 / 2 )Min khi  = /2; 3/2..
và có giá trị:
(1 / 2 )Min = cos 
(b)
3) Từ (a) và (b) =>
1.cos   2  1 / cos 
4) Lập ( - ) _sai lệch góc giữa
trục chủ động và bị động phụ
thuộc vào .
Nhận xét từ đồ thị:
- với các giá trị  khác nhau;
- (với  = 40 , =>
( - )  0,5%
=>   40 : tốt).

19


4.3.2- Động học cơ cấu các đăng kép
Gọi III là trục các đăng trung gian;
Giả thiết: nạng trục các đăng III đồng phẳng;
Tại khớp A: tg 1  tg 3 cos 1
Tại khớp B: tg  tg cos 2
2

I

3

(coi II là trục chủ động)
tg  tg .
1

A

2

cos 1

cos 2

1
2

III
II

B

Nếu 1 = 2 => 1 = 2 :
đảm bảo điều kiện trục I và II đồng tốc.
Giả thiết nạng trục các đăng III không đồng phẳng:
Khi lắp ghép khớp A và B vào trục III, nạng trục III bị
lệch 1 góc ban đầu là  .
Khi đó, với 1 =0,
nạng trục III tại khớp A nằm trong mặt phẳng nằm ngang;
Trong khi đó, tại khớp B (nạng trục III) đã quay 1 góc  ;
tương ứng, trục II đã quay 1 góc  so với trục I.

20


tg  tg cos 1

Ta có tại A:
tại B:

tg



-Từ (*) => tương tự:

1

2

3




tg  tg .cos


   tg

3

  .cos 2

2

(**)

2

Giải (*) và (**) :
tg 

(*)



cos 2.tg 1  tg 
1

2





cos 1  tg tg  cos  2.tg tg  tg cos 1.
2

1

Nếu  = 0 ta lại thấy:

tg  tg .
1

2

1

2



cos 1

cos 2

Vì vậy, để các đăng kép là đồng tốc ngoài điều kiện 1 = 2
còn cần đảm bảo điều kiện đồng phẳng tại các khớp A và B.
4.2.3-Động học cơ cấu các đăng đồng tốc

21


4.3.3-Động học cơ cấu các đăng đồng tốc
a- Trên cơ sở từ các đăng kép:
Từ bộ các đăng kép, nếu ta
thiết kế sao cho nạng l3=0,
khi đó sẽ được bộ các đăng
đồng tốc gồm 2 trục (chủ và bị
đồng ) liên kết chỉ bằng 1 khớp.

22


b- Nguyên lý các đăng “bi”.

-

-

Hai bánh răng côn nón ăn
khớp có cùng kích thước
(r1= r2)
Tại điểm ăn khớp K:
I
v k  r 1. 1

v  r .
II
I

vk vk
II

k

mà

nên

2

2

  2   1

=> Điểm K nằm trong mặt phẳng
phân giác của góc tạo bởi 2
đường tâm trục bánh răng .
Tượng tự, các viên bi truyền
lực giữa 2 trục cũng phải luôn
nằm trong mặt phẳng phân
giác với góc bất kỳ giữa 2
nạng mở.
23


Các đăng kiểu Veiseu

24


4.4- Đặc điểm kết cấu bộ truyền các đăng
4.4.1-Sơ đồ bố trí bộ truyền các
đăng trên ô tô.
а _Với ô tô 1 cầu sau chủ động: 2
trục các đăng và 3 khớp; 1 gối
đớ trung gian 3;
b_Ô tô 2 cầu chủ động ;
c _Ô tô 3 cầu chủ động (6x6)

d _Loại kết cấu hiện đại (6x6)
hoặc (6x4): có cầu nối tiếp 12;
e _Cầu trước là chủ động –dẫn
hướng: đặt 3 khớp c/đ 12; gối
tựa trung gian 3 và liên kết
then hoa trên trục 2. *

25