Bài giảng Nhập môn Kỹ thuật cơ khí: Chương 7 - PGS.TS. Bùi Ngọc Tuyên

Bài giảng "Nhập môn Kỹ thuật cơ khí: Chương 7 - Chuyển động và biến đổi công suất" trình bày các nội dung kiến thức sau đây: tổng quan; chuyển động quay; ứng dụng thiết kế: bánh răng; vận tốc, mô-men xoắn và công suất bộ truyền bánh răng; xích truyền động bánh răng đơn giản và phức tạp, ứng dụng thiết kế: Bộ truyền đai – xích; bộ truyền bánh răng hành tinh. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Nhập môn Kỹ thuật cơ khí: Chương 7 - PGS.TS. Bùi Ngọc Tuyên NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING)Chương 7: Chuyển động và biến đổi công suất7.1. Tổng quan7.2. Chuyển động quay 7.2.1 Vận tốc góc 7.2.2 Chuyển động quay và công suất7.3. Ứng dụng thiết kế: Bánh răng 7.3.1. Bánh răng trụ răng thẳng 7.3.2. Bánh răng – thanh răng 7.3.3. Bánh răng côn7.4. Vận tốc, mô-men xoắn và công suất bộ truyền bánh răng7.5. Xích truyền động bánh răng đơn giản và phức tạp7.6. Ứng dụng thiết kế: Bộ truyền đai – xích7.7. Bộ truyền bánh răng hành tinh NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING) 7.1. Tổng quanMechanical engineers design the links and joints Suspended above the bay of the Space Shuttlethat form this robots manipulator arm in order to Orbiter, the Hubble Space Telescope wasprecisely move and place cargo in a warehouse maneuvered into sunlight during a servicing mission. Each link of the robotic manipulator arm rotated about its support joints NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING) Relationship of the topics emphasized in this chapter (shaded boxes) relative to anoverall program of study in mechanical engineering NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING)7.2. Chuyển động quay7.2.1. Vận tốc góc (Angular Velocity) Δs =r. Δθ Δs ↔ Δθ = Thứ nguyên: Δs(mm) r (mm)  Δθ (rad) Δs Δθ v= = r. Δt Δt  v=r. ω Thứ nguyên: Δt (s)  ω (rad/s) (a) Rotational motion of a link, (b) Each point moves in a circle, and the velocity increases with radius NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING) Chuyển đổi 4 đơn vị đo vận tốc góc: Conversion Factors between Various Units for Angular Velocity NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING)7.2.2 Công và công suất của chuyển động quay (Rotational Work and Power)Động cơ truyền mô men xoắn T cho bánh răng quay một góc Δθ Công của chuyển động quay : W=T. Δθ Công suất của chuyển động tịnh tiến: P=F.v (lực x vận tốc dài) Công suất của chuyển động quay: P=T.ω (mô men x vận tốc góc) Torque, T Torque, T Work performed by a torque acting on a rotating gear, (a) The torque supplied by the motor reinforces the rotation and W is positive . (b) The torque opposes the rotation and W is negative NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING)VD:Một quạt làm mát cho bảng mạch điện tử quay với tốc độ 1800 rpm- Hãy biểu diễn tốc độ góc của động cơ quạt ra thứ nguyên 0 /s và rad/s- Xác định tốc độ dài tại điểm đầu cánh quat cách tâm trục 4 cmTheo bảng chuyển đổi: 1 rpm = 6 deg/s = 0,1047 rad/s tốc độ góc: deg/s ω =(1800 rpm) (6 ) = 1,080 x 104 deg/s rad/s ω =(1800 rpm) (0,1047 ) = 188,5 rad/s Tốc độ dài tại điểm đầu cánh: v = (0,04 m) x (188,5 rad/s) = 7,54 m/s NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING)7.3. Ứng dụng thiết kế: Bánh răng (Gear) 7.3. 1. Bánh răng trụ răng thẳng ( Spur Gear)  Các răng thẳng song song với đường tâm, phân bố cách đều trên bề mặt trụ  Truyền động giữa hai trục song song với nhau(a) Two external spur gears in mesh, (b) Internal or ring gears of several sizes. NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING)Các thuật ngữ bộ bánh răng thẳng Configurations of gearsets having (a) two external gears and (b) one external and one internal gear. In each case, the rotations are analogous to two cylindersThông số cơ bản của bánh răng trụ that roll on one anotherrăng thẳng: t d m: Modun m=   Z Z : số răng.  : Góc ăn khớp (góc áp lực) trên vòng chia d : đường kính vòng chia ...