Bài giảng Nguyên lý máy - Chương 6: Cơ cấu CAM - Trường Đại học Giao thông vận tải

u bị dẫn. ế ấ đ iả dễ hiế kế„ K t c u ơn g n, t t . „ Nhược điểm: „ Dễ mũn khi cần là mũi nhọn. „ Do cam và cần tiếp xỳc nhau bằng khớp cao → chỉ dựng khi truyền lực khụng lớn. „ Gia cụng biờn dạng cam tương đối khú. „ Hành trỡnh khõu bị dẫn là cần khụng thể quỏ lớn nếu khụng cam sẽ cồng kềnh, nặng nề. 10/01/2011 3 6 1 KHÁI QUÁT CHUNG. . „ Phõn loại: 10/01/2011 4 6 1 KHÁI QUÁT CHUNG. . „ Phõn loại: 10/01/2011 5 6 1 KHÁI QUÁT CHUNG. . „ Nội dung nghiờn cứu „ Phõn tớch cơ cấu cam: „ Cho trước cơ cấu cam. „ Xỏc định quy luật chuyển động của cần cỏc đại lượng, động học „ Tổng hợp cơ cấu cam: Ch t ớ l ật h ể độ ủ ầ„ o rư c quy u c uy n ng c a c n. „ Xỏc định kớch thước, hỡnh dạng, của cam. 10/01/2011 6 6 2 PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC. . „ Cơ cấu cam cần đẩy đỏy nhọn „ Đồ thị chuyển vị: „ Phương phỏp chuyển động thực 10/01/2011 7 6 2 PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC. . „ Cơ cấu cam cần đẩy đỏy nhọn „ Đồ thị chuyển vị: „ Phương phỏp đổi giỏ 10/01/2011 8 6 2 PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC. . „ Cơ cấu cam cần đẩy đỏy nhọn „ Đồ thị chuyển vị: „ Cỏc giai đoạn chuyển động hi h đầ ầ lầ l iế maxS S 1a K cam quay t ỡ u c n n ượt t p xỳc với biờn dạng cam a0a1a2a0 r : khoảng cỏch từ 1 điểm trờn cam. r : Bỏn kớnh vũng trũn cơ sở ϕđx ϕdxϕ r rmax 0a a 20 . Khi cam quay 1 vũng: 2π = ϕđx + ϕdx + ϕtv + ϕdgϕđ : Gúc ứng với hành trỡnh đi xa ϕtv0r a'0 x ϕdx : Gúc ứng với hành trỡnh dừng xaϕtv, : Gúc ứng với hành trỡnh trở vềϕdg : Gúc ứng với hành trỡnh dừng gần 10/01/2011 9 ϕ dg 6 2 PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC. . „ Cơ cấu cam cần lắc đỏy nhọn „ Đồ thị chuyển vị: „ Phương phỏp chuyển động thực B3 B2 B1 B'3 2B' B' 1ϕ 1 0B' A C 1ψ ψ0 1γ 10/01/2011 10 6 2 PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC. . „ Cơ cấu cam cần lắc đỏy nhọn C3 „ Đồ thị chuyển vị: „ Phương phỏp đổi giỏ C2C4 1B 2B 3B β ψ2 − ω A 4B 7B 8B C1 C5 ψ12ϕ 5B 6B 10/01/2011 11 C6 C7 C8 6 2 PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC. . „ Xỏc định vận tốc, ψ β gia tốc của cần „ Sau khi cú đồ thị ψ = ψ(ϕ), sử dụng phương phỏp số ϕ ϕ 1ψ O' O 1 2 3 4 5 6 7 8 1 Võ tố ủ ầ (th t) 2 2' ( ); " ( ) d d d d ψ ψψ ϕ ψ ϕϕ ϕ⇒ = = ϕdgϕtvdxϕđxϕ dψ dϕ „ n c c a c n eo : 1. d d d d dt d dt d ψ ψ ϕ ψωϕ ϕΩ = = = ϕ d2ψ dϕ2 „ Gia tốc của cần (theo t) 2 2 2 21 1 1 12 2 2 dd d d d d d d d d d d d d d d ωψ ψ ψ ϕ ψ ψξ ω ε ωΩ= = = + = + ϕ 10/01/2011 12 t t t tϕ ϕ ϕ ϕ 6 3 PHÂN TÍCH LỰC. . 10/01/2011 13 6 3 PHÂN TÍCH LỰC. . 10/01/2011 14 6 4 TỔNG HỢP CƠ CẤU CAM. . „ Tổng hợp cơ cấu cam là thiết kế cơ cấu cam thỏa món cỏc điều kiện sau: „ Làm việc được, tức là gúc ỏp lực α ≤ [αmax], „ Đảm bảo quy luật cho trước của cần, „ Kớch thước của cam nhỏ nhất cú thể. „ Nội dung: „ Xỏc định vị trớ tõm cam, „ Xỏc định biờn dạng cam. 10/01/2011 15 6 3 TỔNG HỢP CƠ CẤU CAM. . „ Xỏc định vị trớ tõm cam 10/01/2011 16 6 3 TỔNG HỢP CƠ CẤU CAM. . „ Xỏc định vị trớ tõm cam 10/01/2011 17 6 3 TỔNG HỢP CƠ CẤU CAM. . „ Xỏc định vị trớ tõm cam 10/01/2011 18 6 3 TỔNG HỢP CƠ CẤU CAM. . „ Xỏc định vị trớ tõm cam 10/01/2011 19 6 3 TỔNG HỢP CƠ CẤU CAM. . „ Xỏc định vị trớ tõm cam 10/01/2011 20 6 3 TỔNG HỢP CƠ CẤU CAM. . „ Xỏc định vị trớ tõm cam 10/01/2011 21 6 3 TỔNG HỢP CƠ CẤU CAM. . „ Xỏc định vị trớ tõm cam 10/01/2011 22 6 3 TỔNG HỢP CƠ CẤU CAM. . „ Xỏc định vị trớ tõm cam 10/01/2011 23 6 3 TỔNG HỢP CƠ CẤU CAM. . „ Xỏc định biờn dạng cam O2 O21 − ω a l „ Cơ cấu cam cần lắc ™ Chia cỏc gúc ϕđx, ϕtv trờn đồ thị thành cỏc thành phần bằng nhau 600 O28 O29 B0 C0 C1 C2 B1 B2 ™ Dựng 2 đường trũn đồng tõm (O, r0) và (O, OO2) (r0 và a đó xỏc định) O 1800 900 300 O22 O27 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9B3 B8 B9 ™ Dựng cung trũn (O2, l) cắt (O, r0) tại B0 (≡ C0). B0 chọn ở bờn phải OO2 nếu khi đi xa cần lắc quay O23 O24 O25 O26 B4 B5 B6 B7 ngược chiều kim đồng hồ. ψ 10/01/2011 24 1800 300 900 600 0 21 3 54 6 87 9 ϕ0 6 3 TỔNG HỢP CƠ CẤU CAM. . „ Xỏc định biờn dạng cam O2 O21 − ω a l „ Cơ cấu cam cần lắc ™ Theo chiều ngược ω1, lần lượt chia (O, OO2) thành cỏc phần cú cỏc 600 O28 O29 B0 C0 C1 C2 B1 B2 gúc ϕi như đó chia trờn đồ thị ta được cỏc điểm O21, O22, , O29 là vị trớ tõm lắc của cần trong chuyển O 1800 900 300 O22 O27 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9B3 B8 B9 động ngược. ™ Lấy cỏc O2i làm tõm, dựng cỏc cung trũn CiBi cú là cỏc tung độ ồ O23 O24 O25 O26 B4 B5 B6 B7 trờn đ thị ψ = ψ(ϕ) ™ Nối cỏc điểm B0, B1, , B9 bằng 1 đường cong kớn, trơn ta được biờn d ầ ψ 10/01/2011 25 ạng cam c n tỡm. 1800 300 900 600 0 21 3 54 6 87 9 ϕ0 6 3 TỔNG HỢP CƠ CẤU CAM. . „ Xỏc định biờn dạng cam s „ Cơ cấu cam cần đẩy ™ Chia cỏc gúc ϕđx, ϕtv trờn đồ thị thành cỏc thành phần bằng nhau 0 21 3 4 5 76 8 9 0 ϕ 1800 600900300 ™ Vẽ 2 vũng trũn đồng tõm bỏn kớnh r0 và e ™ Kẻ đường chuyển động của cần đẩy − ω 3 2 B0 C0B tiếp xỳc với (O, e) cắt (O, r0) tại B0 (≡ C0) là điểm ban đầu của cần. ™ Trờn vũng cơ sở, theo chiều ngược ω1, 180 0 600 900 C1 1 B2 C2 C7 C8 B8 C9 B9 ta dựng cỏc điểm C1, C2, .., C9 tương ứng với cỏc gúc ϕi đó chia trờn đồ thị. 300 C4 B C3 C5 C6 B6 B7 e 10/01/2011 26 3 B4 B5 6 3 TỔNG HỢP CƠ CẤU CAM. . „ Xỏc định biờn dạng cam s „ Cơ cấu cam cần đẩy ™ Qua cỏc điểm Ci, kẻ cỏc tiếp tuyến với (O, e). Chỳng chớnh là phương trượt 0 21 3 4 5 76 8 9 0 ϕ 1800 600900300 của cần khi quay ngược. ™ Dọc theo cỏc tiếp tuyến vừa kẻ, ta lấy cỏc đoạn ta được cỏc điểm B1, B2,, − ω 3 2 B0 C0B B9 là cỏc vị trớ của mũi đầu cần. ™ Nối cỏc điểm B0, B1, , B9 bằng 1 đường cong kớn, trơn ta được biờn 1800 600 900 C1 1 B2 C2 C7 C8 B8 C9 B9 dạng cam cần tỡm. 300 C4 B C3 C5 C6 B6 B7 e 10/01/2011 27 3 B4 B5 6 3 TỔNG HỢP CƠ CẤU CAM. . „ Xỏc định biờn dạng cam 10/01/2011 28 6 3 TỔNG HỢP CƠ CẤU CAM. . „ Xỏc định biờn dạng cam 3 „ Cam cú cần mang con lăn ™ Xem tõm con lăn như mũi nhọn đầu cần của cơ cấu cam cần đẩy đỏy nhọn ™ Theo phương phỏp như trờn ta sẽ tỡm được biờn dạng cam lý O thuyết ™ Vẽ 1 loạt cỏc đường trũn cú bỏn kớnh rl, tõm nằm trờn biờn dạng e cam lý thuyết ™ Vẽ bao hỡnh của cỏc đường trũn đú (phớa trong) ta được biờn 10/01/2011 29 dạng cam thực. 6 3 TỔNG HỢP CƠ CẤU CAM. . „ Xỏc định biờn dạng cam „ Cam cú cần mang con lăn 10/01/2011 30 6 3 TỔNG HỢP CƠ CẤU CAM. . „ Trỡnh tự thiết kế cơ cấu cam 10/01/2011 31