Tài liệu 1700 Cơ cấu cơ khí đã mô phỏng - Phần 2: Biến đổi dạng chuyển động
Nguyễn Đức Thắng
1700
CƠ CẤU CƠ KHÍ
ĐÃ MÔ PHỎNG
với
hình vẽ,
mô tả tóm tắt
và đường dẫn đến YouTube video
Phần 2:
Biến đổi dạng chuyển động
Cập nhật đến 31 / 12 / 2014
1
Tài liệu gồm 3 phần:
Phần 1: Truyền chuyển động quay liên tục
Phần 2: Biến đổi dạng chuyển động
Phần 3: Các cơ cấu khác
Các video mô phỏng được làm nhờ phần mềm Autodesk Inventor.
Chúng có ở kênh YouTube “thang010146”
Dòng chữ màu hồng tiếng Anh là tên của cơ cấu trên YouTube.
Mong muốn của tác giả là đưa thật nhiều cơ cấu hiện có vào đây. Nhưng khả năng
tác giả và phần mềm Inventor có hạn. Do đó còn thiếu cơ cấu có kết cấu phức tạp
hoặc có khâu biến dạng trong khi chuyển động.
Tài liệu sẽ được bổ sung theo thời gian vì video mới vẫn được tiếp tục tạo ra,
chừng nào còn có thể. Thời điểm cập nhật nêu ở trang 1.
Tài liệu này có thể có ích cho những ai:
- hàng ngày phải làm việc với các cơ cấu cơ khí
- thích giải trí với các cơ cấu cơ khí
Để tài liệu này được hữu dụng, rất mong nhận được mọi sự phê bình và góp ý.
Bản tiếng Anh của tài liệu có tại:
Thông tin về tác giả:
Tên: Nguyễn Đức Thắng
Năm sinh: 1946
Nơi sinh: Huế, Việt Nam
Nơi ở: Hà Nội, Việt Nam
Quá trình học:
Kỹ sư cơ khí, 1969, Đại học Bách khoa Hà Nội, Việt Nam
Phó tiến sĩ cơ khí, 1984, Đại học Kỹ thuật Kosice, Slovakia
Quá trình làm việc:
Thiết kế cơ khí tại các xí nghiệp cơ khí nhỏ ở Hà Nội
Về hưu năm 2002
Email: [email protected]
2
Mục lục
2. Biến quay liên tục sang quay gián đoạn........................................................................4
2.1. Bánh răng khuyết........................................................................................................4
2.2. Cơ cấu Man ................................................................................................................9
2.3. Cơ cấu cóc................................................................................................................16
2.4. Bánh chốt..................................................................................................................27
2.5. Cơ cấu thanh và cơ cấu cam....................................................................................30
3. Biến chuyển động quay thành lắc................................................................................32
3.1. Cơ cấu thanh ............................................................................................................32
3.2. Bánh răng..................................................................................................................38
3.3. Cơ cấu cam...............................................................................................................42
3.4. Đai và cáp .................................................................................................................46
4. Biến đổi chuyển động lắc..............................................................................................48
5. Biến chuyển động quay liên tục sang chuyển động thẳng .......................................50
5.1. Cơ cấu thanh ............................................................................................................50
5.2. Bánh răng..................................................................................................................60
5.3. Cơ cấu thanh và bánh răng ......................................................................................64
5.4. Cơ cấu cam...............................................................................................................70
5.5. Xích...........................................................................................................................80
5.6. Truyền động ma sát ..................................................................................................82
6. Biến chuyển động lắc sang chuyển động thẳng ........................................................83
6.1. Truyền động răng......................................................................................................83
6.2. Cơ cấu thanh và cam................................................................................................90
6.3. Vít đai ốc ...................................................................................................................92
6.4. Đai truyền và dây mềm .............................................................................................97
7. Biến chuyển động quay sang chuyển động quay đảo.............................................101
8. Biến đổi chuyển động thẳng.......................................................................................104
8.1. Cơ cấu thanh, chêm và cam...................................................................................104
8.2. Truyền động răng....................................................................................................112
8.3. Truyền động xích, đai và dây..................................................................................113
9. Biến chuyển động hai chiều thành chuyển động quay liên tục một chiều ............117
10. Cơ cấu tạo chuyển động phức tạp...........................................................................121
3
2. Biến quay liên tục sang quay gián đoạn.
2.1. Bánh răng khuyết
Transmission with teeth-uncompleted gears 1
http://www.youtube.com/watch?v=AtoqZKDH-fY
Khâu dẫn là bánh răng khuyết màu xanh.
Số răng còn lại của bánh này: Z1c = 1
Số răng khi chưa cắt bỏ: Z1 = 40
Số răng đã bỏ đi: Z1f = Z1 – Z1c = 39
Số răng của bánh răng bị dẫn màu lục: Z2 = 20
Bánh dẫn màu xanh quay 1 vòng, bánh bị dẫn quay 3/20 vòng.
Chú ý nhầm lẫn mà cho rằng:
Bánh bị dẫn màu xanh quay 1 vòng, bánh bị dẫn quay Z1c/Z2 vòng, tức là chỉ 1/20 vòng.
Transmission with teeth-uncompleted gears 2
http://youtu.be/YNsSa9hSw4A
Bài toán vui cơ khí:
Có bộ truyền bánh răng, mỗi bánh 20 răng.
Bánh bị dẫn quay thế nào nếu bánh dẫn mất 1 răng?
Đáp số sai: bánh bị dẫn quay 19/20 vòng.
Đáp số đúng: Bánh răng bị dẫn quay như khi bánh răng dẫn còn
đủ răng vì nếu bánh dẫn chỉ có 1 răng nó cũng đẩy bánh bị dẫn đi 2 răng trong 1 vòng quay
của nó.
Transmission with teeth-uncompleted gears 3
http://youtu.be/zSTqwzXCR9M
Khâu dẫn là bánh răng khuyết màu cam.
Số răng còn lại của bánh này: Z1c = 5
Số răng khi chưa cắt bỏ: Z1 = 18
Số răng đã bỏ đi: Z1f = Z1 – Z1c = 13
Số răng của bánh răng bị dẫn màu lục: Z2 = 18
Bánh dẫn màu cam quay 1 vòng, bánh bị dẫn quay 1/3 vòng.
Transmission with teeth-uncompleted gears 4
Khâu dẫn là bánh răng khuyết màu vàng.
Số răng còn lại của bánh này: Z1c = 2
Số răng khi chưa cắt bỏ: Z1 = 20
Số răng đã bỏ đi: Z1f = Z1 – Z1c = 18
Bánh răng bị dẫn màu lục có 14 rãnh răng.
Số răng của nó khi chưa cắt bỏ: Z2 = 21
Bánh dẫn màu vàng quay 1 vòng, bánh bị dẫn quay 1/7 vòng.
4
Transmission with teeth-uncompleted gears 5
Khâu dẫn là bánh răng khuyết màu vàng.
Số răng còn lại của bánh này: Z1c = 1
Số răng khi chưa cắt bỏ: Z1 = 20
Số răng đã bỏ đi: Z1f = Z1 – Z1c = 19
Bánh răng bị dẫn màu lục có 10 rãnh răng.
Số răng của nó khi chưa cắt bỏ: Z2 = 20
Bánh dẫn màu vàng quay 1 vòng, bánh bị dẫn quay 1/10 vòng.
Transmission with teeth-uncompleted gears 8
http://youtu.be/wPxQOsEiJ2E
Khâu dẫn là bánh răng khuyết màu vàng.
Số răng còn lại của bánh này: Z1c = 9
Số răng khi chưa cắt bỏ: Z1 = 20
Số răng đã bỏ đi: Z1f = Z1 – Z1c = 11
Bánh răng bị dẫn màu lục, số răng Z2 = 20
Bánh dẫn màu vàng quay 1 vòng, bánh bị dẫn quay 1/2 vòng.
Transmission with teeth-uncompleted gears 10
Khâu dẫn là bánh răng khuyết màu vàng.
Số răng còn lại của bánh này: Z1c = 18
Số răng khi chưa cắt bỏ: Z1 = 40
Số răng đã bỏ đi: Z1f = Z1 – Z1c = 22
Bánh răng bị dẫn màu lục, số răng Z2 = 20
Bánh dẫn màu vàng quay 1 vòng, bánh bị dẫn quay 1 vòng.
Thời gian dừng là thời gian bánh dẫn quay ½ vòng.
Transmission with teeth-uncompleted gears 18a
http://youtu.be/Ij8J37zluhU
Khâu dẫn là bánh răng khuyết màu xanh.
Số răng: Z1 = 16
Bánh răng bị dẫn màu lục, số răng khi chưa bỏ Z2 = 28
Bánh dẫn màu vàng quay 1 vòng, bánh bị dẫn quay 2 lần và
dừng 2 lần. Các biên dạng cung tròn trên hai bánh giữ cho bánh
bị dẫn đứng yên trong thời gian dừng.
5
Transmission with teeth-uncompleted gears 19c
Bánh răng xanh cố định. Bánh răng màu cam quay hành tinh.
Khâu dẫn là cần màu vàng.
Trong 1 vòng quay của cần, bánh răng màu cam quay 2 lần và
dừng 2 lần. Các biên dạng cung tròn trên hai bánh giữ cho bánh
bị dẫn màu cam đứng yên trong thời gian dừng.
Transmission with teeth-uncompleted gears 17
Một cách tránh kẹt răng cho bộ truyền bánh răng khuyết.
Khâu dẫn là bánh răng khuyết màu hồng.
Số răng còn lại của bánh này: Z1c = 30
Số răng khi chưa cắt bỏ: Z1 = 40
Số răng đã bỏ đi: Z1f = Z1 – Z1c = 10
Quạt răng màu xanh có Zs = 4 răng.
Số răng của bánh răng bị dẫn màu vàng: Z2 = 20
Bánh dẫn màu hồng quay 1 vòng, bánh vàng quay (Z1c + Zs + A)/Z2 =
(30 + 4 + 2)/20 = 36/20 = 1.8 vòng và dừng trong thời gian (40 – 36)/40
= 1/10 vòng quay của bánh hồng.
Tại sao A = 2?: Nếu bánh hồng chỉ có 1 răng và không dùng quạt răng xanh thì trong 1
vòng quay của bánh hồng, bánh vàng quay 3/20 vòng.
Không thể hiện biện pháp giữ bánh răng bị dẫn đứng yên trong thời gian dừng.
Nhược điểm: thời gian dừng không dài.
Transmission with teeth-uncompleted gears 19b
Khâu dẫn: bánh răng xanh.
Số răng ban đầu là Z1 = 20.
Khâu bị dẫn: bánh răng màu lục.
Số răng ban đầu là Z2 = 24
Bánh dẫn xanh quay 1 vòng, bánh bị dẫn lục quay 2 lần và
dừng 2 lần. Bánh hình sao màu vàng, lò xo đỏ và hai chốt
hồng dùng để giảm va đập. Trước ăn khớp răng, chốt hồng
đẩy bánh hình sao. Bánh này kéo bánh bị dẫn qua lò xo và khâu bị dẫn bắt đầu quay với
vận tốc chậm.
Transmission with teeth-uncompleted gears 20
http://youtu.be/CQTx412p6nI
Khâu dẫn: bánh răng màu lục.
Số răng ban đầu là Z1 = 24.
Khâu bị dẫn: bánh răng màu xanh.
Số răng ban đầu là Z2 = 19
Bánh dẫn quay 1 vòng, bánh bị dẫn quay đúng 1 vòng và dừng.
Các biên dạng cung tròn trên hai bánh giữ cho bánh bị dẫn đứng yên
trong thời gian dừng.
Các thanh màu cam và hồng đẩy bánh bị dẫn quay chậm trước khi ăn
khớp răng.
6
Transmission with teeth-uncompleted gears 21
http://youtu.be/RlVk2eYRw3Q
Khâu dẫn: bánh răng màu lục có 1 răng.
Số răng ban đầu là Z1 = 16.
Khâu bị dẫn: bánh răng màu hồng, số răng Z2 = 16
Bánh dẫn quay 1 vòng, bánh bị dẫn quay 1/8 vòng và dừng.
Chốt màu vàng trên đòn màu xanh giữ cho bánh bị dẫn đứng yên
trong thời gian dừng.
Chốt trên bánh dẫn điều khiển đòn màu xanh.
Transmission with teeth-uncompleted gears 22
http://youtu.be/PZ54x2hgU9A
Khâu dẫn: bánh răng vàng, số răng Zi = 18
Khâu bị dẫn: bánh răng khuyết màu lục.
Số răng ban đầu: Zo = 20
Số răng còn lại: Zoc = 17
Số răng cắt bỏ: Zof = Zo – Zoc = 3.
Bánh dẫn quay 2 vòng, bánh bị dẫn quay 1 vòng và dừng lâu với thời gian
1 vòng quay của khâu dẫn.
Điều cốt yếu là Zi nhỏ hơn Zo
Không thể hiện biện pháp giữ bánh răng bị dẫn đứng yên trong thời gian dừng.
Điều khác thường của cơ cấu: bánh dẫn là bánh răng đủ răng, không như trong các bộ
truyền khác, bánh dẫn phải là bánh răng khuyết..
Transmission with teeth-uncompleted gears 23
http://youtu.be/anoaPGu2QMI
Khâu dẫn: trục vàng quay đều.
Khâu bị dẫn: trục xanh quay lần lượt với hai vận tốc trong mỗi
vòng quay, ứng với tỷ số truyền i = 20/10 và 12/18
Transmission with teeth-uncompleted gears 6
Khâu dẫn là bánh răng khuyết màu cam.
Số răng còn lại của bánh này: Z1c = 1
Số răng khi chưa cắt bỏ: Z1 = 20
Số răng đã bỏ đi: Z1f = Z1 – Z1c = 19
Bánh răng bị dẫn màu lục có 12 rãnh răng.
Số răng của nó khi chưa cắt bỏ: Z2 = 60
Bánh dẫn màu cam quay 1 vòng, bánh bị dẫn quay 1/12 vòng.
Transmission with teeth-uncompleted gears 9
http://youtu.be/p04ZgIiBLVY
Khâu dẫn là bánh răng khuyết màu cam.
Số răng còn lại của bánh này: Z1c = 1
Số răng khi chưa cắt bỏ: Z1 = 20
Số răng đã bỏ đi: Z1f = Z1 – Z1c = 19
Bánh răng bị dẫn màu lục, số răng Z2 = 36
Bánh dẫn màu cam quay 1 vòng, bánh bị dẫn quay 1/6 vòng.
7
Transmission with teeth-uncompleted gears 7
http://youtu.be/YzIYI4ssr9I
Bộ truyền hành tinh có dừng.
R1: bán kính vòng lăn của bánh răng màu lục 20 răng
R2: bán kính vòng lăn của bánh răng màu vàng 20 răng
R3: bán kính vòng lăn của bánh răng màu cam 1 răng
R4: bán kính vòng lăn của bánh răng răng trong màu xanh có 12 rãnh
răng
R1 = R2 = R3; R4 = 3R1
Khâu dẫn là bánh răng màu lục.
Khâu bị dẫn là cần màu hồng mang khối bánh răng màu cam và vàng quay có dừng theo
chu kỳ.
Skew teeth-uncompleted gear drive 1a
Bộ truyền bánh răng khuyết răng xoắn.
Khâu dẫn là bánh răng màu vàng quay đều.
Khâu bị dẫn là bánh răng màu xanh quay gián đoạn.
Bánh răng vàng:
Số răng còn lại: Z1c = 12 (180 độ.)
Số răng ban đầu: Z1 = 24
Số răng đã bỏ đi: Z1f = Z1 -- Z1c = 12 (180 độ)
Có vành màu cam ở chỗ răng bỏ đi.
Số răng của bánh răng màu xanh (đủ răng) Z2 = 24.
Nó có 2 rãnh đỏ, tiết diện tam giác.
Rãnh này và vành màu cam giữ bánh răng bị dẫn đứng yên trong thời gian dừng.
Bánh dẫn màu vàng quay 1 vòng, bánh bị dẫn xanh quay một góc A = 1/2 vòng.
Thay đổi Z1, Z1c và Z2 để có các góc A khác.
Skew teeth-uncompleted gear drive 1b
http://youtu.be/iBr34hiWXNE
Bộ truyền bánh răng khuyết răng xoắn.
Khâu dẫn là bánh răng dưới quay đều.
Khâu bị dẫn là bánh răng trên quay gián đoạn.
Bánh răng dưới:
Số răng còn lại: Z1c = 3 (45 độ.)
Số răng ban đầu: Z1 = 24
Số răng đã bỏ đi: Z1f = Z1 -- Z1c = 21 (315 độ)
Có vành màu hồng ở chỗ răng bỏ đi.
Số răng của bánh răng trên (đủ răng) Z2 = 24.
Nó có 8 rãnh đỏ, tiết diện tam giác.
Rãnh này và vành màu hồng giữ bánh răng bị dẫn đứng yên trong thời gian dừng.
Bánh dẫn màu vàng quay 1 vòng, bánh bị dẫn xanh quay một góc A = 1/8 vòng.
Thay đổi Z1, Z1c và Z2 để có các góc A khác.
8
2.2. Cơ cấu Man
Geneva mechanism 1
http://www.youtube.com/watch?v=vEU5cXwiykQ
Tỷ số thời gian chạy và thời gian dừng là 1/5.
Góc quay mỗi lần của khâu bị dẫn màu lục là 120 độ.
Geneva mechanism 2
http://www.youtube.com/watch?v=GbEJFDP8f_E
Góc giữa 3 chốt là 120 độ.
Trong 1 vòng quay của trục dẫn màu xanh, trục bị dẫn lần lượt dừng
rồi quay 3 lần. Góc quay mỗi lần là 120 độ.
Geneva mechanism 3
Góc giữa 2 chốt là 120 độ.
Trong 1 vòng quay của trục dẫn màu xanh, trục bị dẫn lần lượt dừng
rồi quay 2 lần. Thời gian của 2 lần dừng khác nhau. Góc quay mỗi lần
là 120 độ.
Geneva mechanism 4
Tỷ số thời gian chạy và thời gian dừng là 1/3.
Góc quay mỗi lần của khâu bị dẫn màu cam là 90 độ.
Geneva mechanism 5
Góc giữa 2 chốt là 180 độ.
Trong 1 vòng quay của trục dẫn màu xanh, trục bị dẫn lần lượt dừng
rồi quay 2 lần. Góc quay mỗi lần là 90 độ.
Geneva mechanism 6
Góc giữa 2 chốt là 120 độ, không phải bội số của 90.
Trong 1 vòng quay của trục dẫn màu xanh, trục bị dẫn lần lượt dừng
rồi quay 2 lần. Thời gian của 2 lần dừng khác nhau. Góc quay mỗi
lần là 90 độ.
9
Geneva mechanism 7
http://www.youtube.com/watch?v=uhEvxBxFoXA
Tỷ số thời gian chạy và thời gian dừng là 1/5.
Góc quay mỗi lần của khâu bị dẫn màu lục là 60 độ.
Geneva mechanism 8
Các đĩa Man nối tiếp nhau quay rồi dừng
Tỷ số thời gian chạy và thời gian dừng là 1/5.
Góc quay mỗi lần của khâu bị dẫn màu lục là 120 độ.
Geneva mechanism 9
http://www.youtube.com/watch?v=RF5JN2dHMMA
Đĩa Man quay gián đoạn 50 rồi 70 độ.
Geneva mechanism 10
http://www.youtube.com/watch?v=BuuVSIchqZU
Do đĩa Man có rãnh xiên (không hướng tâm) tỷ số thời gian
chạy và thời gian dừng là 1/5, không phải 1/3 như trong cơ
cấu Man 4 rãnh chuẩn:
Góc quay mỗi lần của khâu bị dẫn màu xanh là 90 độ.
Geneva mechanism 11
Do đĩa Man có rãnh xiên (không hướng tâm) tỷ số thời gian
chạy và thời gian dừng là 1/5, không phải 2/5 như trong cơ cấu
Man 10 rãnh chuẩn.
Góc quay mỗi lần của khâu bị dẫn màu lục là 36 độ.
Geneva mechanism 12
http://www.youtube.com/watch?v=pPhjq5IHVyY
Cơ cấu Man kép.
Đĩa lục quay 60 độ gián đoạn, thời gian dừng khác nhau.
10
Geneva mechanism 13
Cơ cấu Man kép.
Đĩa lục quay 120 độ gián đoạn.
Tỷ số thời gian dừng và thời gian chạy là 8/1.
Internal Geneva mechanism 1
Cơ cấu Man trong.
Tỷ số thời gian dừng và thời gian chạy là 1/2.
Góc quay mỗi lần của khâu bị dẫn màu lục là 120 độ.
Internal Geneva mechanism 2
Cơ cấu Man trong.
Tỷ số thời gian dừng và thời gian chạy là 1/3.
Góc quay mỗi lần của khâu bị dẫn màu lục là 90 độ.
Internal Geneva mechanism 3
Cơ cấu Man trong.
Tỷ số thời gian dừng và thời gian chạy là 1/5.
Góc quay mỗi lần của khâu bị dẫn màu lục là 60 độ.
Internal Geneva mechanism 4
http://www.youtube.com/watch?v=w1oT0Zx_xcU
Cơ cấu Man trong.
Tỷ số thời gian dừng và thời gian chạy là 1/3.
Góc quay mỗi lần của khâu bị dẫn màu lục là 90 độ.
Trivision Billboard with Geneva mechanism
http://www.youtube.com/watch?v=uCx9riKxTvY
Biển quảng cáo 3 hình chuyển dùng cơ cấu Man.
Meslab là tên Diễn đàn về Cơ khí và Tự động hóa của Việt Nam.
11
Chain drive 3D
http://youtu.be/1_yyZ93JJAI
Cơ cấu Man và bộ truyền xích.
Đĩa xích tím là khâu dẫn. Chốt của cơ cấu Man nằm trên xích.
Thời gian dừng của đĩa Man phụ thuộc số mắt xích.
Geneva mechanism 14
Khâu dẫn: tay quay xanh.
Khâu bị dẫn: đĩa Man màu lục quay gián đoạn.
Trong 1 vòng quay của tay quay xanh, đĩa Man quay ¼ vòng.
Đường đỏ là quỹ đạo của tâm con lăn đỏ.
Con trượt màu cam giữ đĩa Man đứng yên trong thời gian
dừng.
Các kích thước chính của cơ cấu:
- Chiều dài tay quay xanh.
- Chiều dài cạnh hình vuông của đĩa Man.
- Chiều dài của thanh màu hồng.
Chúng được xác định dựa trên bản vẽ (không thể hiện) trong đó:
- Góc giữa tay quay và đường nằm ngang là 60 độ.
- Góc giữa cạnh hình vuông đĩa Man và đường nằm ngang là 45 độ.
- Cạnh hình vuông (chứa tâm con lăn), đường bán kính tay quay và đường kẻ từ tâm con
trượt, vuông góc với phương trượt, phải đồng quy.
Geneva mechanism 15
http://youtu.be/TYRks3vmAlI
Khâu dẫn: tay quay hồng.
Khâu bị dẫn: đĩa Man lục quay gián đoạn.
Cam vàng cố định với tay quay và càng màu xanh có chốt giữ đĩa
Man đứng yên trong thời gian dừng.
Geneva mechanism 16a
Khâu dẫn: tay quay lục.
Khâu bị dẫn: đĩa Man màu cam quay gián đoạn.
Con trượt hồng chạy trong các rãnh trên tay quay lục và đĩa Man.
Cam đĩa màu kem cố định và con trượt hồng làm giảm gia tốc của
đĩa Man.
Geneva mechanism 16b
http://youtu.be/rhObov9nyVQ
Khâu dẫn: tay quay lục mang con trượt màu cam.
Khâu bị dẫn: đĩa Man màu hồng quay gián đoạn.
Con trượt có chốt chạy trong các rãnh của đĩa Man và tấm dẫn
màu vàng.
Tấm dẫn và con trượt màu cam làm giảm gia tốc của đĩa Man.
12
Geneva mechanism 19
http://youtu.be/LkYHh29c16A
Khâu dẫn: tay quay màu hồng.
Khâu bị dẫn: đĩa Man màu lục quay gián đoạn.
Cơ cấu 4 khâu bản lề có tác dụng làm đều chuyển động của đĩa Man.
Không thể hiện biện pháp giữ đĩa Man đứng yên trong thời gian dừng.
Geneva mechanism 20
http://youtu.be/CsEaqHMsXEA
Khâu dẫn: tay quay màu hồng.
Khâu bị dẫn: đĩa màu lục lắc có dừng ở hai đầu hành trình.
Điều chỉnh vị trí của con trượt màu cam và tấm màu vàng để có
các quy luật chuyển động khác nhau của đĩa lục.
Geneva mechanism 20
http://youtu.be/vu6_WfDXUIQ
Khâu dẫn: tay quay màu xanh có đĩa hãm mang bánh răng hành tinh
màu lục.
Khâu bị dẫn: đĩa Man màu cam quay gián đoạn.
Hai bánh răng có cùng số răng.
Bán kính tay quay xanh bằng bán kính vòng lăn của bánh răng.
Thời gian chuyển động của đĩa Man được giảm so với cơ cấu Man
thường cùng loại.
Geneva mechanism 22
http://youtu.be/QkzRb7b36IY
Khâu dẫn: tay quay màu hồng.
Khâu bị dẫn: đĩa Man màu vàng lắc có dừng ở giữa hành trình.
Điều chỉnh quy luật chuyển động của khâu bị dẫn bằng cách đặt
lại vị trí của các thanh màu tím hoặc xanh và thanh truyền màu
xám trên đĩa xanh.
Geneva mechanism 21
Khâu dẫn: đĩa màu vàng có chốt màu cam quay đều.
Khâu bị dẫn: đĩa Man màu xanh quay gián đoạn.
1 vòng khâu dẫn làm khâu bị dẫn quay 90 độ.
Khác với cơ cấu Man thường, ở đây dùng 4 chốt xanh trên đĩa
xanh và rãnh tròn trên đĩa vàng để giữ đĩa Man đứng yên trong
thời gian dừng.
13
Geneva mechanism 17
Khâu dẫn: tay quay hồng.
Khâu bị dẫn: đĩa màu lục quay gián đoạn.
1 vòng khâu dẫn làm khâu bị dẫn quay 180 độ.
Con trượt màu cam ngăn đĩa xanh quay ngược khi con lăn vàng
trên tay quay hồng đi đến góc của các rãnh trên đĩa xanh.
Geneva mechanism 18
http://youtu.be/uNVF-EZ6myA
Khâu dẫn: tay quay màu cam mang chốt hình e líp.
Khâu bị dẫn: đĩa màu lục quay gián đoạn.
Tôi đã cố tìm ưu điểm của cơ cấu này so với cơ cấu Man thường
nhưng không thấy. Một kết quả bất ngờ là gia tốc khâu bị dẫn thậm
chí còn lớn hơn.
Spatial Geneva mechanism 1
http://www.youtube.com/watch?v=rqDfalBVhlU
Cơ cấu Man không gian.
Tỷ số thời gian dừng và thời gian chạy là 1/1.
Góc quay mỗi lần của khâu bị dẫn màu lục là 120 độ.
Góc giữa trục chốt và trục quay của tay quay là 60 độ.
Spacial Geneva mechanism 2
Cơ cấu Man không gian.
Tỷ số thời gian dừng và thời gian chạy là 1/1.
Góc quay mỗi lần của khâu bị dẫn màu lục là 90 độ.
Góc giữa trục chốt và trục quay của tay quay là 45 độ.
Spatial Geneva mechanism 3
Cơ cấu Man không gian.
Tỷ số thời gian dừng và thời gian chạy là 1/1.
Góc quay mỗi lần của khâu bị dẫn màu lục là 60 độ.
Góc giữa trục chốt và trục quay của tay quay là 30 độ.
Spatial Geneva mechanism 4
Cơ cấu Man không gian.
Tỷ số thời gian dừng và thời gian chạy là 1/1.
Góc quay mỗi lần của khâu bị dẫn màu lục là 20 độ.
Góc giữa trục chốt và trục quay của tay quay là 10 độ.
14
Spatial Geneva mechanism 5a
Khâu dẫn: tay quay màu xanh mang vòng hãm quay đều.
Khâu bị dẫn: trụ màu vàng có đĩa hãm màu cam quay gián
đoạn.
Tiết diện e líp của tay quay xanh chỉ để dễ thiết kế. Có thể dùng
tiết diện tròn.
Spatial Geneva mechanism 5b
Khâu dẫn: tay quay màu xanh mang vòng hãm quay đều.
Khâu bị dẫn: trụ màu vàng có đĩa hãm màu cam quay gián đoạn.
Tiết diện e líp của tay quay xanh chỉ để dễ thiết kế. Có thể dùng tiết
diện tròn.
Cơ cấu thực hiện phân độ góc 180 độ, một điều không thể đối với cơ
cấu Man thường.
Star wheel drive 4
http://youtu.be/TaZKjLB-KVU
Cơ cấu bánh hình sao.
Một sáng chế của Martin Zugel of Cleveland, Ohio, USA.
Khâu dẫn: đĩa lục mang hai chốt quay đều.
Khâu bị dẫn: đĩa vàng quay gián đoạn.
1 vòng khâu dẫn làm khâu bị dẫn quay 90 độ.
Thời gian chạy bằng khoảng 20% thời gian 1 chu trình (đối với cơ cấu
Man thường cùng loại là 25%). Quán tính nhỏ hơn cơ cấu Man thường.
Star wheel drive 3
http://youtu.be/gFECTmIUtMM
Cơ cấu bánh hình sao.
Một sáng chế của Martin Zugel of Cleveland, Ohio, USA.
Khâu dẫn: đĩa lục mang hai chốt quay đều.
Khâu bị dẫn: đĩa vàng quay gián đoạn.
1 vòng khâu dẫn làm khâu bị dẫn quay 120 độ.
Thời gian chạy bằng khoảng 40% thời gian 1 chu trình (đối với cơ cấu
Man thường cùng loại là 16,7%). Quán tính nhỏ hơn cơ cấu Man
thường.
Star wheel drive 1
http://youtu.be/9hG_dL40M6Y
Cơ cấu bánh hình sao.
Một sáng chế của Martin Zugel of Cleveland, Ohio, USA.
Khâu dẫn: đĩa lục mang hai chốt quay đều.
Khâu bị dẫn: đĩa màu cam quay gián đoạn.
Trục dẫn và trục bị dẫn không thẳng hàng (không đồng trục)
1 vòng khâu dẫn làm khâu bị dẫn quay 360 độ. Cơ cấu Man thường
không làm được điều này.
Thời gian chạy bằng khoảng 40% thời gian 1 chu trình
Vành màu xanh đậm giữ khâu bị dẫn đừng yên trong thời gian dừng.
15
2.3. Cơ cấu cóc
Ratchet mechanism 1
Cơ cấu biến đổi trực tiếp chuyển động quay liên tục sang quay gián
đoạn.
Ratchet mechanism 2
Cơ cấu biến đổi trực tiếp chuyển động quay liên tục sang quay gián
đoạn. Lật cóc màu xanh để đảo chiều quay của bánh cóc.
Đảo chiều khâu dẫn (tay quay hồng) không có tác dụng đảo chiều bánh
cóc.
Sheet metal ratchet drive 1
Dùng cho tải nhẹ.
Ưu điểm: rẻ, dễ chế tạo hàng loạt
Trọng lượng cóc bảo đảm sự tiếp xúc giữa cóc và bánh cóc.
Sheet metal ratchet drive 2
http://youtu.be/miDCNBMLR3E
Dùng cho tải nhẹ.
Ưu điểm: rẻ, dễ chế tạo hàng loạt
Trọng lượng cóc bảo đảm sự tiếp xúc giữa cóc và bánh cóc.
Ratchet mechanism 3
Điều chỉnh vị trí của vành che màu hồng để có góc lắc của bánh cóc theo
ý muốn.
Kéo cóc lên và xoay 180 độ để đảo chiều quay của bánh cóc.
Cơ cấu này được dùng trong máy bào ngang.
Ratchet mechanism 4
http://youtu.be/vW6PuvflUrM
Bánh cóc có răng trong.
16
Ratchet mechanism 5
http://youtu.be/bAL_nWjuhOI
Líp xe đạp.
Vành răng quay do người đi xe đạp. Moay ơ chỉ quay khi vành
răng quay cùng chiều kim đồng hồ.
Nếu moay ơ là khâu dẫn quay cùng chiều kim đồng hồ thì chẳng
ảnh hưởng gì đến vành răng.
Cóc màu đỏ luôn bị lò xo ép về phía vành răng. Ở đây chỉ thể hiện
1 cóc, thực ra líp xe có 2 cóc.
Ratchet mechanism 8
http://youtu.be/4wQkKdf9ReU
Đĩa dẫn màu lục qua cóc màu xanh làm bánh cóc bị dẫn màu
cam quay gián đoạn. Chốt hồng và xanh điều khiển thời gian
dừng của bánh cóc. Mỗi chốt làm bánh cóc dừng với thời gian
ứng với 1/8 vòng quay của đĩa dẫn. Cóc màu xanh luôn bị lò xo
(không thể hiện) ép về phía bánh cóc.
Ratchet mechanism 9
Có hai cóc. Cóc hồng đẩy bánh cóc. Cóc xanh giữ bánh
cóc đứng yên khi cóc hồng đi lui.
Ratchet mechanism 12
Có hai cóc. Cóc lục đẩy bánh răng hồng và không luôn
tiếp xúc với nó (khác với cơ cấu cóc thường).
Cóc xanh giữ bánh răng đứng yên khi cóc lục không đẩy
bánh răng.
Ratchet mechanism of pin gear 1
Khâu dẫn: tay quay màu hồng quay đều.
Khâu bị dẫn: bánh chốt màu vàng.
Trọng lực duy trì tiếp xúc giữa cóc màu xanh và bánh chốt.
Ratchet mechanism 13
Đĩa dẫn màu vàng qua cóc màu cam làm bánh cóc bị dẫn màu
lục quay gián đoạn.
Chiều dài của cam màu xanh điều chỉnh thời gian quay của bánh
cóc.
17
Ratchet mechanism 15
Khâu dẫn là cam rãnh màu vàng.
Có hai cóc. Cóc hồng đẩy bánh cóc.
Cóc lục giữ bánh cóc đứng yên khi cóc hồng đi lui.
Ratchet mechanism 16
Khâu dẫn: tay quay hồng quay đều.
Đòn lắc (bánh cóc răng trong) quay đi một góc khoảng 3 răng trong
mỗi vong quay của tay quay. Nhưng góc quay của đĩa vàng thì khác
do nó quay trên trục lệch tâm.
Ratchet mechanism 31
http://youtu.be/sSVz1cMMYIY
Khâu dẫn: tay quay xanh quay đều.
Khâu bị dẫn: bánh cóc quay gián đoạn.
Lò xo xanh duy trì tiếp xúc giữa cóc màu vàng và bánh cóc.
Điều đặc biệt: bánh cóc răng trong, cóc để ngoài.
Ratchet mechanism 17
Khâu dẫn: trục lệch tâm xanh quay đều.
Khâu bị dẫn: bánh cóc xám quay gián đoạn.
Trọng lực duy trì tiếp xúc giữa cóc màu cam và bánh cóc.
Ratchet mechanism 27
Solenoid màu xám làm trục màu xanh đi lại.
Điều đặc biệt là cóc màu cam lắp khớp trượt với trục xanh, không phải
khớp quay.
Lò xo lá bảo đảm tiếp xúc giữa cóc và bánh cóc.
Spatial ratchet mechanism 1
http://youtu.be/Hev7lm-DhVA
Cơ cấu cóc không gian.
Khâu dẫn: trục lệch tâm màu cam quay đều.
Khâu bị dẫn: bánh cóc có răng ở mặt đầu quay gián đoạn.
Trọng lực duy trì tiếp xúc giữa cóc màu xanh và bánh cóc.
18
Cable drive for 180 deg. rotation
http://youtu.be/VzBuIhvWsJY
Cơ cấu dây để quay 180 độ.
Kéo và thả dây nâu làm bánh cóc quay 180 độ. Một đầu dây nối vào đĩa
xanh. Lò xo lá màu cam giữ đĩa cóc vàng đứng yên trong thời gian dừng.
Rãnh vòng trên đĩa xanh và chốt trên vỏ hộp giới hạn góc quay của đĩa
xanh. Một lò xo xoắn phẳng (không thể hiện) làm đĩa xanh quay trở lại khi
thả dây nâu. Có thể thay dây bằng bộ thanh răng bánh răng.
Spatial ratchet mechanism 2
Cơ cấu cóc không gian.
Khâu dẫn:tay quay màu hồng quay đều.
Khâu bị dẫn: bánh cóc màu xanh, số răng Z.
Chuyển động qua lại của đòn vàng làm bánh cóc quay gián đoạn theo
một chiều.
Trong 1 vòng quay của khâu dẫn, bánh cóc đi 2/Z vòng với 2 lần dừng.
Spatial ratchet mechanism 3a
Cơ cấu cóc không gian.
Khâu dẫn: đòn màu cam lắc.
Khâu bị dẫn: bánh cóc kép màu xanh, số răng mỗi bánh: Z.
Chuyển động lắc qua lại của đòn màu cam làm bánh cóc quay gián
đoạn theo một chiều.
Trong 1 vòng quay của khâu dẫn, bánh cóc đi 1/Z vòng với 2 lần
dừng.
Góc lệch giữa các răng trên hai bánh cóc là 360/2Z độ.
Spatial ratchet mechanism 3b
Cơ cấu cóc không gian.
Khâu dẫn: tay đòn màu xanh lắc.
Khâu bị dẫn: bánh cóc kép, số răng mỗi bánh: Z.
Chuyển động lắc qua lại của tay đòn màu xanh làm bánh cóc quay
gián đoạn theo một chiều.
Trong 1 vòng quay của khâu dẫn, bánh cóc đi 1/Z vòng với 2 lần
dừng.
Góc lệch giữa các răng trên hai bánh cóc là 360/2Z độ.
Ratchet mechanism 18
http://youtu.be/urvRRQQMd9Y
Khâu dẫn: tay đòn màu xanh lắc.
Khâu bị dẫn: bánh cóc màu hồng
Chuyển động lắc qua lại của tay đòn màu xanh làm bánh cóc
quay gián đoạn theo một chiều. Hai cóc đẩy bánh cóc.
Trọng lực duy trì tiếp xúc giữa cóc và bánh cóc.
19
Ratchet mechanism 19
Khâu dẫn: tay đòn màu lục lắc.
Khâu bị dẫn: bánh cóc màu xanh
Chuyển động lắc qua lại của tay đòn màu lục làm bánh cóc quay gián
đoạn theo một chiều. Hai cóc kéo bánh cóc.
Trọng lực duy trì tiếp xúc giữa cóc và bánh cóc.
Ratchet mechanism 20
http://youtu.be/tZfwSkw8uGM
Khâu dẫn: tay đòn màu lục lắc.
Khâu bị dẫn: bánh cóc màu xanh
Chuyển động lắc qua lại của tay đòn màu lục làm bánh cóc quay
gián đoạn theo một chiều.
Cóc vàng đẩy còn cóc màu cam kéo bánh cóc.
Các lò xo tím duy trì tiếp xúc giữa cóc và bánh cóc.
Ratchet mechanism 21
http://youtu.be/JZt-L8xFLyU
Khâu dẫn: tay quay màu hồng quay đều.
Khâu bị dẫn: bánh cóc màu vàng có thể quay gián đoạn về cả hai
chiều.
Cần màu xanh lắc nhờ cơ cấu 4 khâu bản lề.
Các lò xo đỏ duy trì tiếp xúc giữa cóc và bánh cóc.
Dùng quạt che màu xám ngăn từng cóc tiếp xúc với bánh cóc để thay
đổi chiều quay của bánh cóc.
Ratchet mechanism 22
http://youtu.be/4wMlWhl2DhE
Khâu dẫn: tay quay màu hồng.
Khâu bị dẫn: bánh cóc màu xanh
Chuyển động đi lại của con trượt xanh làm bánh cóc quay gián đoạn theo
một chiều.
Cóc màu cam đẩy còn cóc vàng kéo bánh cóc.
Lò xo duy trì tiếp xúc giữa cóc và bánh cóc.
Ratchet mechanism 23
http://youtu.be/jfjCLOztQZM
Khâu dẫn: tay đòn lắc màu lục.
Khâu bị dẫn: bánh cóc màu xanh
Chuyển động lắc của tay đòn màu lục làm bánh cóc quay gián đoạn
theo một chiều.
Cóc vàng đẩy còn cóc màu cam kéo bánh cóc.
Trọng lực duy trì tiếp xúc giữa cóc và bánh cóc.
20
Tải về để xem bản đầy đủ
126 trang
17840
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Tài liệu 1700 Cơ cấu cơ khí đã mô phỏng - Phần 2: Biến đổi dạng chuyển động", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- tai_lieu_1700_co_cau_co_khi_da_mo_phong_phan_2_bien_doi_dang.pdf
