He thong co dien tu trong thiet bi Truyền dẫn chuyển động giữa các trục song song Truyền động bánh răng – thanh răng
Trang 1VIỆN CƠ KHÍ
BỘ MÔN MÁY VÀ MA SÁT HỌC ME5607
HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ TRONG
THIẾT BỊ
GV: NGUYỄN MẠNH TOÀN Email: toan.nguyenmanh@hust.edu.vn ĐT: 0944576688
Add: Phòng 202 – C10 - ĐHBKHN
TỔNG QUAN VỀ MÔN HỌC
• Khối lượng (Credits): 2(2-1-0-4)
• Học phần tiên quyết (Prerequisite): Không (None)
• Học phần học trước (Pre-courses): Không (None)
• Học phần song hành (Corequisite Courses): Không
(None)
2
MỤC TIÊU MÔN HỌC
Trang bị cho sinh viên những kiến thức và kỹ năng:
1 Biết và hiểu được các hệ cơ điện tử trong thiết bị hiện đại
2 Hiểu và vận dụng được kỹ thuật thiết kế theo mô đun để phân tích được một
thiết bị cơ điện tử
3 Biết và hiểu được các phần tử cơ khí trong sản phẩm cơ điện tử
4 Hiểu và thực hiện được việc tích hợp các phần tử cơ khí thành các cụm chức
năng của sản phẩm cơ điện tử
5 Biết và hiệu được cách hiệu chuẩn, đánh giá chất lượng thiết bị cơ điện tử
6 Làm việc nhóm, thuyết trình để báo cáo và thảo luận
1
2
Trang 2NỘI DUNG CHÍNH CỦA MÔN HỌC
1 Hệ cơ điện tử trong thiết bị;
2 Các phần tử cơ khí trong sản phẩm cơ điện tử;
3 Tích hợp các phần tử cơ khí thành các cụm chức năng của
sản phẩm cơ điện
4 Các phần tử điện và điện tử trong sản phẩm cơ điện tử;
5 Hiệu chuẩn, đánh giá chất lượng sản phẩm cơ điện tử;
6 Làm bài tập lớn theo nhóm, báo cáo từng phần và thảo luận
4
ĐÁNH GIÁ
1 Quá trình:
Bài thi giữa kỳ + Bài tập lớn
2 Cuối kỳ:
Thi / (làm Project + báo cáo theo nhóm)
5
Bài mở đầu
•Hệ thống cơ điện tử trong thiết bị?
6
4
5
6
Trang 3Bài mở đầu
7
x w
-Bàn máy 3
Tr ục vít me
C ầu đo
ÐC
K Ð
~
Tay quay đại lượng dẫn
1
2
4
F
X m
-CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN CƠ KHÍ PHỔ BIẾN
•Truyền dẫn chuyển động giữa các trục song song
•Truyền động đai
• Truyền động đai thang
8
Các dạng đai thang (nguồn: misumi)
Bộ truyền đai thang (nguồn: Machine
Design)
Tỷ số truyền: i
CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN CƠ KHÍ PHỔ BIẾN
•Truyền dẫn chuyển động giữa các trục song song
• Truyền động đai
• Truyền động đai dẹt
7
8
Trang 4CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN CƠ KHÍ PHỔ BIẾN
• Truyền dẫn chuyển động giữa các trục song song
• Truyền động đai
• Truyền động đai răng
10
Tỷ số truyền:
I =
CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN CƠ KHÍ PHỔ BIẾN
• Truyền dẫn chuyển động giữa các trục song song
• Truyền động đai
• Truyền động đai vô cấp
11
CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN CƠ KHÍ PHỔ BIẾN
•Truyền dẫn chuyển động giữa các trục song song
• Truyền động bánh xích
12
Tỷ số truyền:
I =
10
11
12
Trang 5CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN CƠ KHÍ PHỔ BIẾN
•Truyền dẫn chuyển động giữa các trục song song
• Truyền động bánh răng
13
Tỷ số truyền:
I =
CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN CƠ KHÍ PHỔ BIẾN
•Truyền dẫn chuyển động giữa các trục song song
• Truyền động bánh răng – Bánh răng di trượt
14
Iii
Z' 3 Z' 4 Z' 5
nTC Ii
nI I
Z' 2 Z' 1
Z 2
Z 1
Z 4
Z 5
Z 3
CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN CƠ KHÍ PHỔ BIẾN
•Truyền dẫn chuyển động giữa các trục song song
• Truyền động bánh răng – bánh răng thay thế (hộp tốc độ)
ic«n
i®ai
nTC
13
14
Trang 6CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN CƠ KHÍ PHỔ BIẾN
•Truyền dẫn chuyển động giữa các trục song song
• Truyền động bánh răng – bánh răng thay thế (hộp chạy dao)
16
a
b c
d
a
d
R
4 3
2
1
A
A
B B
III II I
b 1
2 7 8 c 8
2
1
3
CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN CƠ KHÍ PHỔ BIẾN
• Truyền động dầu ép (thủy lực)
1 – Lọc dầu
2 – Bơm
3 – Van tiết lưu
4 – Piston
5 – Xi lanh
• Thay đổi tốc độ:
• -Thay đổi lưu lượng bơm 2
• - Thay đổi tiết diện van tiết lưu 3
17
1
2 3
5 4
V
CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN CƠ KHÍ PHỔ BIẾN
• Truyền động khí nén
18
16
17
18
Trang 7CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN CƠ KHÍ PHỔ BIẾN
• Truyền động bánh răng – thanh răng
19
CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN CƠ KHÍ PHỔ BIẾN
• Truyền động vít me – đai ốc
20
CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN CƠ KHÍ PHỔ BIẾN
• Truyền động cam
19
20
Trang 8HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG
• Dẫn hướng ma sát trượt
• Tải trọng lớn:
• Ma sát lớn
• Khó thực hiện dịch chuyển nhỏ
22
HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG
•Dẫn hướng ma sát trượt
23
HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG
•Dẫn hướng ma sát trượt
24
22
23
24
Trang 9HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG
• Dẫn hướng ma sát lăn
25
HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG
• Dẫn hướng ma sát lăn
26
HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG
• Dẫn hướng ma sát trượt bôi trơn ướt
25
26
Trang 10•Thủy tĩnh: Hydrostatic
•Thủy động: Hydrodynamic
28
HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG
• Dẫn hướng chuyển động quay tròn:
29
HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG
• Dẫn hướng chuyển động quay tròn:
30
28
29
30
Trang 11HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG
• Dẫn hướng chuyển động quay tròn: Sử dụng ổ bi các loại
31
TÍCH HỢP CÁC CỤM CƠ KHÍ THÀNH CỤM CHỨC NĂNG
•Tích hợp: Truyền động + dẫn hướng:
•Truyền động:
• Đai
• Bánh răng
• Bánh răng thanh răng
• Trục vít – đai ốc
•Dẫn hướng
• Tịnh tiến
• Quay
32
HỆ THỐNG PHẢN HỒI
• PHÂN LOẠI
Phản hồi (Cảm biến)
Trạng
thái
PP XĐ
Tín
hiệu
Chuyển
động
Không
cđ
Dữ liệu
Ứng dụng
Nguyên
lý HĐ
Tiếp
xúc
Không
tx
Số
Tương
tự
Liên tục Không lt Khoảng cách Nhiệt độ Lực
…
31
32
Trang 12Bài tập áp dụng
• Bài 1: Thiết kế hệ thống dẫn hướng, dẫn động cũng như nguồn động lực của cụm cấp
phôi máy đóng chai nước theo yêu cầu:
• Cụm cấp phôi chai nước và cụm cấp nắp chai dẫn động chung nguồn động lực
• Hoạt động tự động
• Giá thành rẻ, dễ sửa chữa, thay thế
• Bài 2: Thiết kế hệ thống tay máy có 2 bậc tự do tịnh tiến với:
• Bậc tự do 1: tịnh tiến theo phương thẳng đứng có hành trình 500mm vận tốc dịch chuyển : 1m/
phút (bậc tự do 1 mang theo bậc tự do 2)
• Bậc tự do 2: Tịnh tiến theo phương ngang: hành trình dịch chuyển max 350 mm, vận tốc 1m/ phút
• Bài 3: Thiết kế hệ thống lồng giặt (vắt) của máy giặt công nghiệp(cửa mở trên – cửa
trên) với:
• Máy hoạt động 3 chế độ: giặt (vận tốc chậm)
• Xả (vận tốc trung bình)
• Vắt (vận tốc cao)
• Bài 4: Thiết kế hệ thống cửa an toàn của tàu điện trên cao tại các ga (tránh tình trạng
hành khách cố bám vào cửa khi tàu di chuyển với:
• Tàu chỉ được chạy khi cả cửa tàu và cửa an toàn tại sân ga đã đóng
• Tín hiệu điều khiển đóng cửa được cung cấp bởi người lái tàu
• Khi 1 trong 2 cửa không đóng hoàn toàn sẽ phát tín hiệu báo động dừng tàu
34
34