Bài 7:Truyền và biến đổi chuyển động | Công Nghệ 8 | Chương II: Cơ khí - Lớp 8 - Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

(Trang 37)

• Trình bày được nội dung cơ bản của truyền và biến đổi chuyển động; cấu tạo, nguyên lí làm việc của một số cơ cấu truyền và biến đổi chuyển động.
• Tháo lắp và tính toán được tỉ số truyền của một số bộ truyền và biến đổi chuyển động.

Quan sát Hình 7.1 và cho biết: Bộ phận nào được dùng để truyền chuyển động từ bàn đạp đến bánh xe?

Hình 7.1. Bộ phận truyền chuyển động của xe đạp

I. Một số cơ cấu truyền chuyển động

- Truyền chuyển động là truyền và biến đổi tốc độ giữa các bộ phận của máy đặt xa nhau.

- Một số cơ cấu truyền chuyển động bao gồm: truyền động ma sát, truyền động ăn khớp.

1. Truyền động ma sát

Truyền động ma sát là cơ cấu truyền chuyển động từ một vật (vật dẫn) tới một vật khác (vật bị dẫn) nhờ lực ma sát. Trong các bộ truyền động ma sát, phổ biến nhất là truyền động đai.

a) Cấu tạo bộ truyền động đai 

Cấu tạo của bộ truyền động đai bao gồm 3 bộ phận: bánh dẫn, bánh bị dẫn và dây đai (Hình 7.2)

Hình 7.2. Truyền động đai

Quan sát Hình 7.2 và so sánh chiều quay của bánh dẫn và bánh bị dẫn trong hai trường hợp truyền động dây đai thẳng và truyền động dây đai chéo.

(Trang 38)

b) Nguyên lí làm việc

Khi bánh dẫn 1 (có đường kính ) quay với tốc độ (vòng/phút), nhờ lực ma sát giữ dây đai và hai bánh đai, bánh bị dẫn 2 (có đường kính ) sẽ quay với tốc độ  (vòng/phút), tỉ số truyền i được xác định bởi công thức:

Khi ma sát giữa bánh và dây đai không đủ đảm bảo thì dây đai và bánh đai cũng có thể bị trượt tương đối với nhau nên tỉ số truyền bị thay đổi.

Từ công thức 7.1, ta thấy i = 1: tốc độ quay của bánh dẫn và bánh bị dẫn bằng nhau; i>1: bánh dẫn quay nhanh hơn bánh bị dẫn và ngược lại.

- Để truyền được chuyển động, dây đai cần được mắc căng trên hai bánh đai.

- Dây đai thường được làm bằng da thuộc, vải dệt nhiều lớp hoặc bằng vải đúc với cao su.

- Tuỳ thuộc vào hình dạng mặt cắt của đai có đai dẹt, đai thang, đai răng.

- Hình dạng mặt cắt của dây đai trùng với hình dạng mặt cắt của rãnh ở bánh đai.

- Tỉ số truyền ở truyền động đai nói riêng và chuyền động ma sát nói chung thường bị thay đổi trong quá trình làm việc.

LUYỆN TẬP

Từ công thức 7.1, em có nhận xét gì về mối quan hệ giữa đường kính bánh đai và số vòng quay của chúng?

c) Ứng dụng

Bộ truyền động đai có cấu tạo đơn giản, làm việc êm, có thể truyền chuyển động giữa các trục cách xa nhau, nên được sử dụng rộng rãi trong nhiều loại máy khác nhau như máy khâu, máy khoan, máy tiện, ô tô, máy kéo,...

2. Truyền động ăn khớp

Truyền động ăn khớp là cơ cấu truyền chuyển động từ vật dẫn tới vật bị dẫn qua các cơ cấu ăn khớp. Truyền động bánh răng, truyền động xích là hai cơ cấu truyền chuyển động ăn khớp phổ biến.

a) Cấu tạo

Hình 7.3. Các bộ truyền động ăn khớp

KHÁM PHÁ

Quan sát Hình 7.3 và mô tả cấu tạo của truyền động bánh răng; truyền động xích.

(Trang 39)

b) Nguyên lí làm việc

- Khi bánh dẫn hoặc đĩa dẫn (1) (có số răng ) quay với tốc độ (vòng/phút), nhờ ăn khớp giữa hai bánh răng (hoặc giữa xích và đĩa xích), bánh bị dẫn hoặc đĩa bị dẫn (2) (có số răng ) sẽ quay với tốc độ (vòng/phút), tỉ số truyền i được xác định bởi công thức:

Muốn truyền chuyển động giữa các trục cách xa nhau, có thể dùng bộ truyền động xích hoặc dùng nhiều cặp bánh răng kế tiếp nhau.

     (7.2)

- Từ công thức trên ta thấy bánh răng (hoặc đĩa xích) nào có số răng ít hơn thì sẽ quay nhanh hơn.

- Chiều quay của đĩa xích bị dẫn 2 cùng chiều với đĩa dẫn 1 (truyền động xích), chiều quay của bánh bị dẫn 2 ngược chiều với bánh dẫn 1 (truyền động bánh răng).

c) Ứng dụng

- Bộ truyền động bánh răng dùng để truyền chuyển động quay giữa các trục song song hoặc vuông góc nhau, có tỉ số truyền xác định và được dùng trong nhiều hệ thống truyền động của các loại máy, thiết bị khác nhau như: đồng hồ, hộp số xe máy, ô tô,...

- Bộ truyền động xích dùng để truyền chuyển động quay giữa hai trục cách xa nhau có tỉ số truyền xác định như xe đạp, xe máy, máy nâng chuyển,...

II.  Một số cơ cấu biến đổi chuyển động

Biến đổi chuyển động là từ một chuyển động ban đầu biến đổi thành các chuyển động khác. Một số cơ cấu biến đổi chuyển động bao gồm: cơ cấu tay quay con trượt, cơ cấu tay quay thanh lắc,...

1. Cơ cấu tay quay con trượt

Cơ cấu tay quay con trượt biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến và ngược lại.

a) Cấu tạo

Cấu tạo của cơ cấu tay quay con trượt gồm 4 bộ phận chính: tay quay, thanh truyền, con trượt và giá đỡ (Hình 7.4a)

(Trang 40)

KHÁM PHÁ

Quan sát và cho biết: Các bộ phận trong Hình 7.4a tương ứng với bộ phận nào trong mô hình xi lanh, pít tông ở Hình 7.4b?

Hình 7.4. Mô hình cơ cấu tay quay con trượt

Con trượt và giá đỡ được nối ghép với nhau bằng khớp tịnh tiến, các chi tiết còn lại được nối ghép với nhau bằng khớp quay.

b) Nguyên lí làm việc

Khi tay quay (1) quay quanh trục A, đầu B của thanh truyền chuyển động tròn, làm cho con trượt (3) chuyển động tịnh tiến qua lại trên giá đỡ (4). Nhờ đó chuyển động tròn của tay quay được biến thành chuyển động tịnh tiến qua lại của con trượt.

c) Ứng dụng

Cơ cấu trên thường được dùng ở các máy khâu đạp chân, máy cưa gỗ, máy hơi nước, các máy có động cơ đốt trong,...

KẾT NỐI NĂNG LỰC

Em hãy tìm hiểu thực tế để cho biết ngoài cơ cấu tay quay con trượt còn có cơ cấu nào cũng biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến và ngược lại.

2. Cơ cấu tay quay thanh lắc

Cơ cấu tay quay thanh lắc biến chuyển động quay thành chuyển động lắc và ngược lại.

a) Cấu tạo

Cơ cấu tay quay thanh lắc gồm có 4 bộ phận chính: tay quay, thanh truyền, thanh lắc và giá đỡ.

(Trang 41)

KHÁM PHÁ

Quan sát và cho biết: Các bộ phận trong Hình 7.5b tương ứng với bộ phận nào trong cơ cấu ở Hình 7.5a?

Hình 7.5. Mô hình cơ cấu tay quay thanh lắc

Trong cơ cấu tay quay thanh lắc, các chi tiết đều được nối ghép với nhau bằng khớp quay.

b) Nguyên lí làm việc

Khi tay quay AB quay đều quanh trục A thông qua thanh truyền BC, làm thanh lắc CD lắc qua lắc lại quanh trục D một góc xác định. 

c) Ứng dụng

Cơ cấu tay quay thanh lắc được ứng dụng trong nhiều loại máy như: máy dệt, máy khâu đạp chân, xe tự đẩy,...

THỰC HÀNH

THÁO LẮP VÀ TÍNH TOÁN TỈ SỐ TRUYỀN
CỦA MỘT SỐ BỘ TRUYỀN VÀ BIẾN ĐỔI CHUYỂN ĐỘNG

1. Chuẩn bị

Thiết bị: Bộ mô hình truyền và biến đổi chuyển động như Hình 7.6.

- Truyền động đai (Hình 7.6a).

- Truyền động bánh răng (Hình 7.6b).

- Cơ cấu tay quay con trượt (Hình 7.6c).

Dụng cụ: thước lá, kim, tua vít,....

(Trang 42)

Hình 7.6. Bộ mô hình truyền và biến đổi chuyển động

2. Nội dung và trình tự thực hành

a) Đo đường kính bánh đai, đếm số răng của các bánh răng

Dùng thước cặp đo đường kính các bánh đai (đơn vị đo được tính bằng mm).

Đánh dấu để đếm số răng của các bánh răng dẫn và bánh răng bị dẫn (không cần đếm số răng bánh răng trung gian), ghi số liệu đo và đếm được vào báo cáo thực hành.

b) Lắp ráp các bộ truyền và biến đổi chuyển động

- Lắp ráp bộ truyền đai

+ Bước 1: Lắp bánh đai dẫn vào trục quay;

+ Bước 2: Vặn chặt vít hãm của bánh đai dẫn;

+ Bước 3: Lắp bánh đai bị dẫn vào trục quay;

+ Bước 4: Vặn chặt vít hãm của bánh đai bị dẫn;

+ Bước 5: Lắp dây đai.

(Trang 43)

-  Lắp ráp bộ truyền bánh răng.

+ Bước 1: Lắp bánh răng dẫn vào trục quay;

+ Bước 2: Vặn chặt vít hãm của bánh răng dẫn;

+ Bước 3: Lắp bánh răng trung gian vào trục quay;

+ Bước 4: Vặn chặt vít hãm của bánh răng trung gian (chú ý khi lắp bánh răng trung gian cần đưa bánh răng trung gian ăn khớp với bánh răng dẫn);

+ Bước 5, bước 6 lắp bánh răng bị dẫn tương tự như bước 3, bước 4.

- Lắp ráp cơ cấu tay quay con trượt

+ Bước 1: Lắp ráp giá đỡ lên để gá;

+ Bước 2: Lắp con trượt vào thanh truyền;

+ Bước 3: Lắp thanh truyền vào đĩa quay;

+ Bước 4: Lắp đĩa quay lên đế gá đồng thời đưa con trượt vào giá đỡ;

+ Bước 5: Vặn chặt vít hãm của đĩa quay.

c) Kiểm tra tỉ số truyền

Đánh dấu vào một điểm của bánh bị dẫn, quay bánh dẫn một vòng và đếm số vòng quay của bánh bị dẫn sau đó ghi kết quả vào phiếu báo cáo thực hành.

Thông số	Bánh dẫn	Bánh bị dẫn	Tỉ số truyền lí thuyết	Tỉ số truyền thực tế
Đường kính bánh đai
Số răng của cặp bánh răng

VẬN DỤNG

Em hãy tìm một vài ứng dụng của các cơ cấu truyền và biến đổi chuyển động trong các máy móc, thiết bị là sản phẩm cơ khí được sử dụng tại địa phương, trong gia đình.