Giải chi tiết công nghệ 8 cánh diều mới bài 8 Truyền và biến đổi chuyển động

KHỞI ĐỘNG

Khi đạp xe, bộ phận nào làm nhiệm vụ truyền chuyển động từ trục giữa đến trục sau bánh xe đạp?

Hướng dẫn trả lời:

• Khi chúng ta đạp bàn đạp, lực truyền qua làm trục giữa quay, đĩa xích quay, kéo dây xích chuyển động, dây xích kéo líp quay cùng bánh xe sau (trục sau), khi bánh xe quay và lăn trên mặt đường làm cho xe chuyển động về phía trước. Nguyên tắc chuyển động như sau:
• Lực từ chân người đạp → Bàn đạp → Trục giữa → Đĩa xích → Dây xích → Líp → Bánh xe sau (trục sau) → Xe chuyển động.

I. TRUYỀN CHUYỂN ĐỘNG

Quan sát Hình 8.1 và cho biết:

Câu hỏi 1: Chuyển động được truyền từ bộ phận nào tới bộ phận nào?

Câu hỏi 2: Chỉ ra bộ phận dẫn, bộ phận bị dẫn.

Hướng dẫn trả lời:

Câu hỏi 1: Khi chúng ta đạp bàn đạp, lực truyền qua làm trục giữa quay, đĩa xích quay, kéo dây xích chuyển động, dây xích kéo líp quay cùng bánh xe sau, khi bánh xe quay và lăn trên mặt đường làm cho xe chuyển động về phía trước. Nguyên tắc chuyển động như sau:

Lực từ chân người đạp → Bàn đạp → Trục giữa → Đĩa xích → Dây xích → Líp → Bánh xe sau → Xe chuyển động.

Câu hỏi 2: Bộ phận dẫn là bàn đạp (trục giữa), bộ phận bị dẫn là trục sau bánh xe đạp.

I. MỘT SỐ BỘ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ

1. Truyền động đai

a) Cấu tạo

b) Nguyên lí làm việc

Câu hỏi 1: Quan sát Hình 8.2, em hãy cho biết cấu tạo và nguyên lí làm việc của bộ truyền đai.

Hướng dẫn trả lời:

- Cấu tạo: Bộ truyền đai gồm bánh đai dẫn, bánh đai bị dẫn, dây đai. Dây đai được mắc trên các bánh đai.

- Nguyên lí làm việc: Bánh đai dẫn (đường kính D1) quay với tốc độ quay n1 (vòng/phút), nhờ lực ma sát giữa dây đaivà bánh đai làm bánh đai bị dẫn (đường kính D2), quy theo tốc độ quay n2 (vòng/phút).

Câu hỏi 2: Căn cứ vào đâu để tính tỉ số truyền của bộ truyền đai?

Hướng dẫn trả lời:

Bánh đai dẫn (đường kính D1) quay với tốc độ quay n1 (vòng/phút), nhờ lực ma sát giữa dây đai và bánh đai làm bánh đai bị dẫn (có đường kính D2), quy theo tốc độ quay n2 (vòng/phút).

Tỉ số truyền i được tính bằng công thức:

$i=\frac{n_{1}}{n_{2}}=\frac{D_{2}}{D_{1}}$

c) Ứng dụng

Câu hỏi: Cho biết vai trò của của bộ truyền đai ở máy nghiền hạt Hình 8.3.

Hướng dẫn trả lời:

• Động cơ quay dẫn dây đai và bánh dẫn (bánh nghiền) quay theo.

2. Truyền động ăn khớp

a) Cấu tạo

Quan sát hình 8.5, Hình 8.6 và cho biết:

Câu hỏi 1: Bộ truyền xích gồm các chi tiết nào?

Hướng dẫn trả lời:

Bộ truyền xích gồm

• Đĩa xích dẫn
• Đĩa xích bị dẫn
• Dây xích

Câu hỏi 2: Bộ truyền bánh răng gồm các chi tiết nào?

Hướng dẫn trả lời:

Bộ truyền bánh răng gồm các chi tiết:

• Bánh răng dẫn
• Bánh răng bị dẫn

Câu hỏi 3: Cho biết các đĩa xích bánh răng quay cùng chiều hay ngược chiều nhau?

Hướng dẫn trả lời:

Các đĩa xích quay cùng chiều nhau.

Các bánh răng quay ngược chiều nhau.

b) Nguyên lí làm việc

c) Ứng dụng

Câu hỏi 1: Dựa vào thông số nào của đĩa xích, bánh răng để tính tỉ số truyền?

Hướng dẫn trả lời:

• Dựa vào số răng và tốc độ quay của đĩa xích, bánh răng để tính tỉ số truyền.

Câu hỏi 2: Quan sát máy ép quay tay Hình 8.7 và cho biết:

- Tỉ số truyền của bộ bánh răng này lớn hơn hay nhỏ hơn 1? Vì sao?

- Vì sao không dùng bộ truyền xích cho trường hợp này?

Hướng dẫn trả lời:

- Tỉ số truyền của bộ bánh răng này lớn hơn 1. Vì bánh răng dẫn có số răng nhỏ hơn bánh răng bị dẫn (Z2 > Z1)

=> i = $\frac{Z_{2}}{Z_{1}}$ > 1

- Không dùng bộ truyền xích cho trường hợp này vì máy ép quay tay cần có khả năng truyền lực lớn trong khi bộ truyền xích chỉ cho công suất nhỏ và trung bình.

III. BIẾN ĐỔI CHUYỂN ĐỘNG

Quan sát Hình 8.9 và cho biết:  

Câu hỏi 1: Khi muốn cho trục ren chuyển động thẳng lên hoặc xuống thì phải làm gì?

Câu hỏi 2: Trục ren có những chuyển động nào?

Hướng dẫn trả lời:

Câu hỏi 1: Khi muốn cho trục ren chuyển động thẳng lên hoặc xuống thì phải quay tay quay.

Câu hỏi 2: Trục ren có chuyển động tịnh tiến (lên xuống) và chuyển động quay.

IV. MỘT SỐ CƠ CẤU BIẾN ĐỔI CHUYỂN ĐỘNG 

1. Cơ cấu tay quay con trượt 

Câu hỏi 1: Hãy chỉ ra các khớp bản lề, khớp trượt trên Hình 8.10.

Hướng dẫn trả lời:

• Khớp quay: A, B, C
• Khớp trượt: C (con trượt và giá)

Câu hỏi 3: Quan sát mô hình động cơ đốt trong (Hình 8.11) cho biết các chi tiết pit tông, thanh truyền, trục khuỷu chuyển động như thế nào? Trục khuỷu, thanh truyền và pit tông có phải là cơ cấu tay quay con trượt không?

Hướng dẫn trả lời:

• Pit tông chuyển động tịnh tiến.
• Trục khuỷu và thanh truyền chuyển động quay.
• Trục khuỷu, thanh truyền và pit tông là cơ cấu tay quay con trượt.

2. Cơ cấu tay quay thanh lắc 

Quan sát Hình 8.12 và cho biết:

Câu hỏi 1: Vị trí các khớp bản lề của cơ cấu.

Câu hỏi 2: Nguyên lí làm việc của cơ cấu.

Câu hỏi 3: Khi thanh lắc (3) di chuyển đến điểm N, tay quay (1) tiếp tục quay thì thanh lắc (3) chuyển động như thế nào?

Hướng dẫn trả lời:

Câu hỏi 1: Vị trí các khớp bản lề của cơ cấu: A, B, C, D.

Câu hỏi 2: Nguyên lí làm việc của cơ cấu: Khi tay quay (1) quay quanh trục A, thông qua thanh truyền (2) làm thanh lắc (3) chuyển động lắc qua lại quanh trục D từ vị trí M đến vị trí N và ngược lại.

Câu hỏi 3: Khi thanh lắc (3) di chuyển đến điểm N, tay quay (1) tiếp tục quay thì thanh lắc (3) chuyển động quay về phía điểm M.

LUYỆN TẬP

Câu hỏi: Quan sát cơ cấu đóng cửa tự động ở Hình 8.13 và cho biết:

- Các khớp A, B, C, D là khớp gì?

- Khi tác động mở cánh cửa ra thì các chi tiết 2, 3 chuyển động như thế nào?

- Chỉ ra khâu nào là giá đỡ?

Hướng dẫn trả lời:

- Các khớp A, B, C, D là khớp bản lề.

- Khi tác động mở cánh cửa ra thì các chi tiết 2, 3 chuyển động lắc qua lại.

- Giá đỡ là khung cửa.

Câu hỏi 1: Bánh răng dẫn có 20 răng, bánh răng bị dẫn có 60 răng ăn khớp với nhau. Nếu trục bánh răng dẫn quay với tốc độ là 300 vòng/phút thì trục bánh răng bị dẫn quay với tốc độ là bao nhiêu?

Hướng dẫn trả lời:

Tóm tắt:

Z1 = 20 răng

Z2 = 60 răng

n1 = 300 vòng/phút

n2 = ? vòng/phút

Áp dụng công thức tỉ số truyền: $i=\frac{n_{1}}{n_{2}}=\frac{Z_{2}}{Z_{1}}$

Trục bánh răng bị dẫn quay với tốc độ là:

$n_{2}=\frac{n_{1}.Z_{1}}{Z_{2}}=\frac{300.20}{60}=100$ vòng/phút

Câu hỏi 2: Cơ cấu tay quay con trượt (Hình 8.10) có bán kính quay của tay quay là R = 100 mm. Tính quãng đường di chuyển được của con trượt?

Hướng dẫn trả lời:

R = 100 mm

Quãng đường di chuyển được của con trượt là:

S = 2R = 2.100 = 200 mm

VẬN DỤNG

Câu hỏi: Quan sát và mô tả cấu tạo bộ truyền chuyển động của một số máy móc mà em biết.

Hướng dẫn trả lời:

• Bộ truyền xích xe đạp: Khi chúng ta đạp bàn đạp, lực truyền qua làm trục giữa quay, đĩa xích quay, kéo dây xích chuyển động, dây xích kéo líp quay cùng bánh xe sau, khi bánh xe quay và lăn trên mặt đường làm cho xe chuyển động về phía trước.
• Bộ truyền bánh răng ở đồng hồ cơ: Khi bánh răng dẫn quay làm bánh răng bị dẫn quay theo.