CẤU TẠO CƠ CẤU CƠ CẤU PHẲNG TOÀN KHỚP THẤP CƠ CẤU ĐẶC BIỆT pot

TS. Phạm Huy Hoàng 1
CHƯƠNG 1 + 8 + 13
CẤU TẠO CƠ CẤU
CƠ CẤU PHẲNG TOÀN KHỚP THẤP
CƠ CẤU ĐẶC BIỆT
TS. PHẠM HUY HOÀNG
I. Khái niệm: Chi tiết máy (CTM, machine element) và
Khâu (Link)
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
TS. Phạm Huy Hoàng 2
1. Chi tiết máy: cơ
phận nhỏ nhất tháo
rời từ một máy.
2. Khâu: một hay nhiều
CTM lắp chặt với nhau
thành một vật cứng; có
chuyển động tương đối
với các vật cứng khác.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
TS. Phạm Huy Hoàng 3
3. Khớp:
a/ Bậc tự do: khả năng chuyển động độc lập.
b/ Ràng buộc: bậc tự do bị triệt tiêu do 2 khâu luôn tiếp xúc
nhau theo một cách nào đó.
c/ Thành phần khớp động: phần bề mặt tiếp xúc thuộc về
mỗi khâu khi phát sinh ràng buộc.
d/ Khớp động: 2 thành phần khớp động cuả 2 khâu tiếp xúc
tạo ràng buộc.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
TS. Phạm Huy Hoàng 4
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

TS. Phạm Huy Hoàng 5
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
TS. Phạm Huy Hoàng 6
e/ Phân loại khớp động:
- Số ràng buộc tạo ra: khớp loai k có k ràng buộc
- Bề mặt tiếp xúc: khớp cao - tiếp xúc theo điểm hay đường.
khớp thấp - tiếp xúc theo mặt
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
TS. Phạm Huy Hoàng 7
Biểu diễn khâu và khớp động _ Kích thước động:
- Kích thước động: kích thước ảnh hưởng bài tóan
động học.
- Biểu diễn dạng đơn giản.
4. Chuỗi động, Cơ cấu và Máy:
a/ Chuỗi động: tập hợp các khâu liên kết với nhau bởi các
khớp động.
- Chuỗi động kín
- Chuỗi động hở
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
TS. Phạm Huy Hoàng 8
b/ Cơ cấu: một chuỗi động có một khâu cố định (khâu giá),
một hoặc nhiều khâu được cung cấp chuyển động (khâu
dẫn) và các khâu còn lại chuyển động tùy theo chuyển động
của các khâu dẫn.
Cơ cấu dùng để truyền hay biến đổi chuyển động và lực.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
TS. Phạm Huy Hoàng 9
c/ Máy: một hay nhiều cơ cấu kết hợp lại
để truyền hay biến đổi năng lượng.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

TS. Phạm Huy Hoàng 10
II. Bậc tự do cơ cấu:
1. Công thức tổng quát (cơ cấu không gian):
n: số khâu động;
p
k
: số khớp lọai k (có k ràng buộc);
r
th
: số ràng buộc thừa;
r
tr
: số ràng buộc trùng;
w
th
: số bậc tự do thừa.
W n k p r r w
k th tr th
= - - -
æ
è
ç
ö
ø
÷
-
å
6
1
5

. .
Ví dụ:
3 ràng buộc trùng
- Tịnh tiến theo trục z.
- Quay quanh trục x.
- Quay quanh trục y.
Ràng buộc trùng:
Ràng buộc sinh ra (khi hai khâu liên kết bởi khớp động) trùng
với ràng buộc sẵn có của khâu tham gia liên kết.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
TS. Phạm Huy Hoàng 11
Ràng buộc thừa:
Bậc tự do “âm” của
nhóm khâu và khớp
thừa về mặt động học.
Ví dụ:
Nhóm thừa {khớp C,
khớp D và khâu 3} có
bậc tự do “ - 1”.
• Dấu hiệu: các điều
kiện nghiêm ngặt về
kích thước và vị trí.
Ví dụ:
Chuyển động xoay
của con lăn quanh
tâm của nó là bậc tự
do thừa.
Dấu hiệu: các khả
năng chuyển động
của một khâu mà

không ảnh hưởng
đến chuyển động
của các khâu khác.
Bậc tự do thừa:
Bậc tự do không cần thiết về mặt động học.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
TS. Phạm Huy Hoàng 12
2. Công thức cho cơ cấu phẳng:
- Cơ cấu phẳng: có các khâu chuyển động trên một mặt
phẳng hoặc những mặt phẳng song song nhau.
- Bậc tự do phẳng và ràng buộc phẳng: chỉ quan tâm khả
năng chuyển động: tịnh tiến theo trục x, tịnh tiến theo trục
y và quay quanh trục z (trục x và y nằm trong mặt phẳng).
- Không quan tâm các ràng buộc ngòai mặt phẳng: tịnh
tiến theo trục z, quay quanh trục x và quay quanh trục y.
Khớp lọai 4 – có 4 ràng buộc
{1 ràng buộc phẳng và 3 ràng buộc không gian}
Khớp lọai 5 – có 5 ràng buộc
{2 ràng buộc phẳng và 3 ràng buộc không gian}
n: số khâu động;
p
4
và p
5
: số khớp lọai 4 (có 1 ràng buộc phẳng) và số khớp
lọai 5 (có 2 ràng buộc phẳng);
r
th
: số ràng buộc thừa;
w

th
: số bậc tự do thừa.
(
)
th
w
th
rppnW
-
-
+
-
=
5
.2
4
.3
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
TS. Phạm Huy Hoàng 13
n = 7; p
4
= 4; p
5
= 8; r
th
= 0; w
th
= 0
W = 1
Lift platform

Hãy vẽ lược đồ cơ cấu và tính bậc
tự do cho các cơ cấu sau:
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
TS. Phạm Huy Hoàng 14
Hãy vẽ lược đồ cơ cấu và tính bậc
tự do cho các cơ cấu sau:
III. Cơ cấu toàn khớp thấp tương đương:
Cách thay thế:
- Xác định khớp cao.
- Xác định tâm cong
của các thành phần
khớp cao.
- Đặt các khớp bản
lề tại các tâm cong.
- Nối hai khớp bản lề
lại bằng một khâu.
- Lọai bỏ khớp cao.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
TS. Phạm Huy Hoàng 15
IV. Cơ cấu phẳng toàn khớp thấp:
1. Các cơ cấu thường gặp: cơ cấu 4 khâu bản lề, cơ cấu
tay quay con trượt, cơ cấu Coulisse, cơ cấu Sin, cơ
cấu Tang, cơ cấu Coulisse lắc.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
TS. Phạm Huy Hoàng 16
2. Hệ số làm việc.
k
t
t
lv

ck
= =
+
-
180
180
q
q
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
TS. Phạm Huy Hoàng 17
k
t
t
lv
ck
= =
+
-
180
180
q
q
3. Điều kiện quay toàn vòng của khâu nối giá.
{
l l l l
l l l l
2 3 1 4
2 3 4 1
+ ³ +
- £ -

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
TS. Phạm Huy Hoàng 18
V. Cơ cấu đặc biệt:
Cơ cấu bánh cóc - con cóc (ratchet mechanism).
Cơ cấu bánh cóc - con cóc.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
TS. Phạm Huy Hoàng 19
Cơ cấu Cardan
Cơ cấu Oldam
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
TS. Phạm Huy Hoàng 20
Cơ cấu Malt
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
TS. Phạm Huy Hoàng 21
Tham quan
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
TS. Phạm Huy Hoàng 1
CHƯƠNG 2 + 8
ĐỘNG HỌC CƠ CẤU
VÀ
CƠ CẤU PHẲNG TOÀN KHỚP THẤP
TS. PHẠM HUY HOÀNG
I. Các kiến thức cần nhắc lại:
1. Lưu ý:
- Kích thước khâu là “vô hạn”.
- Nhấn mạnh: điểm M thuộc khâu i: M
i
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
TS. Phạm Huy Hoàng 2
2. Hai điểm thuộc cùng một khâu:

i
w
i
e
i
A
i
B
v
r
t
i
A
i
B
a
r
n
i
A
i
B
a
r
i
AB
AB
i
A
i

B
v
i
A
v
i
B
v
w
^
+
=
r
r
r
i
AB
i
AB
AB
BA
i
A
i
B
a
n
i
A
i

B
a
i
A
a
i
B
a
ew
t
2
^
®

++=
r
r
r
r
3. Hai điểm cùng vị trí nhưng thuộc hai khâu khác nhau:
tt
j
A
i
A
v
j
A
v
i

A
v
ji
||
rrr
+=
º
w
w
i
w
i
e
j
A
i
A
v
r
k
j
A
i
A
a
r
r
j
A
i

A
a
r
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
TS. Phạm Huy Hoàng 3
tt
r
j
A
i
A
a
k
j
A
i
A
a
j
A
a
i
A
a
ji
||
rrrr
++=
º
e

e
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
=
j
A
i
A
v
i
k
j
A
i
A
a
w
2
i
w
i
e
j
A

i
A
v
r
k
j
A
i
A
a
r
r
j
A
i
A
a
r
j
A
i
A
v
i
k
j
A
i
A
a

r
r
r
´=
w
2
II. Ví dụ 1:
1
w
?
3
?,
2
?
2
?,
3
?,
2
1
60,
2
3
,
2
3
,3,
==
===
º=

=Ð====
a
D
vv
const
CABa
CD
la
BD
la
BC
la
AB
l
e
w
ww
o
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
TS. Phạm Huy Hoàng 4
2
?
1
?
//
2222
//
32
1
12

ww
w
BCa
BCABAC
BC
v
B
v
C
v
AC
C
v
C
v
a
AB
B
v
B
v
=
^^
+=
=
^
=
rrr
rrrr
1

w
2
?
1
?
//
2222
ww
BCa
BCABAC
BC
v
B
v
C
v
=
^^
+
=
r
r
r
1
w
2
w
3
v
r

2
D
v
r
2
2
BC
v
r
p
1
2
b
b
º
3
2
c
c
º
AC
//
BC
^
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -