bài giảng nguyên lý máy 2007 phần 2 ppsx

Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật

19

Yêu cầu
Xác định vận tốc của tất cả các khâu của cơ cấu tại một vị trí cho trớc.

Vớ d 1
ắ Số liệu cho trớc
+ Lợc đồ động của cơ cấu bốn khâu bản lề ABCD
+ Khâu dẫn AB có vận tốc góc là
1

với
1

= hằng số
ắ Yêu cầu
Xác định vận tốc của tất cả các khâu của cơ cấu tại vị trí khâu dẫn có vị trí xác định bằng
góc
1

(hình 2.2)

ắ Phơng pháp giải bài toán vận tốc
+ Vận tốc của một khâu coi nh đợc xác định nếu biết hoặc vận tốc góc của khâu và vận tốc
dài của một điểm trên khâu đó, hoặc vận tốc dài của hai điểm trên khâu. Do vậy với bài toán
đã cho, chỉ cần xác định vận tốc
C
V

của điểm C trên khâu 2 (hay trên khâu 3).
+ Để giải bài toán vận tốc, ta cần viết phơng trình vận tốc.
Hai điểm B và C thuộc cùng một khâu (khâu 2), phơng trình vận tốc nh sau:
CBCB
VVV=+

(2.1)
Khâu AB quay xung quanh điểm A, nên vận tốc
B
VAB

và
1
BAB
Vl

=
.

CB
V

là vận tốc tơng đối của điểm C so với điểm B:
CB
VBC

và
2CB BC
Vl

=
. Do
2

cha
biết nên giá trị của
CB
V

là một ẩn số của bài toán.
Khâu 3 quay quanh điểm D, do đó:
C
VDC

và
3CDC
Vl

=

. Do
3

cha biết nên giá trị của
C
V

là một ẩn số của bài toán.
+ Phơng trình (2.1) có hai ẩn số và có thể giải đợc bằng phơng pháp họa đồ:
Chọn một điểm p làm gốc. Từ p vẽ
p
b


biểu diễn
B
V

. Qua b, vẽ đờng thẳng

song song với
phơng của
CB
V

. Trở về gốc p, vẽ đờng thẳng
,

song song với phơng của
C

V

. Hai đờng

và
,

giao nhau tại điểm c. Suy ra :
p
c


biểu diễn
C
V

, vectơ bc


biểu diễn
CB
V

(hình 2.3).
+ Hình vẽ (2.3) gọi là họa đồ vận tốc của cơ cấu. Điểm p gọi là gốc học đồ.
Tơng tự nh khi vẽ họa đồ cơ cấu, hoạ đồ vận tốc cũng đợc vẽ với tỷ xích là
V
à
:
.

B
V
Vm
p
bmms
à


==




giá trị thực của vận tốc
kích thớc của đoạn biểu diễn

Đo các đoạn pc và bc trên họa đồ vận tốc, ta có thể xác định giá trị của các vận tốc
C
V

và
CB
V

:

/
[] [ ].[ ]
CV
mms

Vpcmm
smm
à
=
;
/
[] [ ].[ ]
CB V
mms
Vbcmm
smm
à
=

A
1

B
C
D
E
1
2
3
4
H
ình 2.2: Cơ cấu bốn khâu bản lề
V
C
V

CB

1

2

3

F


b
c
e
H
ình 2.3: Họa đồ vận tốc
(

)
(

)
p
d

f

Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật

20

+ Cách xác định vận tốc góc của khâu 3 và khâu 2
Ta có:
3
C
CD
V
l

=
và
2
CB
BC
V
l

=

Chiều của
3

và
2

đợc suy từ chiều của
C
V

và

CB
V

(hình 2.2).

+ Cách xác định vận tốc
E
V

của một điểm E trên khâu 2:
Do hai điểm B và E thuộc cùng một khâu (khâu 2), ta có phơng trình vận tốc:

EBEB
VVV
=+

(2.2)
EB
V

là vận tốc tơng đối của điểm E so với điểm B:
EB
VBE


và
2EB BE
Vl

=

.
Phơng trình (2.2) có hai ẩn số là giá trị và phơng của
E
V

nên có thể giải bằng phơng pháp
họa đồ nh sau: Từ b vẽ
be

biểu diễn
EB
V

. Suy ra :
p
e


biểu diễn
E
V

.
+ Hai điểm C và E cũng thuộc cùng một khâu (khâu 2), do đó ta có:
ECEC
VVV
=+

với
EC

V

là
vận tốc tơng đối của điểm E so với điểm B. Mặc khác, từ hình2.3 ta thấy:
p
epcce
=+

. Thế
mà
p
c

biểu diễn
C
V

,
p
e

biểu diễn
E
V

. Do vậy ce


biểu diễn
EC

V

.


Nhận xét về họa đồ vận tốc
+ Trên hoạ đồ vận tốc (hình 2.3) ta thấy:
Các vectơ có gốc tại p, mút tại b, c, e biểu diễn vận tốc tuyệt đối của các điểm tơng ứng
trên cơ cấu:
p
b

biểu diễn
B
V

;
p
c

biểu diễn
C
V

;
p
e


biểu diễn

E
V


Các vectơ không có gốc tại p nh
bc


,
be


,
ce


biểu diễn vận tốc tơng đối giữa hai điểm
tơng ứng trên cơ cấu:
bc

biểu diễn
CB
V

;
be


biểu diễn
EB

V

;
ce


biểu diễn
EC
V



+ Định lý đồng dạng thuận:
Hình nối các điểm trên cùng một khâu đồng dạng thuận với hình nối mút các vectơ vận tốc
tuyệt đối của các điểm đó trên họa đồ vận tốc.
Thật vậy, ba điểm B, C, E thuộc cùng khâu 2 (hình 2.2). Mút của các vectơ vận tốc của các
điểm B, C, E lần lợt là b, c, e. Vì
()
CB
B
C bc hay V


;
()
EB
B
E be hay V

;
()
EC
CE ce hay V


nên
B
CE bce


. Mặc khác, thứ tự các chữ B, C, E và b, c, e đều đi
theo cùng một chiều nh nhau: hai tam giác BCE và bce đồng dạng thuận với nhau.

Định lý đồng dạng thuận đợc áp dụng để xác định vận tốc của một điểm bất kỳ trên một khâu
khi đã biết vận tốc hai điểm khác nhau thuộc khâu đó.
Ví dụ xác định vận tốc của điểm F trên khâu 3 (hình 2.2): Do ba điểm C, D, F thuộc cùng
khâu 3 và mút của các vectơ vận tốc của các điểm C, D lần lợt là c và dp

nên khi vẽ tam
giác cdf trên họa đồ vận tốc đồng dạng thuận với tam giác CDF trên cơ cấu thì
p
f

sẽ biểu
diễn vận tốc
F
V

của điểm F (hình 2.3).

+ Dạng họa đồ vận tốc chỉ phụ thuộc vào vị trí cơ cấu (hay nói khác đi, chỉ phụ thuộc vào góc
vị trí
1

của khâu dẫn), do đó các tỷ số:
1
CB
V

,
2
1


,
1
C
V

,
3
1


chỉ phụ thuộc vào vị trí cơ cấu,
nghĩa là:
1
11
()
CB CB

VV


=
;
22
1
11
()




=
;
1
11
()
CC
VV


=
;
33
1
11
()

=


Vớ d 2
ắ Số liệu cho trớc

Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật

21
+ Lợc đồ động của cơ cấu bốn culít (hình 2.4)
+ Khâu dẫn AB có vận tốc góc là
1

với
1

= hằng số

ắ Yêu cầu
Xác định vận tốc của tất cả các khâu của cơ cấu tại vị trí (thời điểm) khâu dẫn có vị trí xác
định bằng góc
1

.


Giải
+ Hai khâu 1 và 2 nối nhau bằng khớp quay nên:

12
BB
VV
=


. Khâu 2 và khâu 3 nối nhau bằng
khớp trợt nên
23


=
. Do vậy, đối với bài toán này, chỉ cần tìm vận tốc
3
B
V

của điểm B
3

trên khâu 3.

+ Hai điểm B
3
và B
2
thuộc hai khâu khác nhau nối nhau bằng khớp trợt, do đó phơng trình
vận tốc nh sau:

3232
BBBB
VVV
=+

(2.3)
Do
21
BB
VV
=

và khâu 1 quay xung quanh điểm A nên
21
BB
VV AB
=


và
21
1BB AB
VV l

==
.
32
BB
V

là vận tốc trợt tơng đối của điểm B
3
so với điểm B
2
:
32
BB
V

song song với phơng trợt
của khớp trợt B. Giá trị của
32

BB
V

là một ẩn số của bài toán.
Khâu 3 quay quanh điểm C, do đó:
3
B
VCB


và
3
3BCB
Vl

=
. Do
3

cha biết nên giá trị của
3
B
V

là một ẩn số của bài toán.
+ Phơng trình (2.3) có hai ẩn số và có thể giải đợc bằng phơng pháp họa đồ :
Chọn một điểm p làm gốc. Từ p vẽ
2
p
b

biểu diễn
21
BB
VV
=


. Qua b
2
, vẽ đờng thẳng

song
song với phơng của
32
BB
V

(tức là song song với BC). Trở về gốc p, vẽ đờng thẳng
,

song
song với phơng của
3
B
V

(tức là vuông góc với BC). Hai đờng

và
,

giao nhau tại điểm b
3
.
Suy ra :
3
pb

biểu diễn
3
B
V

,
23
bb

biểu diễn
32
BB
V

(hình 2.4).
Đ3. Bi toỏn gia tc

Số liệu cho trớc
H
ình 2.4: Cơ cấu culít

B
C
A
1
2
3
4
1

3



p
b
2
= b
1
b
3


Họa đồ vận tốc

b
2
=b
1

k

B3B2
n
B3
Họa đồ
g
ia tốc
b
3

1


Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật

22
+ Lợc đồ động của cơ cấu
+ Khâu dẫn và quy luật vận tốc, quy luật gia tốc của khâu dẫn


Yêu cầu
Xác định gia tốc của tất cả các khâu của cơ cấu tại một vị trí cho trớc.

Vớ d 1
ắ Số liệu cho trớc
+ Lợc đồ động của cơ cấu bốn khâu bản lề ABCD (hình 2.5).
+ Khâu dẫn AB có vận tốc góc
1

với
1

= hằng số (gia tốc góc của khâu 1:
1
0

=
)

ắ Yêu cầu
Xác định gia tốc của tất cả các khâu của cơ cấu tại vị trí khâu dẫn có vị trí xác định bằng góc
1

(hình 2.5).

ắ Phơng pháp giải bài toán gia tốc
+ Giả sử bài toán vận tốc đã giải xong.
+ Gia tốc của một khâu coi nh đợc xác định nếu biết hoặc gia tốc dài của hai điểm trên
khâu đó, hoặc vận tốc góc, gia tốc góc của khâu và gia tốc dài của một điểm trên khâu đó. Do
vậy, với bài toán đã cho, chỉ cần xác định gia tốc
C
a

của điểm C trên khâu 2 (hay khâu 3).

+ Để giải bài toán gia tốc, cần viết phơng trình gia tốc.
Hai điểm B và C thuộc cùng một khâu (khâu 2), nên phơng trình vận tốc nh sau:
CBCB
aaa
=+


Hay:
nt
CBCBCB
aaa a
=+ +

(2.4)
Khâu 1 quay đều quanh tâm A nên gia tốc
B

a

của điểm B hớng từ B về A và
2
1
BAB
al

=
.
CB
a

là gia tốc tơng đối của điểm C so với điểm B.
n
CB
a

là thành phần pháp tuyến của
CB
a

:
2
2
2
n
CB
CB BC
BC

V
al
l

==
và
n
CB
a

hớng từ C về B.
t
CB
a

là thành phần tiếp tuyến của
CB
a

:
2
t
CB BC
al

=
và
t
CB
aBC

.
n
EB
n
CE
b
n
CB
c

e

n
C


H
ình 2.6 : Họa đồ gia tốc
A
1

B
C
D
E
1
2
3

4
H
ình 2.5 : Cơ cấu bốn khâu bản lề
2

3

t
C
a

t
CB
a

1


Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật

23
Mặc khác do khâu 3 quay quanh tâm D nên ta có:

nt
CCC
aaa
=+

(2.5)
Trong đó :

n
C
a

là thành phần hớng tâm của gia tốc
C
a

:
n
C
a

hớng từ C về D,
2
3
n
C
CDC
D
C
V
al
l

==

t
C
a

là thành phần tiếp tuyến của gia tốc
C
a

:
t
C
aDC


và
3
t
CDC
al

=
. Do
3

cha biết nên giá
trị của
t
C
a

là một ẩn số của bài toán.
Từ (2.4) và (2.5) suy ra :

tn n t
C C C B CB CB
aaaaa a
+==+ +

(2.6)
+ Phơng trình (2.6) có hai ẩn số là giá trị của
t
C
a

và
t
CB
a

nên có thể giải bằng phơng pháp
họa đồ nh sau:
Chọn điểm

làm gốc. Từ

vẽ
'
b



biểu diễn
B

a

. Qua b vẽ
'
CB
bn


biểu diễn
n
CB
a

. Qua n
CB

vẽ đờng thẳng

song song với
t
CB
a

. Trở về gốc

, vẽ vectơ
C
n

biểu diễn
n
C
a

. Qua n
C
vẽ
đờng thẳng
'
song song với
t
C
a

. Hai đờng thẳng

và
'

giao nhau tại c. Suy ra : 'c




biểu diễn
C
a

,
'
C
nc

biểu diễn
t
C
a

,
'
CB
nc


biểu diễn
t
CB
a

(hình 2.6).
+ Hình vẽ (2.6) gọi là họa đồ gia tốc của cơ cấu. Điểm

gọi là gốc học đồ.
Tơng tự nh khi vẽ hoạ đồ vận tốc, họa đồ gia tốc cũng đợc vẽ với tỷ xích là
a
à
:
2

'.
B
a
am
bmms
à



==




giá trị thực của gia tốc
kích thớc của đoạn biểu diễn

Đo đoạn
'c

trên họa đồ gia tốc, ta có thể xác định giá trị của gia tốc
C
a

:

2
2
/
[] [ ].'[ ]

Ca
mms
acmm
smm
à
=


+ Cách xác định gia tốc góc của khâu 3 và khâu 2:
Ta có:
3
t
C
CD
a
l

=
và
2
t
CB
BC
a
l

=
.
Chiều của
3

và
2

đợc suy từ chiều của
t
C
a

và
t
CB
a

(hình 2.5).

+ Cách xác định gia tốc
E
a

của điểm E trên khâu 2:
Do hai điểm B và E thuộc cùng một khâu (khâu 2), ta có phơng trình gia tốc:
nt
EBEBEB
aaa a=+ +

(2.7)
Trong đó :
EB
a

là gia tốc tơng đối của điểm E so với điểm B.
n
EB
a

là thành phần pháp tuyến của
EB
a

:
2
2
2
n
EB
EB BE
BE
V
al
l

==
và
n
EB
a

hớng từ E về B.
t

EB
a

là thành phần tiếp tuyến của
EB
a

:
2
t
EB BE
al

=
và
t
EB
aBE

.
Phơng trình (2.7) có hai ẩn số là giá trị và phơng của
E
a

nên có thể giải bằng phơng pháp
họa đồ nh sau:
Từ b vẽ '
EB
bn

biẻu diễn
n
EB
a

. Qua n
EB
vẽ '
EB
ne


biểu diễn
t
EB
a

. Suy ra :
'e


biểu diễn
E
a


(hình 2.6).

Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật

24
+ Hai điểm C và E cũng thuộc cùng một khâu (khâu 2), do đó ta có:
ECEC
aaa=+

với
EC
a

là
vận tốc tơng đối của điểm E so với điểm C. Mặc khác, từ hình 2.6 ta thấy: ''''ecce

=+

.
Thế mà
'e


biểu diễn
E
a

,
'c


biểu diễn
C
a

. Do vậy
''ce


biểu diễn
EC
a

.


Nhận xét về họa đồ gia tốc
+ Trên hoạ đồ gia tốc (hình 2.6), ta thấy :
Các vectơ có gốc tại

, mút tại b, c, e biểu diễn gia tốc tuyệt đối của các điểm tơng ứng
trên cơ cấu:
'b


biểu diễn
B
a

;
'c


biểu diễn

C
a

;
'e



biểu diễn
E
a


Các vectơ không có gốc tại

nh
''bc


,
''be


,
''ce


biểu diễn vận tốc tơng đối giữa hai điểm
tơng ứng trên cơ cấu: ''bc

biểu diễn
CB
a

; ''be


biểu diễn
EB
a

; ''ce


biểu diễn
EC
a


+ Định lý đồng dạng thuận:
Hình nối các điểm trên cùng một khâu đồng dạng thuận với hình nối mút các vectơ gia tốc
tuyệt đối của các điểm đó trên họa đồ gia tốc.
Thật vậy xét ba điểm B, C, E thuộc cùng khâu 2 (hình 2.6). Mút của các vectơ gia tốc của các
điểm B, C, E lần lợt là b, c, e. Ta có:
2
2
22
22
('',' )
t

CB BC
CB
n
CB BC
al
tg b c b n tg
al




== ==


hay
('', )
tg b c BC tg

=

. Tơng tự:
('', )
tg b e EB tg

=


và
('', )
tg c e EC tg

=


. Điều đó có nghĩa là
các cạnh bc, be, ce của tam giác bce đã lần lợt quay đi một góc

theo cùng một
chiều so với các cạnh tơng ứng CB, EB, EC của tam giác BCE, nên hai tam giác BCE và bce
đồng dạng thuận với nhau.
Vớ d 2
ắ Số liệu cho trớc
+ Lợc đồ động của cơ cấu culít (hình 2.4)
+ Khâu dẫn AB có vận tốc góc
1

với
1

= hằng số (tức là gia tốc góc của khâu 1:
1
0

=
)
ắ Yêu cầu
Xác định gia tốc của tất cả các khâu của cơ cấu tại vị trí khâu dẫn có vị trí xác định bằng góc
1

.

ắ Phơng pháp giải bài toán gia tốc
+ Hai khâu 1 và 2 nối nhau bằng khớp quay nên:
12
BB
aa
=


. Khâu 2 và khâu 3 nối nhau bằng
khớp trợt nên
23


=
và
23


=
. Do vậy, đối với bài toán này, chỉ cần tìm vận tốc
3
B
a

của
điểm B
3
trên khâu 3.
+ Hai điểm B

3
và B
2
thuộc hai khâu khác nhau nối nhau bằng khớp trợt, do đó phơng trình
gia tốc nh sau:

3 2 32 32
kr
BBBBBB
aaa a=+ +

(2.8)
Do
21
BB
aa
=

và khâu 1 quay đều xung quanh điểm A nên
21
BB
aa
=


hớng từ B về A,
21
2
1
BB AB

aa l

==
.
32
r
BB
a

là vận tốc trợt tơng đối của điểm B
3
so với điểm B
2
:
32
r
BB
a

song song với phơng trợt
của khớp trợt B. Giá trị của
32
r
BB
a

là một ẩn số của bài toán.
32
k
BB

a

là gia tốc Côriôlít trong chuyển động tơng đối của khâu 3 so với khâu 2:
32 32
2
2
k
BB BB
aV

=


, phơng chiều của
32
k
BB
a

là chiều của vectơ
32
BB
V

quay 90
0
theo chiều của
2

,

32 32
2
2
k
BB BB
aV

=
.
Mặc khác, điểm B
3
thuộc khâu 3, khâu 3 quay quanh điểm C, do đó:

333
nt
BBB
aaa=+

(2.9)

Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật

25
Trong đó :
3
n
B
a

là thành phần hớng tâm của

3
B
a

:
3
n
B
a

hớng từ B về C và
3
3
2
2
3
B
n
BCB
CB
V
al
l

==
.
3
t
B
a

là thành phần tiếp tuyến của
3
B
a

:
3
t
B
aCB

và
3
3
t
BCB
al

=
. Do
3

cha biết nên giá trị của
3
t
B
a

là một ẩn số của bài toán.

Từ (2.8) và (2.9) suy ra:

33 3 23232
tn k r
B B B B BB BB
aaaaa a+==+ +

(2.10)
+ Phơng trình (2.10) có hai ẩn số là giá trị của
3
t
B
a

và của
32
r
BB
a

nên có thể giải đợc bằng
phơng pháp họa đồ :
Chọn một điểm

làm gốc. Từ

vẽ
2
'b

biểu diễn
2
B
a

. Qua b
2
vẽ
2
'bk

biểu diễn
32
k
BB
a

.
Qua k vẽ đờng thẳng

song song với
32
r
BB
a

tức là song song với phơng trợt của con trợt
B. Trở vềgốc

, vẽ
3
B
n



biểu diễn
3
n
B
a

. Qua n
B3
vẽ đờng thẳng
,

song song với phơng của
3
t
B
a

tức là vuông góc với CB. Hai đờng

và
,

giao nhau tại điểm b
3
. Suy ra rằng
3
'b




biểu diễn
3
B
a

,
3
'kb

biểu diễn
32
r
BB
a

,
3
B3
n'b

biểu diễn
3
t
B
a

(hình 2.4).

Phơng pháp phân tích động học trên đây đợc gọi là phơng pháp họa đồ vectơ, thờng đợc
sử dụng rộng rãi cho các cơ cấu phẳng trong đó tất cả khớp động đều là khớp thấp: khớp quay
và khớp trợt.



Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật

26
Bài tập chơng II :
Bài 1:

Vẽ họa đồ vận tốc và họa đồ gia tốc của cơ cấu và xác
định vận tốc góc, gia tốc góc của khâu 3 tại vị trí có
0
1
120

=
. Cho biết:
2220.1
BC AB CD AD

llll m====
;
1
10 /rad s

=
= hằng số. Xác định vận tốc góc và gia
tốc góc của khâu 3 (hình 2.7).

Bài 2:
Vẽ họa đồ vận tốc và họa đồ gia tốc của cơ cấu và xác
định vận tốc góc, gia tốc góc của khâu 3 tại vị trí có
0
1
60

=
. Cho biết:
0.1
BC AC
ll m==
;
1
10 /rad s

=
=và
bằng hằng số. Xác định vận tốc góc và gia tốc góc của khâu 3 (hình 2.8).

Bài 3:

Tính vận tốc và gia tốc điểm F trong cơ cấu máy sàng lắc nếu tay quay quay đều với vận tốc
góc
1
20 /
R
ad s

=
tại vị trí AB và CD thẳng đứng, BC nằm ngang. Cho biết:
0,1
22
BC DF
AB CE DE
ll
lll m=== = =
(hình 2.9).












BàI GIảI :
Bài 1 :

+ Phơng trình vận tốc :

CBCB
VVV=+

(2.11)
Với :
B
VAB

;
1BAB
Vl

=

CB
VBC

;
2CB BC
Vl

=


C
VDC

Phơng trình (2.11) có hai ẩn số và có thể giải đợc bằng phơng pháp họa đồ.
Họa đồ vận tốc nh trên hình 2.10.
Từ họa đồ vận tốc, suy ra:

1
10.0,05 0,5 /
CB AB
VV l ms

== = =


3
0,5
10 /
0,05
C
DC
V
rad s
l

== =

Chiều của
3

đợc suy từ chiều của
C

V

nh trên hình 2.10.
+ Phơng trình gia tốc :

tn n t
C C C B CB CB
aaaaa a+==+ +

(2.12)
A
B
C
D
H
ình 2.
7

1
2
3
4
1

1

1

A
B

C
E
D
F
1
2
3
4
5
H
ình 2.9
C
H
ình 2.8
A
1
2
B
3
1

1


Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật

27
Với :
B
a

hớng từ B về A;
22 2
1
(10) .0,05 5 /
BAB
al ms

== =


n
CB
a

hớng từ C về B;
22
22
2
(0,5)
2,5 /
0,1
n
CB
CB BC
BC
V
al ms
l

=== =


t
CB
aBC

;
2
t
CB BC
al

=


n
C
a

hớng từ C về D;
22 2
3
(10) .0,05 5 /
n
CDC
al ms

== =

t
C
aDC

;
3
t
CDC
al

=

Phơng trình (2.12) có hai ẩn số và có thể giải bằng phơng pháp họa đồ.
Họa đồ gia tốc cho trên hình 2.10.
Từ họa đồ gia tốc suy ra:
2
3
53
2,88 /
33
t
B
C
a
ams===
và
3
53
57,7 /

3.0,05
t
C
DC
a
rad s
l

== =

Chiều của
3

đợc suy từ chiều của
t
C
a

nh trên hình 2.10.

Bài 2 :
+ Ta có :
32
BB
VV=

và
21


=
.
Phơng trình vận tốc :

2121
BBBB
VVV=+

(2.13)
Với :

1
B
VAB

;
1
1BAB
Vl

=
;
21
//
BB
VAB

;
23
BB
VVCB=


;
23
3BB CB
VV l

=
=

Phơng trình (2.13) có hai ẩn số và có thể giải bằng phơng pháp họa đồ.
Họa đồ vận tốc nh trên hình 2.11. Từ họa đồ vận tốc suy ra:

31
1
2 2 2.10.0,1 2 /
BB AB
VV l ms

== = =
;

3
3
2
20 /
0,1
B
CB
V
rad s
l

===

Chiều của
3

suy từ chiều của
3

B
V

nh trên hình 2.11.
+ Phơng trình gia tốc :

33 3 2 12121
tn k r
BB B B BBBBB
aaaaaa a+===+ +

(2.14)
Với:
1
B
a

hớng từ B về A,
1
22 2
1
(10) .0,1 10 /
BAB
al ms

== =

Họa đồ vận tốc
p

b
c
B
V

CB
V

C
V


b
n
CB
n
C
c
B
a

n
C
a

n
CB
a

t

CB
a

t
C
a

Họa đồ
g
ia tốc
A
B
C
D
H
ình 2.10
1
2
3
4
1

1

C
V

3

2

t
C
a


Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật

28

21 21
2
1
22.3.10203/
k
BB BB
aV ms

===
, chiều của
21
k
BB
a

là chiều của
21
BB
V

quay đi 90
0
theo
chiều
1

;
21
//
r
BB
aAB



3
n
B
a

hớng từ B về C,
3
22 2
3
(20) .0,1 40 /
n
BCB
al ms

== =

;
3
t
B
aCB

;
3
3
t
BCB
al

=

Phơng trình (2.14) có hai ẩn số và có thể giải bằng phơng pháp họa đồ.
Họa đồ gia tốc nh trên hình 2.11. Từ họa đồ gia tốc suy ra
3
0
t
B
a
=

do dó
3
0

=
.

Bài 3 :
+ Cơ cấu máy sàng lắc bao gồm khâu dẫn 1và hai nhóm tĩnh định hạng II. Nhóm gần khâu
dẫn gồm hai khâu 2 và 3 và ba khớp quay B, C, D (khớp chờ là khớp quay B và khớp quay D).
Nhóm xa khâu dẫn gồm hai khâu 4 và 5 và ba khớp : 2 khớp quay E, F và 1 khớp trợt F (khớp
chờ là khớp quay E và khớp trợt F).
Bài toán vận tốc đợc giải cho nhóm gần khâu dẫn trớc, sau đó đến nhóm xa khâu dẫn.
+ Hai điểm C và B thuộc cùng khâu 2, ta có:

CBCB
VVV=+

(2.15)
Với :
B
VAB

,
1BAB
Vl

=
,
CB
VBC

,
2CB BC
Vl

=
,
C
VDC

,
3CDC
Vl

=

Giải phơng trình (2.15) bằng phơng pháp họa đồ, ta suy đợc vận tốc
C
V

.
Dựa vào định lý đồng dạng thuận, ta suy đợc vận tốc
E
V

của điểm E trên khâu 3 :
2
C
E
V
V
=



Hai điểm F và E thuộc cùng khâu 4, ta có:

FEFE
VVV=+

(2.16)
Trong đó :
2

C
E
V
V
=


,
FE
VEF

,
4
.
FE EF
Vl

=
,
F
V

song song với phơng trợt của con trợt F.
Giải phơng trình (2.16) bằng phơng pháp họa đồ, ta suy đợc vận tốc
F
V

.
Họa đồ vận tốc nh trên hình 2.12.
Từ đó suy ra :

CB
VV=

;
1
20.0,1 2 /
CB AB
VV l ms

== = =
,
Họa đồ
g
ia tốc

1
B
a

b
1

k
b
3
=b
2

21
k

BB
a

n
B3
phơng của
3
t
B
a


phơng của

21
r
BB
a


3
n
B
a

21
r
BB
a

Họa đồ vận tốc
p

b
1
b
2
= b
3
32
BB
VV=

21
BB
V

1
B
V

C
H
ình 2.11
A
1
2
B
3
1

32
BB
VV=

3


Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật

29
2
C
FE
V
VV
==


và
2
1/
22
C
FE
V
VV ms== ==
,
0
CB

V
=

;
0
EF
V =

;
2
0

= ;
4
0

=

+ Hai điểm C và B thuộc cùng khâu 2, ta có:

tn n t
C C C B CB CB
aaaaa a+==+ +

(2.17)
Với:
B
a

hớng từ B về A,

22 2
1
(20) .0,1 40 /
BAB
al ms

== =
,
n
CB
a

hớng từ C về B,
2
2
.0
n
CB BC
al

==
,
t
CB
aCB

,
3
.
t

CB BC
al

=
,
n
C
a

hớng từ C về D,
22
2
2
20 /
0.2
n
C
C
DC
V
ams
l
===
,
t
C
aDC

,
3

.
t
CCD
al

=
.
Giải phơng trình (2.17) bằng phơng pháp họa đồ, ta suy đợc vận tốc
C
a

.
Dựa vào định lý đồng dạng thuận, ta suy đợc gia tốc
E
a

của điểm E trên khâu 3 :
2
EC
aa
=

.
+ Hai điểm F và E thuộc cùng khâu 4, ta có:

nt
F E FE FE
aaa a=+ +

(2.18)

Với :
2
EC
aa=

,
2
4
.0
n
FE EF
al

==
,
t
FE
aEF

,
4
.
t
FE EF
al

=
,
F
a

song song với phơng trợt
của con trợt F.
Giải phơng trình (2.18) bằng phơng pháp họa đồ, ta suy đợc gia tốc
F
a

.
Họa đồ gia tốc nh trên hình 2.12.
Từ đó suy ra :
2
10
5/
22
E
F
a
ams===

Ghi chú : Khi vẽ họa đồ vận tốc trong hai bài tập trên, cần lu ý rằng họa đồ cơ cấu, họa đồ
vận tốc và gia tốc có các hình dạng đặc biệt, do vậy ta không cần sử dụng tỷ xích mà chỉ sử
dụng quan hệ giữa các cạnh trên họa đồ để tính toán giá trị của vận tốc và gia tốc.


Họa đồ vận tốc
p
b = c
Phơng của V
C
Phơn
g
của V
F
Phơn
g
của V
CB

Phơn
g
của V
FE
e = f


p
hơn
g

t
CB
a


b= n
CB
n
C
=c
p
hơn
g

t
C
a

e

p
hơn
g

t
F
E
a

p
hơn
g

F
a

f
Họa đồ
g
ia tốc
1

A
B
C
E
D
F
1
2

3
4
4
H
ình 2.12

Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật

30
Chng III

PHN TCH LC TRấN C CU PHNG

Đ1. Lc tỏc ng trờn c cu
Khi làm việc cơ cấu chịu tác động của các ngoại lực sau :
1) Ngoi lc
Lực phát động : Lực từ động cơ đặt trên khâu dẫn của cơ cấu thông qua một hệ truyền dẫn.
Lực phát động thờng có dạng một momen lực và ký hiệu là
M

Đ
.

Lực cản kỹ thuật : Lực từ đối tợng công nghệ tác động lên bộ phận làm việc của máy. Lực
cản kỹ thuật là lực cần khắc phục để thực hiện quy trình công nghệ của máy, lực này đợc đặt
trên một khâu bị dẫn của cơ cấu.
Ví dụ lực cắt tác động lên các dụng cụ trong các máy cắt gọt kim loại, lực cản của đất tác
dụng lên lỡi cày trong máy cày, trọng lợng các vật cần di chuyển trong máy nâng chuyển
Lực cản kỹ thuật đợc ký hiệu là
C

P

hay
C
M

.

Trọng lợng các khâu : Nếu trọng tâm các khâu đi lên thì trọng lợng có tác dụng nh lực
cản, ngợc lại nếu trọng tâm đi xuống thì trọng lợng có tác dụng nh lực phát động. Trọng
lợng khâu thứ i đợc ký hiệu là
i
G

.
2) Lc quỏn tớnh
Ngoài ngoại lực, trên các khâu chuyển động có gia tốc còn có lực quán tính. Lực quán tính ký
hiệu là
qt
P

, còn momen lực quán tính ký hiệu là
qt
M

.
3) Phn lc khp ng

Dới tác động của ngoại lực và lực quán tính,
trong các khớp động của cơ cấu xuất hiện các phản

lực khớp động.

Phản lực khớp động là lực từ mỗi thành phần
khớp động tác động lên thành phần khớp động
đợc nối với nó trong khớp động. Phản lực khớp
động từ khâu thứ i tác dụng lên khâu thứ j đợc ký
hiệu
ij
R

.

Trong mỗi khớp động bao giờ cũng có một đôi
phản lực khớp động trực đối với nhau: Nếu khâu 1
tác động lên khâu 2 một lực
12
R

, thì khâu 2 sẽ tác
động lên khâu 1 một lực
21
R

với
21 12
R
R
=

(hình 3.1).

Phản lực khớp động gồm hai thành phần:
+ áp lực khớp động : Thành phần không sinh công trong chuyển động tơng đối giữa các
thành phần khớp động. áp lực khớp động vuông góc với phơng chuyển động tơng đối. áp lực
khớp động từ khâu thứ i tác dụng lên khâu thứ j đợc ký hiệu là
ij
N

.
+ Lực ma sát : Thành phần sinh công âm trong chuyển động tơng đối. Lực ma sát song song
với phơng chuyển động tơng đối (hoặc xu hớng chuyển động tơng đối). Lực ma sát từ
khâu thứ i tác dụng lên khâu thứ j đợc ký hiệu là
ij
F

. Lực ma sát trong khớp động là một lực
cản có hại, công của lực ma sát làm nóng và làm mòn các thành phần khớp.

1
2
21
R

12
R

12
N

12
F

H
ình 3.1

Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật

31
Đ2. S liu cho trc, gi thit v ni dung ca bi toỏn phõn tớch lc c cu

Số liệu cho trớc
+ Lợc đồ động của cơ cấu, khâu dẫn và vận tốc góc
1

của khâu dẫn
+ Các ngoại lực tác động lên các khâu
+ Các thông số quán tính gồm:
Khối lợng m
i
và vị trí trọng tâm S
i
của mỗi khâu
Momen quán tính J
Si
đối với trọng tâm của các khâu chuyển động quay.


Các giả thiết của bài toán phân tích lực cơ cấu
+ Khi phân tích lực trên khâu dẫn, ngời ta thờng giả thiết khâu dẫn quay đều, tức là có vận

tốc góc bằng hằng số.
+ Mặt khác, các khớp động thờng đợc bôi trơn đầy đủ nên giá trị lực ma sát trong khớp
động thờng khá nhỏ so với giá trị áp lực khớp động tơng ứng, do vậy khi giải bài toán phân
tích lực ngời ta thờng bỏ qua lực ma sát, nghĩa là đồng nhất áp lực khớp động với phản lực
khớp động.
+ Đối với cơ cấu phẳng, để bài toán phân tích lực đợc đơn giản, ta giả thiết các lực tác dụng
lên cơ cấu nằm trong cùng một mặt phẳng song song với mặt phẳng chuyển động của cơ cấu.


Nội dung của bài toán phân tích lực cơ cấu
Bài toán phân tích lực cơ cấu bao gồm các vấn đề sau:
+ Phân tích lực trên khâu bị dẫn, cụ thể là xác định áp lực tại các khớp động trong các nhóm
tĩnh định của cơ cấu.
+ Phân tích lực khâu dẫn, cụ thể là xác định lực hay momen lực cần phải đặt trên khâu dẫn để
bảo đảm cho khâu dẫn có vận tốc bằng hằng nh đã giả thiết. Lực và momen lực nói trên lần
lợt đợc gọi là lực cân bằng ký hiệu là
cb
P

và momen cân bằng ký hiệu là
cb
M

.
Ngoài ra, còn phải xác định áp lực tại khớp động nối khâu dẫn với giá.

Chơng này chỉ trình bày bài toán phân tích lực trên cơ cấu phẳng và sử dụng phơng pháp
họa đồ vectơ.
Đ3. Nguyờn tc v trỡnh t gii bi toỏn phõn tớch lc c cu
1) Nguyờn lý almbe

áp lực khớp động là nội lực đối với cơ cấu. Để làm xuất hiện các lực này trong công thức
tính toán, ta phải hình dung tách các khớp động ra. Tại mỗi thành phần khớp động đợc tách
ra, ta đặt phản lực tơng ứng.
Ví dụ trong cơ cấu 4 khâu bản lề (hình 3.2), khi hình dung tách các khớp B, C, D ra, ta phải
đặt tại các thành phần khớp động B, C, D các phản lực tơng ứng:
43 23 32 21 12
;;;;NNNNN


(hình 3.3).

Khi cơ cấu chuyển động, các khâu nói chung có gia tốc, hệ lực gồm ngoại lực và các áp lực
đặt trên các thành phần khớp của nó không phải là một hệ lực cân bằng. Nh vậy không thể
viết các phơng trình cân bằng lực để giải tìm áp lực khớp động.
Tuy nhiên, theo nguyên lý Đălămbe, nếu ngoài các ngoại lực và các áp lực tại các thành phần
khớp động trên khâu, nếu thêm vào đó các lực quán tính và momen lực quán tính của khâu và
coi chúng nh là những ngoại lực thì sẽ đợc một hệ lực cân bằng. Khi đó có thể viết các
phơng trình cân bằng lực của tĩnh học cho khâu và giải để xác định các áp lực khớp động.
2) iu kin tnh nh ca bi toỏn phõn tớch ỏp lc khp ng

Khi viết phơng trình cân bằng lực của tĩnh học, nếu chúng ta viết cho từng khâu một, thì số
phơng trình cân bằng lực có thể nhỏ hơn số ẩn cần tìm. Ví dụ với khâu 3 trong cơ cấu 4 khâu
bản lề (hình 3.3) thì số ẩn số là 4 (phơng và giá trị của các lực
43 23
;NN


), số phơng trình
cân bằng lực bằng 3 (2 phơng trình hình chiếu và 1 phơng trình momen).

Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật

32
Vì vậy cần phải viết phơng trình cân bằng lực cho một nhóm các khâu bị dẫn kề nhau thì số
ẩn số mới có thể bằng số phơng trình cân bằng lực lập đợc.













Xét một nhóm gồm n khâu bị dẫn kề nhau, trong đó có p
5
khớp loại 5 và p
4
khớp loại 4 (kể
cả các khớp chờ của nhóm).
Đối với cơ cấu phẳng, ta thờng gặp các khớp thấp loại 5 là khớp quay, khớp trợt và các khớp
cao loại 4 nh khớp bánh răng phẳng, khớp cam phẳng.
+ Đối với khớp quay (hình 3.4a), do áp suất giữa các thành phần khớp quay đồng quy tại tâm
quay O của khớp, do đó áp lực
N

cũng đi qua tâm quay O. Để xác định áp lực
N

trong khớp
quay, cần xác định giá trị của
N

và góc

xác định phơng của
N

.
+ Đối với khớp trợt (hình 3.4b), do áp suất giữa các thành phần khớp đều vuông góc với
phơng trợt xx, do đó áp lực
N

trong khớp trợt cũng vuông góc với phơng trợt xx. Để xác
định áp lực
N

trong khớp trợt, cần xác định giá trị của
N

và thông số x xác định điểm đặt
của
N

.

Nh vậy, áp lực tại mỗi khớp động loại 5 (khớp quay, khớp trợt) ứng với hai ẩn số của bài
toán phân tích lực.
+ Đối với khớp cao phẳng (hình 3.4c), áp lực
N

có điểm đặt là điểm tiếp xúc M của hai thành
phần khớp cao, có phơng song song với phơng pháp tuyến chung nn tại M, do đó để xác
định
N

chỉ cần xác định giá trị của
N

, tức là áp lực tại mỗi khớp động loại 4 ứng với hai ẩn
số của bài toán phân tích lực.

Nh vậy số ẩn số cần tìm đối với nhóm nói trên là
54
2
p
p
+
.
Vì với mỗi khâu (xem nh là vật rắn tuyệt đối) ta viết đợc 3 phơng trình cân bằng lực (2
phơng trình hình chiếu và 1 phơng trình momen), nên số phơng trình cân bằng lực lập
đợc bằng 3n.
Để giải đợc bài toán phân tích lực, số phơng trình cân bằng lực lập đợc phải bằng số ẩn số
cần tìm, tức là phải có điều kiện :
N


1
2
a) Khớ
p

q
ua
y

N

x
1
2
b) Khớ

p
trợt
c) Khớ
p
cao
N

M
n
n
1
2
H
ình 3.4
O
x
x
D
C
3
A
B
1
2
4
H
ình 3.2
A
1
21

N

12
N

32
N

B
2
C
23
N

D
43
N

C
B
H
ình 3.3
3

Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật

33

54
3(2 )0npp+=

(3.1)

Tóm lại để giải đợc bài toán phân tích lực ta phải xét đồng thời các khâu, các khớp trong
một nhóm tĩnh định. Điều kiện (3.1) đợc gọi là điều kiện tĩnh định của bài toán phân tích áp
lực khớp động.
3) Trỡnh t v vớ d gii bi toỏn phõn tớch ỏp lc khp ng


Số liệu cho trớc
- Lợc đồ động của cơ cấu tay quay con trợt
- Khâu dẫn là khâu 1, vận tốc góc khâu dẫn bằng
1

với
1

= hằng số
- Ngoại lực tác động lên các khâu:
Khâu 2 chịu tác động của lực
2
P

, momen
2
M

và trọng lợng
2
G

Khâu 3 chịu tác động của lực
3
P

, momen
3
M

và trọng lợng
3
G

.
- Khối lợng m
i
, vị trí khối tâm S
i
và momen quán tính J
Si
đối với trọng tâm của mỗi khâu.


Yêu cầu
Giải bài toán phân tích áp lực khớp động tại vị trí đang xét của cơ cấu (hình 3.5)

a) Tớnh lc trờn cỏc khõu b dn
Để phân tích lực trên các khâu bị dẫn, ta tiến hành theo trình tự sau đây:

Tách cơ cấu thành các nhóm tĩnh định, còn lại là khâu dẫn (hoặc các khâu dẫn) nối giá.
Cơ cấu tay quay con trợt chỉ có một nhóm tĩnh định, đó là nhóm gồm hai khâu (khâu 2, khâu
3) và ba khớp (khớp quay B, khớp quay C và khớp trợt C). Khớp chờ của nhóm là khớp quay
B và khớp trợt C. Khớp trong của nhóm là khớp quay C.

B
12
N

12
n
N

12
t
N

C

II
P

32
N

Khâu (2)
H
ình 3.5c
C
III
P

43
N

x
Khâu (3)
23
N

Hỡnh 3.5d
A
C
B
1
2
3
4
1

x
II
P

III
P

H
ình 3.5a : Cơ cấu tay quay - con trợt
1

A
B
21
N

Khõu dn
H
ình 3.5b
C
B
12
N

12
n
N

12
t
N

II
P

III
P

43
N

x
x
Nhóm tĩnh định (2+3)
II

h
II
P

III
P

12
n
N

12
t
N

A

43
N

H
ình 3.5e : Hoạ đồ lực của cơ cấu
12
N

23
N

B
C

()

P
D
(')

III
h

Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật

34
Cơ cấu có một bậc tự do nên sau khi tách nhóm tĩnh định ra, chỉ còn lại một khâu dẫn AB nối
giá bằng khớp quay.


Xác định lực và momen lực quán tính tác động lên các khâu.


Đặt các ngoại lực, các lực và momen lực quán tính, các áp lực khớp chờ lên các nhóm.

Giả sử rằng hệ lực gồm các ngoại lực kể cả lực và momen lực quán tính tác động lên khâu 2
đợc thu gọn thành lực
II
P

, lên khâu 3 thành lực
III
P

(hình 3.5b).


Viết và giải phơng trình cân bằng lực cho các nhóm.

Bài toán phân tích áp lực khớp động đợc giải cho các nhóm xa khâu dẫn trớc sau đó đến
nhóm gần khâu dẫn.
- Hệ lực tác động lên nhóm (2+3) gồm các lực
12 43
,, ,
II III
PP N N


là một hệ lực cân bằng, ta có:
12 43
0
II III
NPPN++ + =

(3.2)
Phơng trình (3.2) có 3 ẩn số (giá trị và phơng của
12
N

, giá trị của
43
N

), cha thể giải đợc.

- Để giảm số ẩn số, ta phân tích
12
N

thành hai thành phần:
12
n
N

song song với BC,
12
t
N

vuông
góc với BC. Giá trị của
12
t
N

xác định nh sau:


Momen đối với điểm C của tất cả các lực tác động lên khâu 2 (hình 3.5c):
12
0
t
CIIII BC
MPhNl= =

12
.
t
II II
BC
Ph
N
l
=

- Phơng trình (3.1) trở thành:
12 12 43
0
nt
II III
NNPPN++++=

(3.3)
Phơng trình (3.3) có hai ẩn số và có thể giải bằng phơng pháp họa đồ (hình 3.5): Chọn một
điểm P làm gốc. Từ P vẽ vectơ
PA

biểu diễn lực
12
t
N

. Qua điểm A vẽ vectơ
A
B

biểu diễn
II
P

.
Qua điểm B vẽ vectơ
B
C

biểu diễn
III
P

. Qua điểm C, vẽ đờng thẳng
()

song song với
phơng của
43
N

. Qua gốc P vẽ đờng thẳng song song với phơng của
12
n
N

. Hai đờng thẳng
này cắt nhau tại điểm D. Suy ra : vectơ
CD


biểu diễn
43
N

, vectơ
DP


biểu diễn
12
n
N

, vectơ
DA

biểu diễn
12
N

.
- Xác định điểm đặt của lực
43
N

:
Momen đối với điểm C của tất cả các lực tác động lên khâu 3 (hình 3.5d):
43
0
C III III
MNxPh= =




43
.
III III
Ph
x
N
=

- Hệ lực tác động lên khâu 3 gồm
III
P

,
23
N

,
43
N

(hình 3.5d) là một hệ lực cân bằng, ta có:

23 43
0
III
NNP++=

(3.4)
Phơng trình (3.4) có hai ẩn số là giá trị và chiều
23
N

nên có thể giải đợc bằng phơng pháp
hoạ đồ (hình 3.5e). Suy ra : vectơ
DB


biểu diễn
23
N

.

Ghi chú :
Cách sắp xếp phơng trình cân bằng lực (3.3) nh sau :
+ Hai lực cha biết đợc sắp xếp hai đầu.
+ Các lực thuộc cùng một khâu đợc sắp xếp gần nhau
+ Hai thành phần của cùng một lực đợc sắp xếp gần nhau.

Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật

35
b) Tớnh lc trờn khõu dn

Với cơ cấu một bậc tự do, sau khi tách các nhóm tĩnh định, sẽ còn lại một khâu dẫn nối giá.
Với cơ cấu tay quay con trợt, sau khi tách nhóm tĩnh định (2+3) sẽ còn lại khâu dẫn AB nối
giá bằng khớp quay A (hình 3.6).
Theo giả thiết của bài toán phân tích lực cơ cấu, khâu dẫn có vận tốc
1

= hằng số, tức là luôn
luôn ở trạng thái cân bằng. Để bảo đảm điều kiện cân bằng lực này, phải đặt lên khâu dẫn một
lực cân bằng
cb
P

hay một momen cân bằng
cb
M

để cân bằng với toàn bộ tác động của phần
còn lại của cơ cấu lên khâu dẫn (tức là cân bằng với lực
21
N

).

Trờng hợp đặt lên khâu dẫn một momen cân bằng
cb
M

(hình 3.6a) :
Momen đối với điểm A của tất cả các lực tác động lên khâu dẫn:
21 21
.0
Acb
MMNh= =




21 21
.
cb
M
Nh
=

Xét cân bằng lực khâu dẫn, ta có:
41 21
NN=





Trờng hợp đặt lên khâu dẫn một lực cân bằng
cb
P

(hình 3.6b):
Momen đối với điểm A của tất cả các lực tác động lên khâu dẫn:
21 21
0
Acbcb
MPhNh= =




21 21
.
cb
cb
Nh
P
h
=

Hệ lực tác động lên khâu dẫn 1 gồm
cb
P

,
21
N

,
41
N

là một hệ lực cân bằng, ta có:

21 41
0
cb
PN N++=

(3.5)
Giải phơng trình (3.5) bằng phơng pháp hoạ đồ, suy đợc
41
N

(hình 3.6b).
4) Phng phỏp di chuyn kh d tớnh
cb
M

hay
cb
P


Ta có thể tính
cb
M

hay
cb
P

mà không cần phân tính áp lực khớp động trên toàn bộ cơ cấu để
tìm ra
21
N

bằng cách áp dụng nguyên lý di chuyển khả dĩ : Tổng công suất tức thời của một
hệ lực cân bằng bằng 0.


Hệ lực gồm các ngoại lực
i
P

, các momen ngoại lực
i

M
tác động lên cơ cấu (trong đó kể cả
các lực và momen lực quán tính tác động lên cơ cấu) và momen cân bằng
cb
M

(hay lực cân
bằng
cb
P

) là một hệ lực cân bằng.


Trờng hợp đặt lên khâu dẫn một momen cân bằng
cb
M

, ta có:

1
0
ii i i cb
PV M M

++=

1

A
B
21
N

1
41
N

cb
M
H
ình 3.6a
21
h
1

A
B
21
N

1
cb
P

1

H
ình 3.6b
21
N

cb
P

41
N

41
N

cb
h