Bài giảng: Nguyên lý máy - chương 2 (tiếp) docx

CH NG 2. ƯƠ
CH NG 2. ƯƠ
Đ NG H C C Ộ Ọ Ơ
Đ NG H C C Ộ Ọ Ơ
C UẤ
C UẤ
(KINEMATIC OF MECHANISM)
(KINEMATIC OF MECHANISM)
NGUYÊN LÝ MÁY
NGUYÊN LÝ MÁY
Đ I H C CÔNG NGHI P TP.H CHÍ MINHẠ Ọ Ệ Ồ
Đ I H C CÔNG NGHI P TP.H CHÍ MINHẠ Ọ Ệ Ồ
KHOA C
KHOA C
Ô
Ô
KHÍ
KHÍ


§1. Đ i c ngạ ươ
§1. Đ i c ngạ ươ
Phân tích động học cơ cấu là nghiên cứu quy luật chuyển động của cơ cấu khi đã
biết trước lược đồ động của cơ cấu và quy luật chuyển động của khâu dẫn.
I. Nội dung
- Bài tóan vị trí
- Bài tóan vận tốc
- Bài tóan gia tốc
II. Ý nghĩa

- Xác định vị trí  phối hợp và sử dụng chuyển động của các cơ cấu để hòan
thành nhiệm vụ của các máy đặt ra, bố trí không gian, vỏ máy…
- Vận tốc và gia tốc là những thông số cần thiết phản ánh chât lượng làm việc của
máy


§1. Đ i c ngạ ươ
§1. Đ i c ngạ ươ
III. Phương pháp
Tùy theo nội dung, yêu cầu của từng bài tóan, ta có thể sử dụng các phương pháp
khác nhau: giải tích, đồ thị, họa đồ vector…

Phương pháp đồ thị (graphical method), phương pháp họa đồ vector.
Ưu điểm
+ Đơn giản, cụ thể, dễ nhận biết và kiểm tra.
Nhược điểm
+ Thiếu chính xác do sai số dựng hình, sai số đọc…
+ Phương pháp đồ thị, kết quả cho quan hệ giữa một đại lượng động học theo
một thông số nhất định thường là khâu dẫn.
+ Phương pháp họa đồ vector, kết quả không lien tục, chỉ ở các điểm rời rạc.

Phương pháp giải tích (analytical method)
Ưu điểm
+ Cho mối quan hệ giữa các đại lượng bằng biểu thức giải tích, dễ dàng cho
việc khảo sát dung máy tính.
+ Độ chính xác cao
Nhược điểm
+ Đối với một số cơ cấu, công thức giải tích rất phức tạp và khó kiểm tra

§2. Phân tích đ ng h c b ng ph ng pháp gi i tíchộ ọ ằ ươ ả
§2. Phân tích đ ng h c b ng ph ng pháp gi i tíchộ ọ ằ ươ ả
Xét cơ cấu tay quay – con trượt lệch
tâm có vị trí đang xét như hình vẽ
Cho: l
AB
, l
BC
, ω
1
là hằng số và
độ lệch tâm e
Xác định: x
C
, ν
C
, a
C
1 1 2 2
os os
C
x l c l c
ϕ ϕ
= +
1 1 1 2 2 1
1 1
1 1 2 2 2
2
( ) ; ( ) ( )
l sin

sin sin arcsin
t t t f
e
l e l
l
ϕ ϕ ω ϕ ϕ ϕ
ϕ
ϕ ϕ ϕ
= = = =


+

+ = ⇒ =


( ) ( )
1 1
( )
C C C
x x x t
ϕ ω
= =
1 1 1 1 2
2
2
1 2 1 1
1 1
3
2 2 2

( ) (sin os tan )
os( + ) os
( )
os os
C C
C C
v v t l c
c l c
a a t l
c l c
ω ϕ ϕ ϕ
ϕ ϕ ϕ
ω
ϕ ϕ
= = − +


 

= = − +
 

 

với


với

§3. Phân tích đ ng h c c c u ph ng b ng ph ng pháp đ thộ ọ ơ ấ ẳ ằ ươ ồ ị
§3. Phân tích đ ng h c c c u ph ng b ng ph ng pháp đ thộ ọ ơ ấ ẳ ằ ươ ồ ị


Xét cơ cấu 4 khâu bản lề có vị trí đamg xét như hình vẽ
Cho: l
AB
, l
BC
, l
DA
, ω
1
là hằng số
Xác định: ϕ
3
, ω
3
, ε
3
Xác định giá trị ϕ
3
từ phương pháp vẽ,
đo và lập bảng
Xây dựng đồ thị
( )
3 3 1
ϕ ϕ ϕ
=

§3. Phân tích đ ng h c c c u ph ng b ng ph ng pháp đ thộ ọ ơ ấ ẳ ằ ươ ồ ị
§3. Phân tích đ ng h c c c u ph ng b ng ph ng pháp đ thộ ọ ơ ấ ẳ ằ ươ ồ ị




§4. Phân tích đ ng h c c c u ph ng b ng ph ng pháp h a đ vectorộ ọ ơ ấ ẳ ằ ươ ọ ồ
§4. Phân tích đ ng h c c c u ph ng b ng ph ng pháp h a đ vectorộ ọ ơ ấ ẳ ằ ươ ọ ồ




Ôn lại một số kiến thức đại số vector
- Định lý liên hệ vận tốc
+ Hai điểm A, B khác nhau cùng thuộc một khâu đang chuyển động song phẳng
BA
B A
v v v
= +
r r r
+ Hai điểm A
1
, A
2
trùng nhau, thuộc hai khâu đang chuyển động song phẳng
tương đối đối với nhau
2 1 2 1
A A A A
v v v

= +
r r r


§4. Phân tích đ ng h c c c u ph ng b ng ph ng pháp h a đ vectorộ ọ ơ ấ ẳ ằ ươ ọ ồ
§4. Phân tích đ ng h c c c u ph ng b ng ph ng pháp h a đ vectorộ ọ ơ ấ ẳ ằ ươ ọ ồ




- Định lý liên hệ gia tốc
+ Hai điểm A, B khác nhau cùng thuộc một khâu đang chuyển động song phẳng
+ Hai điểm A
1
, A
2
trùng nhau, thuộc hai khâu đang chuyển động song phẳng
tương đối đối với nhau
2 2 1 2 1
1
k r
A A A A A A
a a a a
= + +
r r r r
2 1
2 1
2 1
0
1

1
// _ _ 90 _ _
2
k
A A
A A
A A
v quay theo
a
v
ω
ω


=



r ur
r


§4. Phân tích đ ng h c c c u ph ng b ng ph ng pháp h a đ vectorộ ọ ơ ấ ẳ ằ ươ ọ ồ
§4. Phân tích đ ng h c c c u ph ng b ng ph ng pháp h a đ vectorộ ọ ơ ấ ẳ ằ ươ ọ ồ




- Điều kiện để giải một phương trình vector

§4. Phân tích đ ng h c c c u ph ng b ng ph ng pháp h a đ vectorộ ọ ơ ấ ẳ ằ ươ ọ ồ
§4. Phân tích đ ng h c c c u ph ng b ng ph ng pháp h a đ vectorộ ọ ơ ấ ẳ ằ ươ ọ ồ




Ví dụ: cho cơ cấu 4 khâu bản lề tại vị trí như hình vẽ. Tay quay 1 quay đều với
vận tốc góc
1
ω
. Xác định vận tốc, gia tốc điểm B, C, E và gia tốc góc khâu 2, 3


§4. Phân tích đ ng h c c c u ph ng b ng ph ng pháp h a đ vectorộ ọ ơ ấ ẳ ằ ươ ọ ồ
§4. Phân tích đ ng h c c c u ph ng b ng ph ng pháp h a đ vectorộ ọ ơ ấ ẳ ằ ươ ọ ồ




Ví dụ: cho cơ cấu culit tại vị trí như hình vẽ. Khâu 1 quay đều với vận tốc
góc . Xác định
3 3
, , ,
D D
v a
ω ε