BÀI GIẢNG NGUYÊN LÝ MÁY VẬN TỐC

Bộ môn Thiết kế Cơ khí Bài tập học phần “Nguyên lý máy”
BÀI TẬP
HỌC PHẦN “NGUYÊN LÝ MÁY”
(Dựa theo tài liệu - John Joseph Uicker, G. R. Pennock, Joseph Edward Shigley, “Theory of
Machines and Mechanisms”, 3rd, Oxford University Press, 2003 và tài liệu - Myszka, David
H, “Machines and mechanisms : applied kinematic analysis”, 4th, Prentice Hall, 2012”)
CHƯƠNG 3. VẬN TỐC
Để giải quết được các bài toán trong chương 3 SV cần nắm được
các kiến thức quan trọng sau đây:
Về kiến thức:
1. Giới thiệu
2. Vận tốc
3. Các phương pháp giải
4. Phương pháp vẽ
5. Phương pháp đại số - số phức
6. Phương pháp tâm vận tốc tức thời
Số lượng bài tập
Số lượng (bài) Tỉ lệ tối thiểu bài tập SV
phải hoàn thành
Bài tập cơ bản
20
(từ bài 3.1 đến 3.20)
100%
Bài tập luyện tập
20
(từ bài 3.21 đến 3.40)
Khuyến khích SV làm bài,
không bắt buộc
Tổng
40
Chương 1, Trang số 1/14

Bộ môn Thiết kế Cơ khí Bài tập học phần “Nguyên lý máy”
BÀI TẬP
HỌC PHẦN “NGUYÊN LÝ MÁY”
(Dựa theo tài liệu - John Joseph Uicker, G. R. Pennock, Joseph Edward Shigley, “Theory of
Machines and Mechanisms”, 3rd, Oxford University Press, 2003 và tài liệu - Myszka, David
H, “Machines and mechanisms : applied kinematic analysis”, 4th, Prentice Hall, 2012”)
CHƯƠNG 3. VẬN TỐC
3.1. Vị trí 1 điểm được mô tả dưới dạng vecto
100 ( )
j t
R e in
π
=
. Xác định vận
tốc của điểm tại thời điểm t=0.4 s
3.2. Chất điểm chuyển động theo phương trình
( )
2 /10
4 ( )
t
R t e m
π
= +
. Xác định
vận tốc chất điểm tại thời điểm t=20 s
3.3. Xe A chạy về phía nam với vận tốc 55km/h và xe B chạy về phía đông,
60
o
bắc với vận tốc 40 km/h. Tìm vận tốc tương đối của xe B so với xe A ?
3.4. Trên hình vẽ, bánh 2 quay 600v/ph dẫn động bánh 3 lăn không trượt.

Hãy tìm vận tốc tương đối giữa hai điểm A và B
3.5. Hai điểm A và B nằm trên các bánh kính bánh xe có tốc độ lần lượt là
80m/s và 140m/s. khoảng cách giữa 2 điểm là
300
AB
R mm
=
.
a) Tìm đường kính bánh xe.
b) Tìm
AB
V
và vận tốc góc của bánh xe 2.
Chương 1, Trang số 2/14
Bộ môn Thiết kế Cơ khí Bài tập học phần “Nguyên lý máy”
3.6. Một máy bay khởi hành tại B bay về phía đông với vận tốc 350km/h.
Cùng lúc tại A, một máy bay khác, bay về phía đông bắc với vận tốc 390
km/h.
a) Tìm khoảng cách ngắn nhất giữa hai máy bay nếu chúng bay cùng độ cao.
b) Nếu hai máy bay cùng khởi hành lúc 6h. hãy xác định thời gian xảy ra
điều kiện ở ý a ?
3.7. Tương tự bài 3.6, bổ sung hướng gió về phía tây với vận tốc 30km/h.
a) Nếu máy bay A vẫn theo hướng cũ, xác định lại đường bay mới của máy
bay A .
b) Kết quả của bài 3.6 thay đổi như thế nào khi có gió?
Chương 1, Trang số 3/14
Bộ môn Thiết kế Cơ khí Bài tập học phần “Nguyên lý máy”
3.8. Vận tốc của điểm B thuộc khâu trên hình vẽ là 40m/s. Tìm vận tốc của
điểm A và vận tốc góc khâu 3.
3.9. Cơ cấu trên hình vẽ dẫn động bởi khâu 2 với vận tốc góc 25 v/ph ngược

chiều kim đồng hồ. Tìm vận tốc góc các khâu 3,4.
3.10. Khâu dẫn 2 trong hình quay với vận tốc 60rad/s theo chiều kim đồng
hồ. Tìm vận tốc các điểm B,C và vận tốc góc các khâu 3,4.
3.11. Tìm vận tốc góc của điểm C trên khâu 4 của cơ cấu trên hình vẽ. biết
khâu 2 quay ngược chiều kim đồng hồ,
2
48 /rad s
ω
=
. Tìm vận tốc góc của
khâu 3
3.12. Hình vẽ mô phỏng cơ cấu hình bình hành, với các khâu đối diện có
chiều dài bằng nhau. Khi đó:
3
0
ω
=
,
2 4
ω ω
=
. Mô tả chuyển động tương đối
của khâu 4 theo khâu 2.
Chương 1, Trang số 4/14
Bộ môn Thiết kế Cơ khí Bài tập học phần “Nguyên lý máy”
3.13. Cơ cấu như hình vẽ gọi là cơ cấu phản hình bình hành (các đường đối
xứng không song song). Khi khâu 2 quay với vận tốc góc
2
1 /rad s
ω

=
. Tìm
vận tốc các điểm C, D
3.14. Tìm vận tốc điểm C trong cơ cấu, biết khâu 2 quay ngược chiều kim
đồng hồ với
2
60 /rad s
ω
=
. Tìm vận tốc góc các khâu 3,4
Chương 1, Trang số 5/14
Bộ môn Thiết kế Cơ khí Bài tập học phần “Nguyên lý máy”
3.15. Cơ cấu biến thể của cơ cấu tay quay con trượt trong hình 3.15 quay với
ngược chiều kim đồng hồ với ω
2
=60 rad/s. tìm vận tốc góc các khâu 3,4.và
vận tốc của điểm B
3.16. Xác định vận tốc điểm C và tìm vận tốc góc các khâu 3,4 trong cơ cấu
khi khâu 2 quay thuận chiều kim đồng hồ ω
2
=30 rad/s
3.17. Khâu 2 của cơ cấu trong bài quay ngược chiều kim đồng hồ ω
2
=10
rad/s. Tìm vận tốc góc của khâu 6 và vận tốc các điểm B,C,D.
3.18. Khâu 2 của cơ cấu trong bài quay thuận chiều kim đồng hồ ω
2
=16rad/s.
Vẽ đồ thị dạng tọa độ cực cho vận tốc điểm B ứng với các vị trí của cơ cấu.
Kiểm tra giá trị max/min của bài theo lý thuyết của Freudenstein.

Chương 1, Trang số 6/14
Bộ môn Thiết kế Cơ khí Bài tập học phần “Nguyên lý máy”
3.19. Khâu 2 trong cơ cấu quay với ω
2
=36rad/s. Xác định vận tốc góc khâu 3
và vận tốc điểm B
3.20. Xác định vận tốc của điểm C và vận tốc khâu 3 của cơ cấu trong hình
vẽ, biết khâu dẫn 2 quay ngược chiều kim đồng hồ vớiω
2
=8rad/s.
3.21. Xác định vận tốc tại điểm C của cơ cấu trong hình vẽ, biết khâu dẫn 2
quay ngược chiều kim đồng hồ vớiω
2
=56 rad/s
3.22. Xác định vận tốc của các điểm B,C,D của cơ cấu trong hình vẽ, biết
khâu dẫn 2 quay ngược chiều kim đồng hồ vớiω
2
=42rad/s
Chương 1, Trang số 7/14
Bộ môn Thiết kế Cơ khí Bài tập học phần “Nguyên lý máy”
3.23. Cơ cấu trong bài sử dụng động cơ 2 xi lanh tạo với nhau góc 60
o
. trục
khuỷu 2 quay cùng chiều kim đồng hồ với ω=2000v/ph. Tìm vận tốc các
điểm B,C,D.
3.24. Xác định vận tốc các khâu trong cơ cấu. biết ω
2
=24 rad/squay theo
chiều kim đồng hồ. Tìm vận tốc tuyệt đối của điểm B và vận tốc tương đối
của B so với khâu 4.

Chương 1, Trang số 8/14
Bộ môn Thiết kế Cơ khí Bài tập học phần “Nguyên lý máy”
3.25. Tìm vận tốc điểm B của cơ cấu, biết V
A
=1ft/s, (1ft = 0,3048m)
3.26. Cho cơ cấu Scotch-yoke như hình vẽ, khâu dẫn 2 quay với vận tốc ω
2
=
36 rad/s ngược chiều kim đồng hồ. Tìm vận tốc con trượt (khâu 4)
3.27. Xác định vận tốc góc của các khâu trong cơ cấu. Biết ω
2
=72 rad/s quay
ngược chiều kim đồng hồ.
Chương 1, Trang số 9/14
Bộ môn Thiết kế Cơ khí Bài tập học phần “Nguyên lý máy”
3.28. Các khâu có tạo rãnh 2,3 quay độc lập với nhau như hình vẽ,
ω
2
=30rad/s , ω
3
=20rad/s (đều quay cùng chiều kim đồng hồ). Xác định vận
tốc của con trượt P
3.29. Cơ cấu trên hình chuyển động sao cho V
C
=10 in/s (về bên phải), coi
liên kết giữa các khâu 1,2 là khớp con lăn, và có hiện tượng trượt giữa các
khâu 2,3. Xác định vận tốc góc của khâu 3.
Chương 1, Trang số 10/14
Bộ môn Thiết kế Cơ khí Bài tập học phần “Nguyên lý máy”
3.30. Cơ cấu cam trên hình quay cùng chiều kim đồng hồ, ω

2
=15rad/s. liên
kết giữa cam và con lăn 3 là khớp J
2
. Tìm vận tốc góc của khâu 4.
3.31. Cơ cấu trên hình quay có khâu dẫn 2 quay ngược chiều kim đồng hồ
với ω
2
=10rad/s. liên kết tại điểm F là khớp cao (j
2
). Xác định vận tốc các
khâu 3,4,5,6 và vận tốc các điểm E,G.
3.32. Cơ cấu trên hình mô tả bơm 2 pistol với khâu 2 là khâu dẫn động
ω
2
=25rad/s theo chiều kim đồng hồ. Tìm vận tốc góc 2 khâu 6,7.
Chương 1, Trang số 11/14
Bộ môn Thiết kế Cơ khí Bài tập học phần “Nguyên lý máy”
3.33. Bánh răng hành tinh thực hiện chuyển động quay quanh tâm A nhờ
thanh truyền 2, ω
2
=10rad/s cùng chiều kim đồng hồ. Tìm vận tốc góc của
bánh răng 3.
3.34. Hình vẽ mô tả thiết bị giảm chấn cầu trước ô tô, tâm quay là thuật ngữ
được sử dụng để mô tả chất điểm có khả năng quay tương đối so với
giá. Coi biến dạng trượt giữa bánh xe và nền không đáng kể, có thể bỏ
qua. Sau khi mô hình hóa, hãy sử dụng kiến thức về tâm vận tốc tức
thời để xác định tâm quay của cơ cấu.
3.35.Xác định tâm vận tốc tức thời của cơ cấu trong bài 3.22
3.36.Xác định các tâm vận tốc tức thời của cơ cấu trong bài 3.25

Chương 1, Trang số 12/14
Bộ môn Thiết kế Cơ khí Bài tập học phần “Nguyên lý máy”
3.37.Xác định các tâm vận tốc tức thời của cơ cấu trong bài 3.26
3.38.Xác định các tâm vận tốc tức thời của cơ cấu trong bài 3.27
3.39.Xác định các tâm vận tốc tức thời của cơ cấu trong bài 3.29
3.40. Xác định các tâm vận tốc tức thời của cơ cấu trong bài 3.30
Chương 1, Trang số 13/14
Bộ môn Thiết kế Cơ khí Bài tập học phần “Nguyên lý máy”
Chương 1, Trang số 14/14