Chapter 1 giới thiệu nguyên lý máy

Giới thiệu
Nguyên lý máy
- Nguyên lý là những luận điểm xuất phát (tư tưởng
chủ đạo) của một học thuyết (lý luận) mà tính chân
lý của nó là hiển nhiên, tức không thể hay không
cần phải chứng minh nhưng không mâu thuẫn với
thực tiễn và nhận thức về lĩnh vực mà học thuyết
đó phản ánh.
Nguyên lý máy
- Nguyên lý được khái quát từ kết quả hoạt động
thực tiễn – nhận thức lâu dài của con người. Nó
vừa là cơ sở lý luận của học thuyết, vừa là công cụ
tinh thần để nhận thức (lý giải – tiên đoán) và cải
tạo thế giới.
Nguyên lý máy
1. Giới thiệu (1)
Nguyên lý máy là môn học khoa học ứng dụng, nghiên cứu mối
quan hệ giữa cấu trúc, động học và động lực học của cơ cấu và
máy.
Hình thức vận chuyển cổ xưa Hình thức vận chuyển hiện đại
1. Giới thiệu (2)
 Việc thiết kế một cơ cấu, máy hiện đại thường rất phức tạp
⇒ Các kỹ sư thường phải giải quyết rất nhiều câu hỏi khác nhau:
Các kiến thức về cơ học liên quan tới việc thiết kế cơ cấu và máy
Mối quan hệ giữa các
chuyển động thế nào ?
Vận tốc bao nhiêu ?
Các lực tác dụng ?
Vật liệu gì ?
Nhiệt thế nào ?
Vấn đề bôi trơn ?

Nhiên liệu ?
Phương pháp chế tạo ?
Điều khiển ?
Giá thành ?
Vận hành ?
Bảo dưỡng ?
Các yêu cầu pháp lý ?
…
2. Nội dung của môn học(1)
Cơ học
Động lực họcTĩnh học
Động học Động lực học
Mục tiêu: Nghiên cứu vị trí, chuyển vị, vận tốc, gia tốc và lực của
các phần của cơ cấu và máy
Giả thiết: Các phần của cơ cấu, máy được coi là tuyệt đối cứng
khi phân tích động học, động lực học.
2. Nội dung của môn học(2)
 Hai bài toán cơ bản của môn học
 Tổng hợp (Bài toán thiết kế):
- Cho trước các yêu cầu, nhiệm vụ cụ thể của cơ cấu
- Mục tiêu: Thiết kế hình dạng, kích thước, vật liệu và cấu trúc
của máy.
 Phân tích:
- Cho trước cơ cấu, máy
- Mục tiêu: Kiểm tra, đánh giá mức độ hoàn thành (khả năng
thực hiện công việc) các chức năng, nhiệm vụ của chúng.
3. Giáo trình và tài liệu tham khảo
 Giáo trình  Tài liệu tham khảo
John Joseph Uicker, G. R. Pennock,
Joseph Edward Shigley, Theory of

Machines and Mechanisms, 3rd,
Oxford University Press, 2003
Myszka, David H,
Machines and
mechanisms :
applied kinematic
analysis, 4
th
, Prentice
Hall, 2012
Robert Norton, Design
of Machinery: An
Introduction to the
Synthesis and
Analysis of
Mechanisms and
Machines, 5
th
,
McGraw-Hill, 2011
• Chương 1: Các khái niệm cơ bản về cơ cấu và máy
• Chương 2 : Bài toán chuyển vị
• Chương 3 : Bài toán vận tốc
• Chương 4: Bài toán gia tốc
• Chương 5: Cơ cấu Cam
• Chương 6: Cơ cấu Bánh răng
• Chương 7: Hệ bánh răng
• Chương 8: Tổng hợp cơ cấu phẳng
• Chương 9: Động lực học cơ cấu
• Chương 10: Cân bằng máy

• Chương 11: Bánh đà
4. Các chương của môn học
Chương 1
Các khái niệm cơ bản về
cơ cấu và máy
Nguyên lý máy
Nội dung
1. Mục tiêu
2. Các thuật ngữ, khái niệm và giả thiết
3. Bậc tự do của cơ cấu phẳng
4. Nguyên tắc đổi giá
5. Định lý Grashof
6. Cơ cấu về nhanh
1. Mục tiêu
1. Giải thích được sự cần thiết của việc phân tích cấu trúc cơ cấu.
2. Xác định được các thành phần cơ bản tạo nên cơ cấu, máy
3. Vẽ được lược đồ cơ cấu từ một kết cấu máy thực.
4. Tính được số bậc tự do cho các cơ cấu phẳng.
5. Nhận dạng được cơ cấu bốn khâu bản lề và phân loại theo
các khả năng chuyển động của nó.
6. Nhận dạng được cơ cấu tay quay con trượt.
2. Các khái niệm cơ bản (1)
 Khâu là một phần hoặc bộ phận của máy, có chuyển động
tương đối với các bộ phận khác.
Khâu
Xy lanh
Piston
Thanh truyền
Trục khuỷu
Các chi tiết máy

 Bậc tự do (DOF) hoặc khả năng chuyển động
DOF: Số khả năng chuyển động độc lập, cần thiết tương đối
giữa các khâu
• Một khâu trong mặt phẳng có 3 bậc tự do:
- Hai khả năng tịnh tiến
- Một khả năng quay
Các hệ thống phẳng sẽ là trọng tâm của môn học
• Một khâu trong không gian có 6 bậc tự do :
- 3 khả năng quay
-
3 khả năng tịnh tiến
2. Các khái niệm cơ bản (2)
 Bậc tự do (DOF) hoặc khả năng chuyển động
2. Các khái niệm cơ bản (2)
 Một khâu luôn chứa ít nhất hai thành phần khớp động
2. Các khái niệm cơ bản (3)
 Khớp động dùng để nối động giữa hai khâu và cho phép
chúng thực hiện một số chuyển động.
Khớp bản lề
lỗ
Chốt
2. Các khái niệm cơ bản (4)
 Phân loại khớp:
 Phân loại theo tính chất tiếp xúc
• Khớp loại thấp: Tiếp xúc mặt
• Khớp loại cao: Tiếp xúc điểm hoặc đường
 Phân loại theo số bậc tự do còn lại trên khớp
• Khớp loại 1: 5 bậc tự do
• Khớp loại 2 : 4 bậc tự do
• Khớp loại 3 : 3 bậc tự do

• Khớp loại 4 : 2 bậc tự do
• Khớp loại 5 : 1 bậc tự do
2. Các khái niệm cơ bản (5)
Các loại khớp thấp
2. Các khái niệm cơ bản (6)
2. Các khái niệm cơ bản (5)
(d)
Q
x
Q
y
T
x
T
z
T
y
T
Z
T
x
T
y
Q
y
Q
x
Q
z
Q

z
x
y
y
x
Q
x
Q
y
Q
z
T
z
T
x
T
y
y
x
Q
y
Q
z
T
z
T
x
T
y
y

z
z
(a)
(b)
(c)
Q
x
x
B
A
A
B
B
A
A
B
Khớp loại cao
Hai bậc tự do
2. Các khái niệm cơ bản (7)
 Lược đồ khâu và khớp
2. Các khái niệm cơ bản (8)
 Lược đồ khâu
Là hình vẽ quy ước đơn giản của khâu, thể hiện được kích thước
động của khâu và thành phần khớp động trên khâu.
2. Các khái niệm cơ bản (9)
 Lược đồ khớp
2. Các khái niệm cơ bản (10)
 Chuỗi động
 Khi nối nhiều khâu với nhau bằng các khớp động cho ta một
chuỗi động

Link 1
Link 2
Link 3
Chuỗi động hở
Link 1
Link 2
Link 3
Link 4
Chuỗi động kín
2. Các khái niệm cơ bản (11)