Giáo trình Nguyên lý máy Chương 2

Chơng2: Phân tích động học cơ cấu phẳng
1.Nộidungbàitoán,cácphơngphápgiải
Phântíchđộnghọccơcấulànghiêncứuquyluậtchuyển
động của cơ cấu khi biết lợc đồ động và quy luật chuyển
độngcủakhâudẫn.
Babàitoán:Chuyểnvị,Vậntốc,Giatốc
Xácđịnhvịtrícủacáckhâuvàquỹđạocủađiểmtrênkhâu.
Xác định vận tốc của điểm trên khâu và vận tốc góc của
khâu.
Xácđịnhgiatốccủađiểmtrênkhâuvàgiatốcgóccủakhâu
PTĐHcơcấucóýnghĩatolớntrongviệctìmhiểutínhnăng
củacơcấumáycũngnhthiếtkếmáy(phốihợpchuyểnđộng,
tính công suất của máy, tính sức bền cho khâu, khử dao
động).
PTĐHcơcấucóthểsửdụngphơngphápgiảitíchhoặcph
ơngphápvẽ.
Giảitích:Độchínhxáccao,biếtđợcsaisố,quanhệgiữa
các thông số viết dới dạng các biểu thức giải tích nên dễ
dàngnghiêncứuảnhhởngcủacácthôngsốđốivớinhau.

Vẽ(đồthị):Đơngiản,trựcquan,dễhiểu.Khicácthôngsố
chodớidạngbảnghoặcđồthịthìphảidùngphơngphápnày
hoặcphơngpháptínhbằngsố.
2.Phântíchđộnghọccơcấuloại2bằngphơngpháphọađồ
véctơ
2.1.Mộtsốphéptínhvéctơ
Haidạngphơngtrìnhvéctơthờnggặp:
2.2.Liênhệvậntốc,giatốcgiữahaiđiểmthuộcmộtkhâu
2.3.Liênhệvậntốc,giatốcgiữahaiđiểmthuộchaikhâu,
trùngnhautạithờiđiểmkhảosát

n
m
3
m
2
m
1
mm

+++=
q
m
3
m
2
m
1
m
n
m
3
m
2
m
1
m ' '''

+++=+++
BAAB
VVV

+=

BA
n
BAABAAB
aaaaaa

++=+=
1/212 AAAA
VVV

+=
r
AA
k
AAAA
aaaa
1/21/212

++=
1/211/2
2
AA
k
AA
Va

=


2.4.Bàitoánchuyểnvị
Vídụ:Tìmvịtrícủacáckhâubịdẫncủacơcấu4khâubảnlề
khibiếtlợcđồđộngvàquyluậtchuyểnđộngcủakhâudẫn.
Hoạđồcơcấulàhìnhvẽvịtrícơcấuứngvới1vịtrícủa
khâudẫn.
Hoạđồvịtríhaychuyểnvịlàtậphợpcáchoạđồcơcấu
ứngvớinhiềuvịtrícủakhâudẫn.
QuỹđạocủaEtrênthanhtruyền2gọilàđờngcongthanh
truyền.

2.5.Bàitoánvậntốc,giatốc
Vẽhoạđồvậntốc,giatốccủacơcấubiếtlợcđồcơcấuứng
vớimộtvịtríxácđịnhcủakhâudẫn1và
1
=const
2.5.1.Vídụ1Cơcấu4khâubảnlề
2.5.1.1.Bàitoánvậntốc
-Thànhlậpcácphơngtrìnhvéctơvậntốc
-
Vẽhoạđồvậntốc
-
Nhậnxét
-Địnhlýđồngdạngthuậnhoạđồvậntốc:
Hìnhnốicácđiểmthuộccùngmộtkhâuđồngdạngthuậnvới
hìnhnốicácmútvéctơvậntốctuyệtđốicủacácđiểmđótrên
hoạđồvậntốc.
Khibiếtvậntốc2điểmtrênkhâuvậntốcđiểmthứ3bấtkỳ.

2.5.1.2.Bàitoángiatốc
-Thànhlậpcácphơngtrìnhvéctơgiatốc
-
Vẽhoạđồgiatốc
-
Nhậnxét

Ho¹ ®å vËn tèc, gia tèc
A
B
C
D
E
2
3
ϕ
1
ω
1
1
P
b
1
≡b
2
c
3
≡c
2
e

2
⊥EC
⊥EB
Π
b’
1
≡b’
2
c’
2
≡c’
3
e’
2
nc
3
nc
2
b
2
ne
2
b
2
ne
2
c
2
⊥BC
⊥EB

⊥EC

-Địnhlýđồngdạngthuậnhoạđồgiatốc:
-Hìnhnốicácđiểmthuộccùngmộtkhâuđồngdạngthuận
vớihìnhnốicácmútvéctơgiatốctuyệtđốicủacácđiểmđó
trênhoạđồvậntốc.
-Khibiếtgiatốc2điểmtrênkhâugiatốcđiểmthứ3bất
kỳ.
2.5.2.Vídụ2CơcấuCulít
3. Phân tích động học cơ cấu loại cao
Vớicơcấuloạicaoviệcvẽhoạđồchuyểnvị,vậntốcvàgia
tốctrởnênphứctạphơn.Có thểsửdụngphơngpháp: đổi
giá,đổikhâudẫnhoặctăngbậctựdo.Riêngvớicơcấuloại3
cóthểsửdụngphơngphápđiểmAtxualàphơngphápđợcsử
dụngrộngri.
3.1.Bàitoánchuyểnvị
Vẽhoạđồchuyểnvịcủacơcấuloại3nhhìnhvẽ:
QuỹđạocủaE3đợcxácđịnhtrớclàmcơsởđểvẽhoạđồ
chuyểnvị.

Ho¹ ®å vËn tèc, gia tèc
A
B
C
D
1
2
3
ω
1

b
1
≡b
2
b
3
P≡c
3
c
2
d
2
Π≡c’
3
b’
1
≡b’
2
k(b
3
/b
2
)
nb
3
b’
3
k(c
2
/c

3
)
(c’
2
c’
3
)
(b’
3
b’
2
)
d’
2
c’
2

3.2.Bàitoánvậntốc,giatốc
-Xácđịnhvậntốcvàgiatốctạitâmcáckhớpchờcủanhóm
loại3.
-
Xácđịnhvậntốc,giatốccủađiểmatxuavậntốc,giatốc
củađiểmcầntìmnhờ địnhlýđồngdạng thuậnhoạđồ vận
tốc,giatốc.

Bµi to¸n ph©n tÝch vËn tèc, gia tèc nhãm lo¹i 3
B
C
S
3

D
G
1
2
3
4
V
B1
V
D4
E
F
V
C2
P
b
1
c
2
s
3
⊥BS
⊥CS
⊥GD
⊥SG
g
3
f
3
e

3
d
4

Vídụ:Vẽhoạđồvậntốc,giatốcchonhómátxualoại3,biết
cáckíchthớcđộngvàvậntốctạicáckhớpchờB,C,D.
-Thànhlậpcácphơngtrìnhvéctơvậntốc,giatốc
-Vẽhoạđồ
4. Phân tích động học cơ cấu phẳng bằng giải tích
4.1.Đặtvấnđề