Bài giảng Nguyên lý máy - Chương I: Phân tích cấu trúc cơ cấu
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
Khoa Cơ Khí-Bộ môn Kỹ thuật máy
----------&&&&&---------
NGUYÊN LÝ MÁY
CHƯƠNG I
Ph©n tÝch cÊu tróc c¬ cÊu
10/01/2011
1
I. Ph©n tÝch cÊu tróc c¬ cÊu
1.1. Néi dung vμ môc ®Ých ph©n tÝch cÊu tróc c¬
cÊu
Nội dung:
Kh¶o s¸t c¬ cÊu vμ ®iÒu kiÖn ®Ó c¬ cÊu cã chuyÓn
®éng x¸c ®Þnh.
Ph©n lo¹i c¬ cÊu theo ®Æc tr−ng cÊu tróc.
Nghiªn cøu nguyªn lý t¹o thμnh c¬ cÊu.
10/01/2011
2
I.
Mục đích
BiÕt nguyªn lý hình thμnh vμ kh¶ năng chuyÓn ®éng
cña c¬ cÊu tõ ®ã x¸c ®Þnh ®−îc tÝnh c«ng nghÖ vμ kh¶
năng sö dông cña c¬ cÊu
Vì c¸c tÝnh chÊt ®éng häc vμ ®éng lùc häc cña c¬ cÊu
vμ m¸y phô thuéc vμo cÊu tróc cña chóng nªn tõ ®ã
ta chän ®−îc ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu ®éng häc vμ
®éng lùc häc ®èi víi tõng lo¹i c¬ cÊu, m¸y mét c¸ch
hîp lý
10/01/2011
3
I.
1.2. C¸c kh¸i niÖm vμ ®Þnh nghÜa c¬ b¶n
Kh©u vμ chi tiÕt m¸y
Chi tiÕt m¸y: lμ mét bé ph©n kh«ng thÓ t¸ch rêi cña m¸y. BÊt
cø c¬ cÊu hay m¸y nμo còng ®Òu do nhiÒu chi tiÕt m¸y ghÐp
thμnh. C¸c chi tiÕt m¸y trong c¬ cÊu hoÆc m¸y ®−îc nèi ®éng
hoÆc nèi cøng víi nhau.
Kh©u: M¸y gåm nhiÒu bé phËn cã chuyÓn ®éng t−¬ng ®èi víi
nhau. Mçi bé phËn chuyÓn ®éng riªng biÖt nμy cña m¸y gäi lμ
mét kh©u. Kh©u cã thÓ lμ mét chi tiÕt m¸y hoÆc nhiÒu chi tiÕt
m¸y ghÐp cøng l¹i víi nhau
10/01/2011
4
I.
Khíp ®éng vμ ph©n lo¹i khíp ®éng
Khíp ®éng: lμ mét liªn kÕt ®éng cña 2 kh©u. Hay nãi
c¸ch kh¸c hai kh©u nèi víi nhau cã kh¶ năng chuyÓn
®éng t−¬ng ®èi ®èi víi nhau t¹o thμnh khíp ®éng.
Thμnh phÇn cña khíp ®éng: lμ ®iÓm, ®−êng, mÆt mμ
theo ®ã hai kh©u tiÕp xóc nhau. TÝnh chÊt chuyÓn ®éng
cña c¸c kh©u t¹o thμnh khíp phô thuéc vμo thμnh phÇn
cña khíp ®éng.
10/01/2011
5
I.
Ph©n lo¹i khíp ®éng: Ph©n lo¹i theo sè BTD bÞ h¹n chÕ: Khíp
®éng lo¹i k h¹n chÕ k bËc tù do
Khớp loại III
Khớp loại I
Khớp loại II
Khớp loại IV
Khớp loại V
10/01/2011
6
I.
Ph©n lo¹i theo ®Æc ®iÓm tiÕp xóc cña thμnh phÇn khíp
Khíp lo¹i thÊp: lμ khíp cã thμnh phÇn tiÕp xóc cña c¸c
kh©u t¹o thμnh khíp lμ mÆt. ¦u ®iÓm cña c¸c lo¹i khíp thÊp
lμ kh¶ năng chÞu vμ truyÒn t¶i lín, l©u mßn h¬n c¸c khíp
lo¹i cao. Khíp lo¹i thÊp cã tÝnh thuËn nghÞch
Khíp lo¹i cao: lμ khíp cã thμnh phÇn tiÕp xóc cña c¸c
kh©u t¹o thμnh khíp lμ ®iÓm vμ ®−. ¦u ®iÓm cña c¸c
khíp lo¹i cao lμ dÔ dμng thùc hiÖn c¸c chuyÓn ®éng phøc
t¹p víi kÕt cÊu ®¬n gi¶n h¬n c¬ cÊu toμn khíp lo¹i thÊp.
Khíp lo¹i cao kh«ng cã tÝnh thuËn nghÞch
10/01/2011
7
I.
Lược đồ khớp:
2
2
2
2
3
2
1
1
1
1
2
1
4
5
2
2
2
1
2
2
8
1
1
1
9
6
7
10
2
2
2
1
2
1
1
1
11
12
13
14
10/01/2011
8
Quy −íc mét sè khíp ®éng th−êng gÆp
I.
Lược đồ khâu:
C¸c l−îc ®å quy −íc
10/01/2011
9
.
Chuỗi động
Chuçi ®éng lμ hÖ thèng c¸c kh©u ®−îc nèi víi nhau b»ng
c¸c khíp ®éng. Chuçi ®éng lμ c¬ së cña bÊt cø c¬ cÊu hoÆc
m¸y nμo.
B
A
2
Chuçi ®éng ®¬n gi¶n lμ chuçi ®éng
qu¸ 2 khíp ®éng
1
4
C
Chuçi ®éng phøc t¹p lμ chuçi ®éng
cã trong thμnh phÇn cña nã Ýt nhÊt
mét kh©u tham gia h¬n 2 khíp ®éng
A
B
2
4
1
C
3
10/01/2011
10
I.
Chuçi ®éng ph¼ng vμ kh«ng gian
Chuçi ®éng ph¼ng: lμ chuçi ®éng mμ c¸c ®iÓm thuéc tÊt c¶ c¸c
kh©u cña chuçi chuyÓn ®éng trong cïng mét mÆt ph¼ng hoÆc trong
c¸c mÆt ph¼ng song song nhau.
Chuçi ®éng kh«ng gian: lμ chuçi ®éng mμ cã c¸c ®iÓm thuéc c¸c
kh©u cña chuçi v¹ch nªn c¸c quü ®¹o lμ c¸c ®−êng cong n»m trong
z
c¸c mÆt ph¼ng kh«ng song song víi nhau.
C
2
B
A
2
B
1
3
1
y
4
D
4
C
A
Chuỗi động phẳng
Chuỗi động không gian
x
10/01/2011
11
I.
C¬ cÊu
C¬ cÊu lμ chuçi ®éng cã 1 kh©u ®−îc chän lμm gi¸ vμ
c¸c kh©u cßn l¹i lμ c¸c kh©u cã quy luËt hoμn toμn x¸c
®Þnh trong hÖ quy chiÕu ®· chän
lμ kh©u dÉn. C¸c kh©u ®éng cßn l¹i cña c¬ cÊu gäi lμ
kh©u bÞ dÉn. Quy luËt chuyÓn ®éng cña kh©u bÞ dÉn
phô thuéc vμo quy luËt chuyÓn ®éng cña kh©u dÉn vμ
cÊu tróc cña c¬ cÊu
10/01/2011
12
I.
L−îc ®å c¬ cÊu
ĐÓ tiÖn cho viÖc nghiªn cøu cÊu tróc, ®éng häc vμ ®éng
lùc häc c¬ cÊu, c¸c c¬ cÊu ®−îc biÓu thÞ d−íi d¹ng m«
hình gäi lμ l−îc ®å c¬ cÊu
A
1
B
5
2
D
C
3
Lược đồ cơ cấu
Cơ cấu
10/01/2011
13
.
1.3 BËc tù do (BTD) cña c¬ cÊu
Kh¸i niÖm: Sè BTD cña c¬ cÊu lμ sè kh¶ năng chuyÓn ®éng
®éc lËp vμ còng lμ sè tham sè ®éc lËp cÇn ®Ó x¸c ®Þnh vÞ trÝ
cña c¬ cÊu
TÝnh BTD cña c¬ cÊu kh«ng gian:
5
⎛
⎞
W =W − R = 6n − k.p − R
∑
0
k
0
⎜
⎟
⎠
k=1
⎝
W: BTD cña c¬ cÊu
0
R: Sè rμng buéc cña tÊt c¶ c¸c khíp ®éng trong c¬ cÊu
n: Số khâu động
p: lμ sè khíp lo¹i k
10/01/2011
14
I.
TÝnh BTD cña c¬ cÊu ph¼ng
W = 3n − 2p + p − r − s
)
t
c
Trong đó
n : số khâu động
pt : số khớp loại thấp
pc : số khớp loại cao
s : số bậc tự do thừa
10/01/2011
15
I.
VÝ dô tÝnh BTD cña c¬ cÊu
Cơ cấu 4 khâu bản lề:
Số khâu động n = 3, số khớp thấp bằng 4, số khớp cao bằng 0,
không tồn tại ràng buộc thừa và bậc tự do thừa. Bậc tự do:
W = 3×3− 2×4−0 −0 =1
)
10/01/2011
16
I.
TÝnh BTD cña c¬ cÊu tay quay con tr−ît
A
A'
3
2
B
4
O
4
B'
S'4
W = 3n − 2p + p
t
c
= 3.3− 2.4 + 0 =1
10/01/2011
17
I.
BTD cña c¬ cÊu 5 kh©u b¶n lÒ ph¼ng
C
2
3
B
D
1
4
1
2
5
A
E
W = 3n − 2p + p
)
5
4
− 2.
10/01/2011
18
I.
TÝnh BTD cña c¬ cÊu cam
W = 3n − 2p + p
t
c
3
3.− 2.
2
Tuy nhiên ta thấy bậc tự do của con lăn
không làm thay đổi vị trí của các khâu
khác trong cơ cấu. Đây chính là BTD
thừa của cơ cấu mà khi tính toán ta phải
bỏ đi
1
W = 3n − 2p + p −1
)
t
c
= 3.3− 2.3+1 −1=1
)
10/01/2011
19
I.
TÝnh BTD cña c¬ cÊu 5 kh©u 6 khíp b¶n lÒ
W = 3n − 2p + p
)
t
c
= 3.4 − 2.6 + 0 = 0
(
)
C
B
Ở đây EF đóng vai trò là một
ràng buộc thừa, không ảnh
hưởng đến chuyển động của
cơ cấu mà chỉ làm cơ cấu
vững chắc thêm
4
E
F
1
5
A
D
W = 3n − 2p + p −1
t
c
3.4 − 2.6 0 −1 1
10/01/2011
20
Tải về để xem bản đầy đủ
28 trang
17080
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Nguyên lý máy - Chương I: Phân tích cấu trúc cơ cấu", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_nguyen_ly_may_chuong_i_phan_tich_cau_truc_co_cau.pdf
