Bài giảng Nguyên lý máy - Chương 2: Động học cơ cấu - Nguyễn Tân Tiến
CIMEC lab
10/11/2009
Theory of Machine
2.01
Kinematic Analysis of Mechanisms
2. ĐỘNG HỌC CƠ CẤU
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
Theory of Machine
2.02
Kinematic Analysis of Mechanisms
1. Đại cương
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 toán vị trí
Bài toán vận tốc
Bài toán gia tốc
II. Ý nghĩa
Xác định vị tr phối hợp và sử dụng chuyển động của các cơ cấu để hoàn
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 chất lượng làm việc
của máy
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
1
CIMEC lab
10/11/2009
Theory of Machine
2.03
Kinematic Analysis of Mechanisms
1. Đại cương
III. Phương pháp
- Tùy theo nội dung, yêu cầu của từng bài toán, ta có thể sử dụng các phương
pháp khác nhau: giải tích, đồ thị, họa đồ véctơ, …
Phương pháp đồ thị, phương pháp họa đồ véctơ
Ưu điểm
+ Đơn giản, cụ thể, dễ nhận biết và kiểm tra
Nhược điểm
+ Thiếu chính xác do có 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 véctơ, kết quả không liên tục, chỉ ở các điểm rời rạc
Phương pháp giải tích
Ưu điểm
+ Cho mối quan hệ giữa các đại lượng bằng biểu thức giải tích, dễ dàng cho
việc khảo sát dùng máy tính
+ Độ chính xác cao
Nhược điểm
+ Đối với một số cơ cấu, công thức giải tích rất phức tạp và rất khó kiểm tra
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
Theory of Machine
2.04
Kinematic Analysis of Mechanisms
2. Phân tích động học cơ cấu phẳng bằng phương pháp giải tích
Xét cơ cấu tay quay con trượt lệch tâm có vị trí đang xét như hình vẽ
y
1
2
3
B
l1
l2
Cho: lAB, lBC, ω1 là hằng số và độ lệch tâm e
Xác định: xC, vC, aC
1
1
x
A
e
2
C
xC
(t) t
2 2 (t) f (1)
1
1
1
xC l1 cos1 l2 cos2
xC xC (1) xC (1(t))
với
l1 sin1 e
l1 sin1 e l2 sin2 2 arcsin
l2
v v (t) l (sin cos tan )
C
C
1
1
1
1
2
cos(1 2 ) l1 cos2
aC aC (t) l112
1
cos2
l2 cos3 2
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
2
CIMEC lab
10/11/2009
Theory of Machine
2.05
Kinematic Analysis of Mechanisms
3. Phân tích động học cơ cấu phẳng bằng phương pháp đồ thị
Xét cơ cấu 4 khâu bản lề có vị trí đang xét như hình vẽ
Cho: lAB, lBC, lCD, lDA, ω1 hằng số
Xác định: φ3, ω3, ε3
1
2
3
C
1
B
12
2
Xác định giá trị φ3 từ phương pháp vẽ,
đo và lập bảng
3
5
11
12
32
3
D
4
10
A
11
31
12
32
1n
3n
1
3
1
9
6
8
7
Xây dựng đồ thị φ3 = φ3(φ1)
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
Theory of Machine
2.06
Kinematic Analysis of Mechanisms
3. Phân tích động học cơ cấu phẳng bằng phương pháp đồ thị
3
3 3(1)
O
1
d3
d1
d3
d1
d3 d1 d3
d3
3
1 d1
O
dt
dt d1
1
d 23
d12
d 23
d12
d3
dt
d
d
d1
d2
2
3
3
3
1
1
dt
d12
O
1
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
3
CIMEC lab
10/11/2009
Theory of Machine
2.07
Kinematic Analysis of Mechanisms
4. Phân tích động học cơ cấu phẳng bằng phương pháp họa đồ véctơ
Ôn một số kiến thức về đại số véctơ
Định lý liên hệ vận tốc
+ Hai điểm B khác nhau cùng thuộc một khâu đang chuyển động song phẳng
vB vA vBA
+ Hai điểm AAtrùng nhau, thuộc hai khâu đang chuyển động song phẳng
tương đối đối với nhau
vA vA vA A
2
1
2 1
vA
A A2
B
1
vA
vB
1
vBA
vA
A
2
1
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
Theory of Machine
2.08
Kinematic Analysis of Mechanisms
4. Phân tích động học cơ cấu phẳng bằng phương pháp họa đồ véctơ
Định lý liên hệ gia tốc
+ Hai điểm B khác nhau cùng thuộc một khâu đang chuyển động song phẳng
n
aB aA aBA aA aBA aBA
// BA
aA
B
n
aBA
aBA
2
2
lAB vBA /lAB
AB
n
aBA
aA
aB
aBA
aBA
A
lAB
+ Hai điểm AAtrùng nhau, thuộc hai khâu đang chuyển động song phẳng
tương đối đối với nhau
r
k
1
aA aA aA A aA A
2
1
2
2 1
// v quay 900 theo 1
k
aA A
A2 A
1
2
1
2 v
1
A2 A
1
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
4
CIMEC lab
10/11/2009
Theory of Machine
2.09
Kinematic Analysis of Mechanisms
4. Phân tích động học cơ cấu phẳng bằng phương pháp họa đồ véctơ
Điều kiện để giải một phương trình véctơ
mn
m m m m
m2
1 2
n
m m1 m2 mm
m
m1
mm
m1 mn m1 mm
m1
m2
m1 m2 mn m1 m2 mn
?
?
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
Theory of Machine
2.10
Kinematic Analysis of Mechanisms
4. Phân tích động học cơ cấu phẳng bằng phương pháp họa đồ véctơ
Ví dụ: Cho cơ cấu 4 khâu bản lề tại vị trí như hình vẽ. Tay quay 1 quay đều với vận
tốc góc ω. c đnh n c, gia c m E à gia c c ku 2, 3
2
E
giaù trò thaät [m]
2
l
C
giaù trò bieåu dieãn [mm]
3
p
2
1
B
1
aCn
3
3
CD
A
D
aC
aC
CD
aB
c
c
aE
aCB
n
aCB
e
b
p
b
EB
e
EC
BC
BC
giaù trò thaät [m/s]
giaù trò thaät [m/s2]
giaù trò bieåu dieãn [mm]
v
a
giaù trò bieåu dieãn [mm]
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
5
CIMEC lab
10/11/2009
Theory of Machine
2.11
Kinematic Analysis of Mechanisms
4. Phân tích động học cơ cấu phẳng bằng phương pháp họa đồ véctơ
Ví dụ: Cho cơ cấu culít tại vị trí như hình vẽ. Khâu dẫn 1 quay đều với vận tốc góc
ω. c đnh ωvaD
giaù trò thaät [m]
3
2
1
D
B
l
giaù trò bieåu dieãn [mm]
p
aB
2
b2
//CD
aBn
//CD
p
a
B3B2
3
A
r
CD
b3
d
a
B3B2
aB
1
v
3
b3
B3B2 CD
b2
2 3
d
C
giaù trò thaät [m/s]
giaù trò thaät [m/s2]
2 3
v
a
giaù trò bieåu dieãn [mm]
giaù trò bieåu dieãn [mm]
HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department
Nguyen Tan Tien
6
6 trang
20160
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Nguyên lý máy - Chương 2: Động học cơ cấu - Nguyễn Tân Tiến", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_nguyen_ly_may_chuong_2_dong_hoc_co_cau_nguyen_tan.pdf
