Giáo trình Nguyên lý máy - Chương 1: Cấu tạo cơ cấu

CHÖÔNG I. CAÁU TAÏO CÔ CAÁU

1.1 Ñònh nghóa caùc khaùi nieäm cô baûn.

I. Ñònh nghóa caùc khaùi nieäm cô baûn.

1. Baäc töï do cuûa vaät raén.

Baäc töï do cuûa vaät raén laø soá chuyeån ñoäng ñoäc laäp hay soá thoâng soá ñoäc laäp caàn ñeå xaùc ñònh vò trí cuûa vaät

raén.

a. Xeùt tröôøng hôïp vaät raén chuyeån ñoäng trong maët. Caùc chuyeån ñoäng ñoäc

laäp cuûa vaät raén goàm: (Tx, Ty, Qz).

Như vậy, vaät raén chuyeån ñoäng trong maët phaúng coù 3 BTD.

b. Xeùt tröôøng hôïp vaät raén chuyeån ñoäng trong khoâng gian. Caùc chuyeån

ñoäng ñoäc laäp cuûa vaät raén goàm: (Tx, Ty, Tz, Qx, Qy, Qz).

Nhö vaäy, vaät raén chuyeån ñoäng trong khoâng gian coù 6 BTD.

2. Khaùi nieäm veà khaâu.

3. Söï noái ñoäng, khôùp ñoäng, thaønh phaàn khôùp ñoäng.

 Söï noái ñoäng.

 Khôùp ñoäng.

 Thaønh phaàn khôùp ñoäng.

 Phaân loaïi khôùp ñoäng:

 Theo daïng tieáp xuùc cuûa caùc thaønh phaàn khôùp ñoäng.

* Khôùp loaïi thaáp: thaønh phaàn khôùp ñoäng laø maët. Khôùp quay, khôùp tònh tieán, khôùp caàu, khôùp

vít… thuoäc khôùp loaïi thaáp. Öu ñieåm cuûa khôùp loaïi thaáp laø khaû naêng truyeàn taûi lôùn, laâu moøn.

* Khôùp loaïi cao: thaønh phaàn khôùp ñoäng laø ñieåm hay ñöôøng. Öu ñieåm cuûa khôùp loaïi cao thöïc

hieän ñöôïc nhöõng chuyeån ñoäng phöùc taïp hôn so vôùi khôùp loaïi thaáp.

 Theo soá baäc töï do bò haïn cheá trong chuyeån ñoäng töông ñoái giöõa hai khaâu.

* Trong KG: khôùp loaïi 1, 2, 3, 4, 5.

* Trong MP: khôùp loaïi 4 – haïn cheá 1 BTD, khôùp loaïi 5 – haïn cheá 2 BTD.

4. Chuoãi ñoäng vaø cô caáu.

 Taäp hôïp caùc khaâu, ñöôïc noái vôùi nhau baèng caùc khôùp ñoäng, goïi laø chuoãi ñoäng.

 Chuoãi ñoäng ñôn giaûn - phöùc taïp.

 Chuoãi ñoäng kín - hôû.

 Chuoãi ñoäng phaúng - chuoãi ñoäng khoâng gian.

 Trong cô caáu, khaâu ñöôïc gaén vôùi heä qui chieáu duøng ñeå xaùc ñònh caùc thoâng soá chuyeån ñoäng cuûa caùc

khaâu khaùc ñöôïc goïi laø giaù hay khaâu tónh hay khaâu coá ñònh.

 Cơ cấu ñôn giaûn - phöùc taïp.

 Cơ cấu kín - hôû.

 Cơ cấu phaúng - khoâng gian.

5. Löôïc ñoà cô caáu.

1.2 Baäc töï do cuûa cô caáu.

Baäc töï do cuûa cô caáu laø soá khaû naêng chuyeån ñoäng ñoäc laäp hay soá thoâng soá ñoäc laäp caàn ñeå xaùc ñònh vò

trí cuûa cô caáu.

1. Tröôøng hôïp cô caáu phaúng.

- Coâng thöùc tính baäc töï do cuûa cô caáu phaúng laø:

W  3n  (p₄ 2p₅ r_tr r_th)  w_th

2. Tröôøng hôïp cô caáu khoâng gian.

W  6n  (p₁ 2p₂ 3p₃ 4p₄ 5p₅)

3. Baäc töï do thöøa, raøng buoäc thöøa, raøng buoäc truøng.

- Ñeå xaùc ñònh ñöôïc soá baäc töï do thöøa, caàn phaân tích kyõ chuyeån ñoäng cuûa caùc khaâu trong cô caáu.

- Ñeå xaùc ñònh ñöôïc soá raøng buoäc thöøa, caàn phaân tích kyõ ñaëc ñieåm hình hoïc cuûa cô caáu.

4. Khaâu daãn, yù nghóa baäc töï do cô caáu.

 BTD cuûa cô caáu laø soá thoâng soá ñoäc laäp caàn ñeå xaùc ñònh vò trí cuûa cô caáu. Nhöõng thoâng soá naøy tröôùc

heát duøng ñeå xaùc ñònh vò trí cuûa moät soá khaâu, töø ñoù tìm ra vò trí cuûa caùc khaâu coøn laïi trong cô caáu.

 Cho caùc thoâng soá xaùc ñònh vò trí bieán thieân theo thôøi gian, nghóa laø cho cô caáu moät quy luaät chuyeån

ñoäng töø beân ngoaøi. Khaâu nhaän quy luaät chuyeån ñoäng goïi laø khaâu daãn.

 Thoâng thöôøng khaâu daãn noái vôùi khaâu coá ñònh baèng moät khôùp quay, neân chæ caàn moät thoâng soá xaùc

ñònh vò trí. Noùi chung cô caáu coù bao nhieâu baäc töï do thì seõ coù baáy nhieâu khaâu daãn.

 Trong tính toaùn, ñeå thuaän tieän trong vieäc giaûi caùc baøi toaùn ñoäng hoïc vaø ñoäng löïc hoïc, thöôøng choïn

khaâu daãn laø khaâu coù vaän toác khoâng ñoåi hay vaän toác goùc khoâng ñoåi.

 Trong cô caáu, ngoaøi khaâu daãn vaø khaâu coá ñònh (giaù), caùc khaâu coøn laïi laø khaâu bò daãn.

1.3 Nhoùm Aùt – Xua, xeáp loaïi cô caáu.

1. Nguyeân lyù taïo thaønh cô caáu.

Moïi cô caáu ñöôïc taïo thaønh baèng caùch noái khaâu daãn vôùi khaâu coá ñònh hay khaâu naøo ñoù cuûa cô caáu goác

vôùi khaâu coá ñònh baèng nhöõng chuoãi ñoäng coù baäc töï do baèng khoâng.

2. Nhoùm Aùt-xua (hay nhoùm tĩnh định).

Chuoãi ñoäng coù

vaø khoâng theå taùch thaønh nhöõng nhoùm ñôn giaûn hôn cuõng coù W = 0,

W  3n  2p₅ 0

ñöôïc goïi laø nhoùm Aùt-xua hay nhoùm tónh ñònh.

Nhoùm Aùt-xua ñöôïc xeáp loaïi theo nguyeân taéc sau:

a. Nhöõng nhoùm khoâng chöùa chuoãi ñoäng kín:

- Nhoùm loaïi 2: goàm caùc nhoùm coù 2 khaâu vaø 3 khôùp.

- Nhoùm loaïi 3: goàm caùc nhoùm coù khaâu cô sôû ñöôïc noái vôùi caùc khaâu khaùc cuûa nhoùm baèng 3

khôùp ñoäng.

b. Nhöõng nhoùm coù chöùa chuoãi ñoäng kín: loaïi cuûa nhoùm laø soá caïnh cuûa chuoãi ñoäng kín ñôn (khoâng

chöùa chuoãi ñoäng kín naøo khaùc trong noù) coù nhieàu caïnh nhaát.

3. Xeáp loaïi cô caáu.

 Xeáp loaïi cô caáu döïa treân nguyeân taéc sau:

- Khaâu daãn laø cô caáu loaïi 1, chæ goàm khaâu daãn noái vôùi khaâu coá ñònh baèng khôùp loaïi 5. Cô caáu loaïi 1

khoâng chöùa nhoùm tónh ñònh. Ñoäng cô ñieän, tua bin…laø cô caáu loaïi 1.

- Loaïi cuûa cô caáu laø loaïi nhoùm Aùt-xua cao nhaát coù trong cô caáu.

 Nhöõng chuù yù khi taùch nhoùm Aùt-xua:

- Taùch töø nhöõng nhoùm xa khaâu daãn ñeán gaàn khaâu daãn.

- Khi taùch nhoùm ra khoûi cô caáu, phaàn coøn laïi phaûi laø moät cô caáu hoaøn chænh, ñoù laø cô caáu goác.

- Baét ñaàu taùch töø nhoùm loaïi thaáp tröôùc, neáu khoâng ñöôïc taùch loaïi cao hôn.

- Trong cô caáu coù khôùp loaïi 4, caàn thay baèng khôùp loaïi 5 tröôùc khi taùch nhoùm Aùt-xua.

 Thay khôùp loaïi 4 baèng khôùp loaïi 5: caàn phaûi ñaûm baûo ñöôïc 2 ñieàu kieän sau:

- Baûo ñaûm baäc tö do khoâng ñoåi. Chuoãi ñoäng ñôn giaûn nhaát goàm 1 khaâu vaø 2 khôùp loaïi 5.

- Baûo ñaûm chuyeån ñoäng töông ñoái giöõa 2 khaâu khoâng ñoåi. Caùc khôùp loaïi 5 thay cho khôùp loaïi 4 Ví

duï aùp duïng.

3 trang baolam 29/04/2022 2702

Download

Bạn đang xem tài liệu "Giáo trình Nguyên lý máy - Chương 1: Cấu tạo cơ cấu", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

giao_trinh_nguyen_ly_may_chuong_1_cau_tao_co_cau.pdf