bài giảng nguyên lý máy 2007 phần 4 ppt

Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 49 2 () 1 ()cos( ) MS pd f M rQ f pd = + (4.9) Đây là công thức tổng quát để tính momen ma sát trong khớp quay. Gọi : 2 ' 1 f f f = + là hệ số ma sát thay thế. () ()cos( ) pd p d = là hệ số phân bố áp suất (4.10) Suy ra : ' MS M frQ = 2) Tng ỏp lc N v tng lc ma sỏt F a) Quan h gia tng ỏp lc N v lc ma sỏt F Trên phân tố diện tích tiếp xúc dS khá nhỏ (và đợc coi nh là một mặt phẳng), áp lực dN và lực ma sát dF có quan hệ nh sau theo định luật Coulomb : dF dN và dF fdN= Gọi N là tổng áp lực và F là tổng lực ma sát trong khớp quay : NdN= và FdF= Giữa tổng áp lực N và tổng lực ma sát F cũng có quan hệ nh sau : FN và FfN= . Hãy chứng minh điều này. ắ Cách thứ nhất Ta có : (,)dN Ox = (hình 4.14a) Và : (,)(, )(,) 2 dF Ox dF dN dN Ox =+= (,) 2 dF Ox = Biểu diễn dN và dF bằng số phức, ta có : () () 2 j j dN e dN dF e dF = = Nh vậy : () () 22 jjj jj j N dN e dN e e dN FdFedFeefdN == = == = Suy ra : 2 j FefN = Điều này chứng tỏ : FfN= và : (, ) 2 FN = hay FN Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 50 ắ Cách thứ hai 9 Xét hai phân tố diện tích tiếp xúc bất kỳ dS 1 và dS 2 (hình 4.14b). Trên dS 1 , lực ma sát và áp lực từ lót trục tác động lên ngõng trục là 1 dF và 1 dN với 11 dF dN và 11 dF fdN= . Trên dS 2 , lực ma sát và áp lực từ lót trục tác động lên ngõng trục là 2 dF và 2 dN với 22 dF dN và 22 dF fdN= . Gọi 12 dF dF dF =+ và 12 dN dN dN =+ 9 Hãy chứng minh rằng : dF dN và dN fdF = Dựa vào hoạ đồ lực trình bày trên hình vẽ 4.14c, ta thấy rằng hai tam giác abc và ade đồng dạng với nhau. Thật vậy : góc b = góc d (góc có cạnh vuông góc) 12 12 1ab dN bc dN ad dF de dF f ==== Suy ra : 1 ; ac ac ae ae f = tức là : dF dN và dN fdF = Với hai phân tố bất kỳ, tổng áp lực và tổng lực ma sát tuân theo định luật Coulomb. Do vậy bằng phơng pháp quy nạp toán học, ta có thể kết luận rằng : FfN = và FN b) Tng ỏp lc N v tng lc ma sỏt F Tổng áp lực N 9 Điểm đặt : Do các dN đều đi qua tâm O của trục nên tổng áp lực N đi qua tâm O (hình 4.16). 9 Phơng chiều : Gọi R NF=+ . Điều kiện cân bằng lực của trục cho ta : QR = Thế mà : (, ) F tg R N f tg N === /2 (+) M O x (+) H ình 4.14a Q dR dF dN N F a b c d e H ình 4.14c 1 dF 1 dN 2 dN dN 2 dF dF M O x 1 dF 1 dR 2 dR 2 dF 1 dN 2 dN Q H ình 4.14b Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 51 (, )RN = (,)QN = Nh vậy, tổng áp lực N hợp với phơng của lực Q một góc bằng góc ma sát . 9 Giá trị 22 cos 11 QQ NR tg f == = ++ 2 1 Q N f = + Tổng lực ma sát F 9 Phơng chiều Nh đã chứng minh ở trên tổng lực ma sát F vuông góc với tổng áp lực N : FN 9 Giá trị FfN= 2 ' 1 fQ FfQ f == + 9 Điểm đặt Cánh tay đòn a của lực F đợc xác định nh sau : / () MS MS O M dM M dF aF== = ' MS MrfQrF a FFF == = ar = Từ biểu thức (4.10) chúng ta thấy rằng 1 nên ar 3) Vũng trũn ma sỏt v hin tng t hóm trong khp quay Xét vòng tròn tâm O (O là tâm của trục) bán kính 'rf = . Vòng tròn (O, ) đợc gọi là vòng tròn ma sát trong khớp quay (hình 4.17a, b, c). Giả sử trục chịu tác dụng của tải trọng Q (thẳng đứng) lệch khỏi tâm O một khoảng bằng x. Lực Q tạo ra momen q M Qx= có xu hớng làm cho trục quay quanh tâm O. 9 Khi Q cắt vòng tròn (O, ) tức là khi x < thì ' qMS M Qx Q rf Q M = <= = : dù giá trị của lực Q có lớn bao nhiêu đi nữa, trục vẫn không quay đợc. Hiện tợng này gọi là hiện tợng tự hãm trong khớp quay (hình 4.17a). M O x (+) a H ình 4.16 Q F N R x O x O x O F F F N N N Q Q Q H ình 4.17a R R R H ình 4.17b H ình 4.17c Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 52 9 Khi Q tiếp xúc với vòng tròn (O, ) tức là khi x = thì qMS M M = : chuyển động quay của trục là đều (hình 4.17b). 9 Khi Q cắt vòng tròn (O, ) tức là khi x > thì qMS M M> : chuyển động quay của trục là nhanh dần (hình 4.17c). 4) Cỏc trng hp c th ca khp quay a) Khp quay cú h Trong khớp quay có độ hở, bán kính ngõng trục nhỏ hơn bán kính lót trục. Hình 4.18a mô tả mặt cắt ngang của khớp quay có độ hở. Ta sẽ sử dụng mặt cắt ngang này khi nghiên cứu bài toán. Đặt lên trục một lực Q thẳng đứng, đi qua tâm O của trục. Dới tác dụng của Q , trục và lót trục tiếp xúc nhau tại điểm thấp nhất A. Đặt thêm lên trục một momen M nằm trong mặt phẳng chuyển động của trục. Cho M tăng dần từ 0. Khi M lớn hơn momen cản lăn giữa trục và lót trục, trục bắt đầu lăn và leo lên lót trục cho đến khi điểm tiếp xúc giữa trục và lót trục đạt đến điểm B với AB = (với là góc ma sát trợt) thì trục dừng lại tại đó (hình 4.18b). Nếu momen M bằng momen ma sát trợt M MS trong khớp quay thì trục sẽ quay đều, còn nếu M lớn hơn M MS thì trục sẽ quay nhanh dần. Điều này có thể giải thích nh sau: Bề mặt lót trục có thể xem nh là tập hợp các mặt phẳng nghiêng liên tiếp có góc nghiêng tăng liên tục từ 0. Tại điểm A góc nghiêng của mặt phẳng nghiêng bằng 0. Lúc đầu < nên trục bị tự hãm và không thể trợt xuống trên mặt phẳng nghiêng. Nhờ đó trục sẽ lăn và leo lên dần lên lót trục. Khi leo đến điểm B thì = , trục hết bị tự hãm, không thể leo lên cao hơn mà trợt tại chỗ. Khi đó, nếu M S M M = thì trục quay đều, nếu M S M M > thì trục quay nhanh dần. Do trục và lót trục tiếp xúc nhau theo một điểm B nên tổng áp lực N và tổng lực ma sát F từ lót trục tác dụng lên trục tập trung tại điểm B (hình 4.18b). Cánh tay đòn a của lực F : ar= với r là bán kính của ngõng trục. Hệ số phân bố áp suất : 1 = . Momen ma sát trong khớp quay có độ hở bằng : ' MS M rf Q = b) Khp quay khớt cũn mi Khi bán kính ngõng trục và lót trục bằng nhau thì khớp quay đợc gọi là khớp quay khít. Trục Lót trục O O A H ình 4.18a Q N O A M B Hình 4.18b : Q F R N Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 53 Đối với khớp quay khít mới chế tạo, trục và lót trục tiếp xúc trên nửa cung tròn A IB . áp suất từ lót trục tác dụng lên trục xem nh phân bố đều trên cung tiếp xúc: 0 () p p = = hằng số. Do đó áp lực N nằm trên đờng thẳng đối xứng OI của cung AIB (hình 4.19). Khi trục quay đều dới tác dụng của tải trọng Q và momen M, ta có : (,)QN = Hệ số phân bố áp suất : 2 0 2 2 0 2 2 cos( ) pd pd + + + + == Suy ra : 2 = 2 ar = ' 2 MS M rf Q = (4.11) c) Khp quay khớt ó chy mũn Trên thực tế, trục đợc làm bằng thép tôi cứng, lót trục làm bằng vật liệu mềm hơn (đồng thanh, bác bít ) nên có thể giả sử chỉ có lót trục bị mòn, còn trục không mòn, mà chỉ lún xuống một lợng là u 0 theo phơng của áp lực N (hình 4.20). Trục và lót trục tiếp xúc nhau theo nửa vòng tròn AIB == đối xứng nhau qua N . Khi trục quay đều dới tác dụng của lực và momen M thì (,)QN = . Tại một điểm tiếp xúc M bất kỳ giữa trục và lót trục (vị trí của điểm M đợc xác định bằng góc ), độ mòn CM theo phơng áp lực N là nh nhau và bằng u 0 , còn độ mòn DM theo phong hớng tâm O của trục bằng : () cos uDMCMDMC == 0 () cos( ) uu = Giả sử toàn bộ công ma sát đợc dùng để làm mòn ổ. Khi đó áp suất ()p tại điểm tiếp xúc M sẽ tỷ lệ với độ mòn ()u . Suy ra : 0 () cos( ) pp = nghĩa là áp suất phân bố theo quy luật hình cosin. Từ đó : 2 0 2 2 2 0 2 cos( ) 4 cos ( ) pd pd + + + + == M O p( )= hằng số I A B H ình 4.19 Q R F N Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 54 Suy ra : 4 = 4 ar = 4 ' MS M rf Q = (4.12) Từ các biểu thức (4.11) và (4.12) ta thấy rằng momen ma sát trợt trong khớp quay khít đã chạy mòn nhỏ hơn momen ma sát trong khớp quay khít còn mới. Đ4. Ma sỏt trong khp quay chn Khớp quay chặn dùng để chịu lực chiều trục tác dụng lên trục. Trong khớp quay chặn, trục và lót trục tiếp xúc nhau theo một hình vành khăn bán kính trong là r 1 , bán kính ngoài là r 2 (hình 4.21a). 1) Khp quay chn cũn mi ( chn) Trong khớp quay chặn còn mới, khi chế tạo chính xác, có thể giả thiết áp suất phân bố đều trên toàn bộ diện tích tiếp xúc giữa trục và lót trục. Giá trị áp suất bằng p 0 (hình 4.21a). Xét phân tố diện tích tiếp xúc dS hình vành khăn có bán kính trong r, bán kính ngoài r+dr. Ta có : 2dS rdr = Trên phân tố dS, áp lực dN và lực ma sát dF từ lót trục lên trục lần lợt bằng: 00 2 dN p dS p rdr == 0 2 dF fdN fp rdr == Momen của lực dF đối với trục quay : 2 0 2 MS dM rdF fp r dr == Do đó momen ma sát trong khớp quay chặn : 2 2 0 1 2 r MS MS r M dM fp r dr == 33 02 1 2 () 3 MS M fp r r = (4.13a) u 0 O O M A B I M C D Trục cha lún Trục đã bị lún H ình 4.20 Q N 0 p r 2 r 1 M Hỡnh 4.21a Phõn t din tớch dS ỏp sut p 0 Q Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 55 Xét cân bằng của trục, ta có : 0 22 21 () Q p rr = (4.13b) Thay (4.13b) vào (4.13a) suy ra : 33 21 22 21 2( ) 3( ) MS rr MfQ rr = 2) Khp quay chn ó chy mũn Thông thờng trục đợc làm bằng thép tôi cứng, lót trục làm bằng vật liệu mềm hơn nên có thể xem nh chỉ có lót trục mòn còn trục không bị mòn, sau khi mòn mặt tiếp xúc giữa trục và lót trục vẫn phẳng (hình 4.21b). Nh vậy, độ mòn u tại mọi điểm tiếp xúc I (xác định bằng bán kính r) là nh nhau. Thí nghiệm cho thấy độ mòn u tại điểm tiếp xúc I tỷ lệ với áp suất p và vận tốc trợt tơng đối v r = tại điểm đó. Do vậy : vuCp= với C là hằng số tỷ lệ. Suy ra : uCpr = Hay: u p rA C == = hằng số Nghĩa là áp suất trên bề mặt tiếp xúc giữa trục và lót trục phân bố theo quy luật hình hypécbôn. Xét phân tố diện tích tiếp xúc dS hình vành khăn bán kính trong r, bán kính ngoài r+dr. Ta có : 2dS rdr = Trên phân tố dS, áp lực dN và lực ma sát dF từ lót trục lên trục lần lợt bằng: 22dN pdS prdr Adr == = 2dF fdN Afdr == Momen ma sát trên phân tố dS : 2 MS dM rdF Afrdr == Do đó momen ma sát trong khớp quay chặn : 2 1 2 r MS MS r M dM Afrdr == 22 21 () MS M Af r r = (4.14a) Xét cân bằng của trục : 2 1 2 r r QdN Adr == 21 2( ) QArr = (4.14b) Thay (4.14b) vào (4.14a) suy ra : 21 () 2 MS rr MfQ + = r I Hỡnh 4.21b Q M Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 56 Chng V CN BNG MY Đ1. Ni dung ca cõn bng mỏy 1) Tỏc hi ca lc quỏn tớnh Cơ cấu nói chung chuyển động có gia tốc, do đó trên các khâu trong cơ cấu xuất hiện các lực quán tính. Lực quán tính biến thiên có chu kỳ bằng chu kỳ vị trí của cơ cấu, nên thành phần phản lực do nó gây ra (còn gọi là thành phần phản lực động phụ) cũng biến thiên có chu kỳ. Khi vận tốc của máy lớn thì thành phần phản lực động phụ này có thể rất lớn so với thành phần phản lực do ngoại lực gây ra. Phản lực động phụ là nguyên nhân gây ra các hiện tợng có hại nh tăng thêm ma sát trong khớp động, giảm hiệu suất của máy, tăng độ mòn của các thành phần khớp. Do biến thiên có chu kỳ, phản lực động phụ là một trong những nguyên nhân gây ra hiện tợng rung động có hại của máy và móng máy. Khi tần số kích thích gần bằng tần số riêng của máy, trong máy sẽ xuất hiện hiện tợng cộng hởng, máy rung động mạnh, các chi tiết máy bị phá hủy nhanh chóng. Hiện tợng rung động tác hại đến độ chính xác của sản phẩm đợc gia công trên máy, ảnh hởng đến sức khoẻ công nhân và môi trờng xung quanh. 2) Ni dung ca cõn bng mỏy Để giảm rung cho máy và nền móng, đảm bảo biên độ rung không vợt quá giới hạn cho phép đồng thời giảm ma sát trong khớp động, nhờ đó tăng độ bền mòn của các thành phần khớp và tăng hiệu suất máy, cần phải khử hoàn toàn hay một phần phản lực động phụ bằng cách thay đổi hoặc phân bố lại khối lợng các khâu sao cho các lực quán tính tác dụng lên cơ cấu cân bằng lẫn nhau, không truyền lên khớp động hay truyền lên móng máy. Đây chính là nội dung của cân bằng máy. Nh vậy, để máy cân bằng, phải có : 0 qi P = và 0 qi M = , với qi P và qi M lần lợt là tổng các lực quán tính và momen lực quán tính tác động lên các khâu trong cơ cấu. Có hai loại bài tính cân bằng máy : + Cân bằng vật quay + Cân bằng cơ cấu nhiều khâu Đ2. Cõn bng vt quay Vật quay mỏng là vật quay mà khối lợng của nó coi nh phân bố trên cùng một mặt phẳng vuông góc với trục quay, ví dụ đĩa xích, bánh răng (khi tỷ số chiều dài L theo phơng trục quay và bán kính R vật quay: 1 L R < < ) Vật quay dày là vật quay mà khối lợng của nó coi nh phân bố trên các mặt phẳng khác nhau vuông góc với trục quay, ví dụ rôto của động cơ điện, puli nhiều bậc (khi tỷ số L R không nhỏ lắm). 1) Cõn bng vt quay mng a) Nguyờn tc cõn bng vt quay mng Xét một vật quay mỏng (gọi là đĩa) có các khối lợng m i (i = 1,2,3 ) coi nh phân bố trong cùng một mặt phẳng vuông góc với trục quay. Vị trí của khối lợng m i đợc xác định bằng bán kính vectơ i r trong hệ toạ độ Oxy gắn liền với đĩa. Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 57 Khi đĩa quay đều với vận tốc góc , mỗi khối lợng m i gây ra một lực quán tính ly tâm qi P : 2 qi i i Pmr = Các lực quán tính qi P nằm trong cùng một mặt phẳng và đồng quy tại tâm O của đĩa. Hợp lực của chúng bằng : 2 qi i i Pmr = Gọi m và S lần lợt là khối lợng và khối tâm của đĩa : i mm = . Vị trí của khối tâm S đợc xác định bằng bán kính vectơ S r trong hệ toạ độ Oxy gắn liền với đĩa, ta có : Sii mr m r = + Nếu 0 S r = tức là khi khối tâm của đĩa nằm trên trục quay thì 0 ii mr = . Khi đó 2 0 qi i i Pmr == và đĩa đợc coi nh đợc cân bằng. + Nếu 0 S r thì 0 qi P , khi đó đĩa cha cân bằng. Để cân bằng đĩa, phải gắn trên đĩa một khối lợng m cb tại vị trí đợc xác định bằng bán kính véctơ cb r trong hệ toạ độ Oxy gắn liền với đĩa, sao cho lực quán tính 2 cb cb cb Pmr = do nó gây ra cân bằng với hợp lực qi P : 0 cb qi PP += Hay : 0 cb cb i i mr mr += Suy ra : cb cb i i S mr mr mr = = Khối lợng m cb đợc gọi là đối trọng cân bằng và đại lợng cb cb mr đợc gọi là momen tĩnh của nó. Tóm lại để cân bằng vật quay mỏng cần và chỉ cần một đối trọng cân bằng m cb đặt trong cùng mặt phẳng với các khối lợng mất cân bằng m i . Ghi chú + Gọi , S r là bán kính vectơ xác định vị trí khối tâm mới S của đĩa. Ta có : , () cb S i i cb cb mm r mr mr += + Do cb cb i i mr mr = nên , 0 S r = . Nh vậy, thực chất của cân bằng vật quay mỏng là phân bố lại khối lợng của đĩa sao cho , 0 S r = , hay khối tâm mới S của đĩa nằm trên trục quay. m 3 m 1 m 2 m cb x y H ình 5.1 1 q P 2 q P 3 q P 2 r 1 r 3 r cb r 11 mr 22 mr 33 mr cb cb mr a) b) Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 58 + Thay vì đặt một đối trọng cân bằng m cb tại vị trí cb r , có thể bớt đi một khối lợng m cb tại vị trí xuyên tâm đối cb r . + Trong trờng hợp nếu kết cấu của đĩa không cho phép hoặc không tiện cho việc thêm hay bớt khối lợng m cb tại các vị trí cb r và cb r , có thể dùng hai đối trọng cân bằng m cb1 và m cb2 lần lợt đặt tại các vị trí đợc xác định bằng các bán kính vectơ 1 cb r và 2 cb r , sao cho: 11 2 2 cb cb cb cb cb cb mr mr mr+= + Có thể dùng phơng pháp họa đồ nh trên hình 5.1b để xác định đại lợng cb cb mr . b) Phng phỏp cõn bng vt quay mng Để cân bằng vật quay mỏng, cần xác định momen tĩnh cb cb mr của đối trọng cân bằng, tức là khối lợng m cb và bán kính vectơ cb r xác định vị trí của khối lợng này. Việc này đợc tiến hành bằng thí nghiệm. Khi thí nghiệm ta thờng chọn trớc cb r , do đó cần tìm m cb . Có nhiều phơng pháp khác nhau để cân bằng vật quay mỏng nh phơng pháp dò trực tiếp, phơng pháp đòn cân, phơng pháp đối trọng thử. Sau đây sẽ trình bày phơng pháp dò trực tiếp. Đặt trục của đĩa cần cân bằng lên hai lỡi dao nằm ngang, song song với nhau (hình 5.2). Nếu đĩa cha cân bằng tức là 0 S r thì đĩa sẽ tự lựa một vị trí sao cho trọng tâm S nằm ở vị trí thấp nhất (nằm trên bán kính thẳng đứng hớng xuống OT của đĩa). Đắp máttít vào một điểm thuận tiện trên bán kính thẳng đứng hớng lên OC của đĩa. Thêm hoặc bớt máttít cho đến khi đĩa cân bằng phiếm định (nghĩa là dù đặt đĩa trên dao ở vị trí nào, đĩa cũng nằm yên và không lăn). Tại vị trí đắp máttít ta gắn cố định một đối trọng có khối lợng bằng khối lợng máttít, hoặc tại vị trí xuyên tâm đối của vị trí gắn máttít, ta khoan đi một khối lợng nh vậy. Phơng pháp dò trực tiếp có u điểm là thiết bị đơn giản nhng nhợc điểm là dò mất nhiều thời gian và không chính xác do có ma sát lăn giữa trục và dao. Ghi chú : Các phơng pháp cân bằng vừa nêu trên đây đợc thực hiện khi không cho đĩa quay, do đó đợc gọi là phơng pháp cân bằng tĩnh và việc cân bằng vật quay mỏng đợc gọi là cân bằng tĩnh. 2) Cõn bng vt quay dy a) Nguyờn tc cõn bng vt quay dy Trong vật quay dày, khối lợng coi nh phân bố trên các mặt phẳng khác nhau và vuông góc với trục quay. Sau khi trọng tâm S của vật quay dày đã đợc đa về nằm trên trục quay, S đĩa dao O C T G H ình 5.2 [...]... thiệu một kiểu máy cân bằng động có một gối đỡ đàn hồi và phơng pháp ba lần thử Mô tả máy cân bằng động Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 60 5 Máy gồm một khung (1) đặt trên một gối đỡ cứng A và một gối đỡ đàn hồi B Lò xo (2) dùng để đỡ và duy trì dao động của khung Hộp giảm chấn dầu (3) để dập tắt các dao động tự do của khung Đồng hồ đo (4) hay cảm biến... Hình 5.7c Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 64 Chng VI CHUYN NG THC CA MY Bài toán phân tích động lực học cơ cấu gồm hai nội dung : + Xác định lực tác động lên máy hay cơ cấu + Quan hệ giữa những lực này với chuyển động của cơ cấu Chơng này nghiên cứu quan hệ giữa các lực tác động lên cơ cấu và chuyển động của cơ cấu Đ1 t vn Khi nghiên cứu bài toán phân... 2 n n V 2 Động năng của máy : E= Ei = mi Si + J Si i 2 2 i =1 i =1 Đặt : Suy ra : 2 V 2 i Si E= mi + J Si 2 i =1 1 1 2 2 n VSi i J T = mi + J Si i =1 1 1 12 n E= J T (6.1) 12 2 Đại lợng JT có thứ nguyên của momen quán tính và đợc gọi là momen quán tính thay thế về khâu dẫn 1 của tất cả các khâu trong máy Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí... At t 0 : độ biến thiên động năng của máy trong khoảng thời gian t = t t0 A t : tổng công của các lực tác động lên máy cũng trong t t 0 Ta có : E = E E0 t t0 Với E và E0 : động năng của máy tại thời điểm t và t0 Gọi và 0 là góc vị trí của khâu dẫn tơng ứng với các thời điểm t và t0 Suy ra : E t t0 = J T ( ) 12 ( ) 2 J T (0 ) 12 (0 ) 2 Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung,... giai đoạn làm việc của máy Từ (6.3) suy ra : 1 ( ) = 2 J T ( 0 ) 2 1 ( 0 ) + M T d J T ( ) J T ( ) 0 (6 .4) Để 1 ( ) biến thiên có chu kỳ, thì sau từng khoảng thời gian nhất định, phải đồng thời có: J T ( ) J T ( 0 ) M T d 0 0 Do J T ( ) biến thiên có chu kỳ là chu kỳ động học của cơ cấu, nên sau mỗi chu kỳ : J T (0 + n ) J T ( 0 ) với n là số nguyên Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ... các lực cản: M TC = M TC ( ) + Đồ thị momen quán tính thay thế của tất cả các khâu: Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo J T = J T ( ) Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 68 + Động năng của cơ cấu ở thời điểm ban đầu t0: E0 = E ( 0 ) JT MT 0 1 MTĐ Hình 6.3 MTC 2 3 4 MT E E, A E 2 3 0 1 E0 2 3 4 E0 1 JT 0 =4 JT Xây dựng đồ thị E ( J T ) : Trình tự tiến hành nh sau (hình 6.3): + Do M T =... rcb ( I ) = 1 2 P qi ( I ) Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 59 Tơng tự, trên mặt phẳng (II), ta đặt một đối trọng mcb ( II ) tại vị trí xác định bằng bán kính vectơ rcb ( II ) để cân bằng hệ lực gồm các lực đồng quy mcb ( II ) rCB ( II ) = 1 2 P qi ( II ) : P qi ( II ) Ta có thể dùng phơng pháp họa đồ nh trên hình 5.4b và 5.4c để xác định đại lợng mcb... chuyển động máy, tức là tìm cách giảm biên độ của 1 sao cho phù hợp với yêu cầu (Bài toán làm đều chuyển động máy) Đ2 Phng trỡnh chuyn ng Phơng trình động lực học cho phép xác định vận tốc góc thực của máy đợc gọi là phơng trình chuyển động của máy Sau đây, chúng ta sẽ suy diễn phơng trình chuyển động của máy viết dới dạng động năng 1) Cỏc i lng thay th a) Momen quỏn tớnh thay th Giả sử máy có n khâu... số không đều : 1min = 1max tb Trong đó : 1max ; 1min là các cực trị của 1 ( ) và tb = 1max + 1min 2 Đối với mỗi máy, ngời ta quy định một giá trị cho phép [ ] của hệ số không đều Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo Lê Cung, Khoa S phạm Kỹ thuật 70 Nếu [ ] : máy đợc gọi là chuyển động đều b) Vn tc cc i v cc tiu cho phộp ca khõu dn ứng với mỗi giá trị tb của khâu dẫn và giá... ngoại lực, máy sẽ có một chuyển động xác định (và nói chung vận tốc góc thực 1 của khâu dẫn dao động xung quanh một giá trị trung bình tb nhất định) Do vậy cần phải nghiên cứu chuyển động thực của máy Vì chuyển động của các khâu trong máy phụ thuộc chuyển động của khâu dẫn, nên muốn biết chuyển động thực của máy, chỉ cần nghiên cứu chuyển động thực của khâu dẫn (Bài toán chuyển động thực của máy) Nếu . r = (4. 14a) Xét cân bằng của trục : 2 1 2 r r QdN Adr == 21 2( ) QArr = (4. 14b) Thay (4. 14b) vào (4. 14a) suy ra : 21 () 2 MS rr MfQ + = r I Hỡnh 4. 21b Q M Bài giảng Nguyên. (hình 4. 17a). M O x (+) a H ình 4. 16 Q F N R x O x O x O F F F N N N Q Q Q H ình 4. 17a R R R H ình 4. 17b H ình 4. 17c Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên. Q dR dF dN N F a b c d e H ình 4. 14c 1 dF 1 dN 2 dN dN 2 dF dF M O x 1 dF 1 dR 2 dR 2 dF 1 dN 2 dN Q H ình 4. 14b Bài giảng Nguyên lý máy, Chuyên ngành Cơ khí chế tạo