Bài giảng: Nguyên lý máy - chương 1 doc

ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ NGUYÊN LÝ MÁY CHƯƠNG CẤU TẠO CƠ CẤU-CAÙC KHAÙI NIỆM CƠ BẢN §1 Định nghĩa khái niệm Chi tiết máy khâu Chi tiết máy (part): máy hay cấu tháo rời thành nhiều phận khác nhau, phận tháo rời gọi chi tiết máy §1 Định nghĩa khái niệm Khâu (link): cấu máy, tòan phận có chuyển động tương đối so với phận khác gọi khâu §1 Định nghĩa khái niệm Thành phần khớp động khớp động - Bậc tự (DOF) khâu + Một khả chuyển động độc lập hệ qui chiếu 1 btd + Giữa hai khâu mặt phẳng  btd: Tx, Ty, Qz + Giữa hai khâu không gian  btd: Tx, Ty, Tz, Qx, Qy, Qz §1 Định nghĩa khái niệm Thành phần khớp động (pair) khớp động (joint) - Nối động (joint): để tạo thành cấu, khâu rời mà phải liên kết với theo qui cách xác định đó, cho nối với khâu khả chuyển động tương đối  nối động khâu §1 Định nghĩa khái niệm Thành phần khớp động khớp động + Khi nối động, khâu có thành phần tiếp xúc Tòan chỗ tiếp xúc hai khâu gọi thành phần khớp động + Hai thành phần khớp động ghép nối động hai khâu hình thành nên khớp động §1 Định nghĩa khái niệm Phân lọai khớp động Theo số btd bị hạn chế: Khớp động lọai k->hạn chế k btd hay có k ràng buộc §1 Định nghĩatiếp xúc niệm khái Theo đặc điểm + Khớp cao (High pair-joint): thành phần khớp động điểm hay đường + Khớp thấp (Lower pair Joint): thành phần khớp động mặt §1 Định nghĩa khái niệm Lược đồ (Skeleton) - Để thuận tiện cho việc nghiên cứu, khớp biễu diễn hình vẽ lược đồ qui ước §1 Định nghĩa khái niệm - Các khâu thể qua lược đồ đơn giản gọi lược đồ khâu - Trên lược đồ khâu phải thể đầy đủ khớp chuyển động, kích thước có ảnh hưởng đến chuyển động khâu chuyển động cấu §2 Bậc tự cấu   W=6n-  ∑ kp k − R0 ÷ Cơng thức tính bậc tự cấu không gian  k=1  Ví dụ: Tính bậc tự cấu khâu lề Số khâu động n=3 Số khớp lọai p5 = Số ràng buộc trùng R0 =  Bậc tự cấu W = 6x3-(5x4-3) = btd Ví dụ: Tính bậc tự cấu bàn tay máy §2 Bậc tự cấu III Bậc tự cấu phẳng Số bậc tự cấu khâu để rời có btd  số btd tổng cộng n khâu động: W0 = 3n Số ràng buộc chứa cấu Cơ cấu phẳng có hai lọai khớp: - khớp lọai chứa ràng buộc - khớp lọai chứa ràng buộc  tổng số ràng buộc cấu: R = 1p4 + 2p5 – R0 Ví dụ: Tính bậc tự cấu chêm hình vẽ §2 Bậc tự cấu - Cơ cấu tòan khớp lọai với n = 2, p5 = - Chọn hệ qui chiếu gắn với giá §2 Bậc tự cấu Ví dụ: Tính bậc tự cấu hình bình hành Cơ cấu tịan khớp lọai với: n = 4, k = 5, pk = - Bậc tự cấu W=3x4 – (2x6) = btd - Trên thực tế cấu làm việc  điều có mâu thuẫn khơng ? §2 Bậc tự cấu - Chú ý khâu khơng có tác dụng chuyển động cấu ABCD - Nếu bỏ khâu ra, cấu thành cấu khâu lề với btd -Khi thêm khâu khớp E, F vào + thêm khâu (EF)  thêm bậc tự + thêm khớp lọai (E, F)  thêm ràng buộc  thêm ràng buộc Gọi r số ràng buộc thừa có cấu, btd cấu phẳng W = 3n – (2p5 + p4 - r) Trong cấu hình bình hành trên, r = W = 3x4 – (2x6-1) = btd §2 Bậc tự cấu Ví dụ : Tính bậc tự cấu cam cần đẩy đáy lăn - Trong thực tế cấu có btd chuyển động lăn lăn quanh khớp B không ảnh hưởng đến chuyển động có ích cấu nên khơng kể vào bậc tự cấu - Btd thêm vào mà không làm ảnh hưởng đến chuyển động cấu gọi btd thừa, kí hiệu s - Trở lại cấu cam W = 3x3 – (2x3+1-0) – = btd §2 Bậc tự cấu Tóm lại cơng thức tính btd - cấu khơng gian   W=6n-  ∑ kp k − R0 ÷  k =1  - cấu phảng trừ cấu chêm W=3n- ( 2p5 + p4 − r ) − s Với n: số khâu động R0: số ràng buộc trùng k: lọai khớp động r: số ràng buộc tru`ng pk: số khớp lọai k s: số btd thừa §2 Bậc tự cấu IV Ý nghĩa bậc tự – Khâu dẫn khâu bị dẫn §3 Nhóm tĩnh định I Ngun lý tạo thành cấu Một cấu có W btd cấu tạo thành W khâu dẫn nhóm có btd zero W= W +0+…+0 Khâu dẫn nhóm có btd = II Nhóm tĩnh định Nhóm tĩnh định nhóm cân hay chuyển động, có bậc tự zero phải tối giản (tức chia thành nhóm nhỏ nữa) Đối với nhóm tĩnh định tịan khớp thấp §3 Nhóm tĩnh định III Ngun tắc tách nhóm tĩnh định Khi tách nhóm tĩnh định phải theo nguyên tắc sau + Chọn trước khâu dẫn giá + Sau tách nhóm, phần cịn lại phải cấu hòan chỉnh khâu dẫn + Tách nhóm xa khâu dẫn trước dần đến nhóm gần + Khi tách nhóm, thử tách nhóm đơn giản trước, nhóm phức tạp sau Ví dụ: Tách nhóm tĩnh định cấu động diezen, cấu bơm động oxy §3 Nhóm tĩnh định III Ngun tắc tách nhóm tĩnh định §3 Nhóm tĩnh định III Nguyên tắc tách nhóm tĩnh định §4 Thay khớp cao khớp thấp - Trong cấu phẳng, thường có khớp cao lọai 4, để tách thành nhóm tĩnh định cấu phẳng tòan khớp thấp  thay khớp cao thành khớp thấp đảm bảo chuyển động cấu W = x - (1 + x 2) = btd W = x – (2 x 4) = btd §4 Thay khớp cao khớp thấp - Thay khớp cao khớp thấp phải đảm bảo hai điều kiện + bậc tự cấu không thay đổi + quy luật chuyển động không đổi - Nguyên tắc: dùng khâu hai khớp lề đặt lề tâm cong thành phần khớp cao điểm tiếp xúc - Ví dụ: Thay khớp cao khớp thấp cấu cam cần lắc đáy - Sự thay khớp cao khớp thấp để xem xét nhóm tĩnh định mà việc phân tích động học cấu thay cho biết định tính định lượng cấu thay vị trí xem xét ...? ?1 Định nghĩa khái niệm Chi tiết máy khâu Chi tiết máy (part): máy hay cấu tháo rời thành nhiều phận khác nhau, phận tháo rời gọi chi tiết máy ? ?1 Định nghĩa khái niệm Khâu (link): cấu máy, ... khớp: - khớp lọai chứa ràng buộc - khớp lọai chứa ràng buộc  tổng số ràng buộc cấu: R = 1p4 + 2p5 – R0 Ví dụ: Tính bậc tự cấu chêm hình vẽ §2 Bậc tự cấu - Cơ cấu tòan khớp lọai với n = 2, p5 = -. .. bậc tự cấu - Btd thêm vào mà không làm ảnh hưởng đến chuyển động cấu gọi btd thừa, kí hiệu s - Trở lại cấu cam W = 3x3 – (2x3+ 1- 0 ) – = btd §2 Bậc tự cấu Tóm lại cơng thức tính btd - cấu khơng