Bài giảng nguyên lý máy chương 7 ths trương quang trường

NGUYÊN LÝ MÁY GV: ThS TR ƠNG QUANG TR ỜNG KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGHỆ TR ỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Nguyên Lý Máy C Chư ng CẤU NHIỀU THANH Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường -2- Trường ĐH Nông Lâm TPHCM NỘI DUNG I ĐẠI C NG II C III ĐẶC ĐI M ĐỘNG HỌC C A C C U KHỂU B N L VÀ CÁC BI N TH C U KHỂU B NL IV ĐẶC ĐI M ĐỘNG HỌC C A CÁC BI N TH V GÓC ÁP LỰC VI NG D NG C A C C U NHI U THANH Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường -3- Trường ĐH Nông Lâm TPHCM I ĐẠI C ƠNG - So với loại cấu khác, cấu nhiều có đặc điểm sau: lâu mòn, tuổi thọ cao, khả truyền lực lớn; có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo lắp ráp; dễ dàng thay đổi kích thước động; khó thiết kế cấu theo quy luật chuyển động cho trước - Trong cấu nhiều thanh, c c u khâu b n l cấu thường gặp điển hình Cơ cấu khâu lề cấu gồm có khâu nối với khớp quay (còn gọi khớp lề) Trong đó: + Khâu cố định gọi giá: khâu + Khâu đối diện khâu cố định gọi truyền có chuyển động song phẳng: khâu + Hai khâu lại, quay toàn vòng gọi tay quay, không quay toàn vòng gọi cần lắc Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường -4- Trường ĐH Nông Lâm TPHCM I ĐẠI C ƠNG u m + Thành phần tiếp xúc mặt nên áp suất tiếp xúc nhỏ  bền mòn khả truyền lực cao + Chế tạo đơn giản công nghệ gia công khớp thấp tương đối hoàn hảo  chế tạo lắp ráp dễ đạt độ xác cao + Không cần biện pháp bảo toàn khớp cao + Dễ dàng thay đổi kích thước động cấu cách điều chỉnh khoảng cách lề Việc khó thực cấu với khớp cao - - Nh c m + Việc thiết kế cấu theo điều kiện cho trước khó  khó thực xác qui luật chuyển động cho trước Ths Trương Quang Trường -5- Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM II CƠ CẤU KHÂU BẢN LỀ VÀ CÁC BIẾN TH C c u bốn khơu b n l (four bar linkage) - Được dùng nhiều thực tế + khâu quay, khâu quay: cấu hình bình hành … + khâu quay, khâu lắc: cấu ba-tăng máy dệt … + khâu lắc, khâu quay: cấu bàn đạp máy may … + khâu lắc, khâu lắc: cấu đo vải … Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường -6- Trường ĐH Nông Lâm TPHCM II CƠ CẤU KHÂU BẢN LỀ VÀ CÁC BIẾN TH Các bi n th c a c c u bốn khơu b n l - Xét cấu khâu lề, cho khớp D lùi  theo phương  AD  c c u tay quay - tr t Cơ cấu tay quay - trượt lệch tâm Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường -7- ĐH Nôngchính Lâm TPHCM Cơ cấu tay quay - Trường trượt tâm II CƠ CẤU KHÂU BẢN LỀ VÀ CÁC BIẾN TH Các bi n th c a c c u bốn khơu b n l - Từ cấu tay quay – trượt tâm, đổi giá  c c u cu-lic - Đổi khâu làm giá  cấu cu-lic Ths Trương Quang Trường Đổi khâu làm giá  Khoa cấuCơxy-lanh quay Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâmlắc) TPHCM (cu-lic -8- II CƠ CẤU KHÂU BẢN LỀ VÀ CÁC BIẾN TH Các bi n th c a c c u bốn khơu b n l - Từ cấu cu-lic, cho khớp B lùi  theo phương giá  c c u tang Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường -9- Trường ĐH Nông Lâm TPHCM II CƠ CẤU KHÂU BẢN LỀ VÀ CÁC BIẾN TH Các bi n th c a c c u bốn khơu b n l - Từ cấu cu-lic, cho khớp A lùi  theo phương giá  c c u sin Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 10 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM II CƠ CẤU KHÂU BẢN LỀ VÀ CÁC BIẾN TH Các bi n th c a c c u bốn khơu b n l - Từ cấu sin, đổi khâu làm giá  c c u ellipse - Từ cấu sin, đổi khâu làm giá  c c u Oldham Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường Trường ĐH Nông Lâm TPHCM - 11 - III ĐẶC ĐI M ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU NHIỀU THANH Tỉ số truy n tỉ số truyền khâu dẫn khâu bị dẫn cấu 1 i13  3 - Định lý Kennedy: Trong cấu khâu lề, tâm quay tức thời chuyển động tương đối hai khâu đối diện giao điểm hai đường tâm hai khâu lại V P13 lDP 1 l AP PD    i13  l AP PA 3 VP 13 13 13 13 lDB13 Ths Trương Quang Trường - 12 - Công thức phát biểu dạng định lý sau Định lý Willis: Trong cấu khâu lề, đường truyền chia đường Khoa – Công Nghệ giá làm hai phần tỉCơlệKhínghịch với Trường ĐH Nông vận tốc góc hai khâu nối Lâm giáTPHCM III ĐẶC ĐI M ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU NHIỀU THANH Tỉ số truy n - Đặc điểm động học cấu khâu lề + Tỉ số truyền đại lượng biến thiên phụ thuộc vị trí cấu 1 PD i13   3 PA P13 chia đọan AD  P13 chia đọan AD  i13  : 1 chiều 3 i13  : 1 ngược chiều 3 Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 13 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM III ĐẶC ĐI M ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU NHIỀU THANH Tỉ số truy n - Đặc điểm động học cấu khâu lề + Khi tay quay AB truyền BC duỗi thẳng hay dập nhau, tức P13  A khâu vị trí biên chuẩn bị đổi chiều quay 1 + Nếu AB=CD, AD=BC: cấu hình bình hành P13    i13  1 3  khâu dẫn khâu bị dẫn quay chiều vận tốc Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 14 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM III ĐẶC ĐI M ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU NHIỀU THANH Hệ số su t -Hệ số suất tỉ số thời gian làm việc thời gian chạy không chu kỳ làm việc cấu -Hệ số suất dùng đánh giá mức độ làm việc cấu - Khâu dẫn có hai hành trình + hành trình ứng với góc lv + hành trình ứng với góc ck + thông thường lv  ck - Xét cấu khâu lề hình, chọn hành trình hành trình làm việc, hành trình hành trình chạy không t  /   180   k  lv  lv  lv  tck chu _ ky _ lam _ viec ck / 1 ck 180   - Hệ số suất phụ thuộc Ths Trương Quang Trường + kết cấu cấu + chiều quay khâu dẫn Khoa 1Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM + chiều bị dẫn - 15 - công nghệ khâu III ĐẶC ĐI M ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU NHIỀU THANH Đi u kiện quay toƠn vòng c a khơu nối giá - Điều kiện quay toàn vòng khâu + Tháo khớp B  xét quỹ tích B1 B2 B1  O  A, l1  B1  O  D, l2  l3   O  D, l2  l3  + Khâu quay toàn vòng  B1  B2    l2  l3  l4  l1   l2  l3  l4  l1  Điều kiện quay toàn vòng khâu nối giá: khâu nối giá quay toàn vòng quỹ tích nằm miền với truyền kề– Khoa Cơ Khí Công Nghệ Ths Trươngkiện Quang quay Trường toàn vòng khâu  tương tự ????? Trường ĐH Nông Lâm TPHCM -Điều - 16 - IV ĐẶC ĐI M ĐỘNG HỌC CỦA CÁC BIẾN TH C c u tay quay – tr t - Tỷ số truyền VP /1  VP /3 P  1lPA  Vc B a)  A Hc ck b) C2 lv  i13  C x x D v3 lv  Vc  lPA C1 B l1 e 1 l2 A e B1 x A l2 C x - Hệ số suất 1800   k 1800   l2 ck B2 Ths Trương Quang Trường c) B1  B2  l1  e  l2  Nghệ l1  e  l2 - Điều kiện khâu quay toàn vòng  Khoa Cơ Khí – Công l1  eĐHNông l2 Lâm TPHCM - 17 Trường IV ĐẶC ĐI M ĐỘNG HỌC CỦA CÁC BIẾN TH - Tỉ số truyền; C c u cu-lic VP /1  VP /3  1lPA  3lPD  i13  P B A D  1800   - Hệ số suất k  1800   C - Điều kiện quay toàn vòng + Khâu  khâu quay toàn vòng + Khâu  ? Để khâu quay toàn vòng, l1  l4  lv B  A ck B2  A  B1 D Khi l1  l4 1 lPD  i13     const 3 lPA Khoa Cơ Khí – Công Nghệ D Ths Trương Quang Trường  1 lPD  3 lPA - 18 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM IV ĐẶC ĐI M ĐỘNG HỌC CỦA CÁC BIẾN TH C c u sin - Tỉ số truyền: Tâm quay tức thời khâu giao điểm BC AD  D    AD  xx  1 VP /1  VP /3  1lPA  V3  Vc  i13   3 lPA - Hệ số suất: k = - Điều kiện quay toàn vòng: Khâu quay toàn vòng Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 19 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM V GÓC ÁP LỰC Góc áp lực góc hợp gởi vectơ lực tác dụng vectơ vận tốc điểm đặt lực P  C B VC B  C A  A D  N  P.V  P.VC cos  VC P - Góc  phản ánh tác dụng gây chuyển động lực P - Góc  lớn NP nhỏ -  = 90o  NP = (vị trí biên) B2 VC1 VC1 B1  D C1 P  A C2 P C2   B2 C1 B1 Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  Ths.P Trương Quang VC2 Trường  O - 20 - VC2 Trường ĐH Nông Lâm TPHCM VI ỨNG D NG CỦA CƠ CẤU NHIỀU THANH C E  4 D Vs B A b) a) Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 21 - c) Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 22 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM [...]... C2 P C2   B2 C1 B1 2 1 Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  Ths. P Trương Quang VC2 Trường  O - 20 - VC2 Trường ĐH Nông Lâm TPHCM VI ỨNG D NG CỦA CƠ CẤU NHIỀU THANH 5 6 2 1 C E 5 3  4 4 3 D Vs 2 B 1 A b) a) Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 21 - c) Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 22 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM ... Công Nghệ Ths Trươngkiện Quang quay Trường toàn vòng của khâu 3  tương tự ????? Trường ĐH Nông Lâm TPHCM -Điều - 16 - IV ĐẶC ĐI M ĐỘNG HỌC CỦA CÁC BIẾN TH 1 C c u tay quay – con tr t - Tỷ số truyền VP /1  VP /3 P  1lPA  Vc B a) 2 1  A Hc ck b) C2 lv  i13  3 C x x D v3 lv  Vc  1 lPA C1 B l1 e 1 l2 A e B1 x A l2 C x - Hệ số năng suất 1800   k 1800   l2 ck B2 Ths Trương Quang Trường c)... Trương Quang Trường 2 1  1 lPD  3 lPA - 18 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM IV ĐẶC ĐI M ĐỘNG HỌC CỦA CÁC BIẾN TH 3 C c u sin - Tỉ số truyền: Tâm quay tức thời của khâu 1 và 3 là giao điểm của BC và AD  D    AD  xx  1 1 VP /1  VP /3  1lPA  V3  Vc  i13   3 lPA - Hệ số năng suất: k = 1 - Điều kiện quay toàn vòng: Khâu 1 luôn quay được toàn vòng Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường. .. đường tâm của hai khâu còn lại V P13 lDP 1 l AP PD    i13  l AP PA 3 VP 13 13 13 13 lDB13 Ths Trương Quang Trường - 12 - Công thức trên được phát biểu dưới dạng định lý sau Định lý Willis: Trong cơ cấu 4 khâu bản lề, đường thanh truyền chia đường Khoa – Công Nghệ giá ra làm hai phần tỉCơlệKhínghịch với Trường ĐH Nông vận tốc góc của hai khâu nối Lâm giáTPHCM III ĐẶC ĐI M ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU NHIỀU... khâu 4 làm giá  c c u ellipse - Từ cơ cấu sin, đổi khâu 2 làm giá  c c u Oldham Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường Trường ĐH Nông Lâm TPHCM - 11 - III ĐẶC ĐI M ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU NHIỀU THANH 1 Tỉ số truy n là tỉ số truyền giữa khâu dẫn và khâu bị dẫn của cơ cấu 1 i13  3 - Định lý Kennedy: Trong cơ cấu 4 khâu bản lề, tâm quay tức thời trong chuyển động tương đối giữa hai khâu đối diện... lượng biến thiên phụ thuộc vị trí cơ cấu 1 PD i13   3 PA P13 chia ngoài đọan AD  P13 chia trong đọan AD  i13  0 : 1 cùng chiều 3 i13  0 : 1 ngược chiều 3 Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 13 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM III ĐẶC ĐI M ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU NHIỀU THANH 1 Tỉ số truy n - Đặc điểm động học cơ cấu 4 khâu bản lề + Khi tay quay AB và thanh truyền BC duỗi thẳng hay dập nhau,... trí biên và chuẩn bị đổi chiều quay 1 + Nếu AB=CD, AD=BC: cơ cấu hình bình hành P13    i13  1 3  khâu dẫn và khâu bị dẫn quay cùng chiều và cùng vận tốc Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 14 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM III ĐẶC ĐI M ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU NHIỀU THANH 2 Hệ số năng su t -Hệ số năng suất là tỉ số giữa thời gian làm việc và thời gian chạy không trong một chu kỳ làm việc... hành trình về là hành trình chạy không t  /   180   k  lv  lv 1  lv  tck chu _ ky _ lam _ viec ck / 1 ck 180   - Hệ số năng suất phụ thuộc Ths Trương Quang Trường + kết cấu của cơ cấu + chiều quay của khâu dẫn Khoa 1Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM + chiều bị dẫn - 15 - công nghệ của khâu III ĐẶC ĐI M ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU NHIỀU THANH 3 Đi u kiện quay toƠn vòng c a khơu nối giá... - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM V GÓC ÁP LỰC Góc áp lực là góc hợp gởi vectơ lực tác dụng và vectơ vận tốc của điểm đặt lực P  C B VC 2 B 2 1 3  1 C A  4 A D  3 N  P.V  P.VC cos  VC P - Góc  phản ánh tác dụng gây ra chuyển động của lực P - Góc  càng lớn thì NP càng nhỏ -  = 90o  NP = 0 (vị trí biên) B2 VC1 VC1 B1 2  D C1 P 1  A C2 P C2   B2 C1 B1 2 1 Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  Ths. P Trương. .. 17 Trường IV ĐẶC ĐI M ĐỘNG HỌC CỦA CÁC BIẾN TH - Tỉ số truyền; 2 C c u cu-lic VP /1  VP /3  1lPA  3lPD  i13  P B A D  1 3 2 1800   - Hệ số năng suất k  1800   C - Điều kiện quay toàn vòng + Khâu 1  khâu 1 luôn quay được toàn vòng + Khâu 3  ? Để khâu 3 quay toàn vòng, l1  l4  lv B  A ck B2  A  3 B1 D Khi l1  l4 1 lPD  i13    2  const 3 lPA Khoa Cơ Khí – Công Nghệ D Ths ...  Ths. P Trương Quang VC2 Trường  O - 20 - VC2 Trường ĐH Nông Lâm TPHCM VI ỨNG D NG CỦA CƠ CẤU NHIỀU THANH C E  4 D Vs B A b) a) Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 21 - c) Trường. . .Nguyên Lý Máy C Chư ng CẤU NHIỀU THANH Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường -2- Trường ĐH Nông Lâm TPHCM NỘI DUNG I ĐẠI C NG II C... lDB13 Ths Trương Quang Trường - 12 - Công thức phát biểu dạng định lý sau Định lý Willis: Trong cấu khâu lề, đường truyền chia đường Khoa – Công Nghệ giá làm hai phần tỉCơlệKhínghịch với Trường