Bài tập cơ học máy lại khắc liễm

LẠI KHẮC LIỄMBẢI TẬP Cơ HỌC MÁY... ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP H ồ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA... CẤU TRÚC Cơ CẤU... Vậy tỉ lệ xích của hoạ đồ v ậ n tốc là: Từ điếm b vẽ phương vuông góc v

LẠI KHẮC LIỄM

BẢI TẬP Cơ HỌC MÁY

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP H ồ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

GT.05.VL(V)

7.2 Xác địilh qui luật chuyển động của cơ cấu cam 112

Lời nói đầu

B À I T Ậ P C ơ H Ọ C M Ả Y được biên soạn theo nội d u n g chươ ng

tr ìn h đào tạo các n g à n h Cơ k h í Trường Đại học B á ch k h o a - Đ ại học Quốc g ia TP H C M

S á c h là tài liệ u đ i k è m với Giáo trìn h c ơ H Ọ C M Ả Y - tà i liệ u

th a m kh ả o [1] n ên k h ô n g có p h ầ n tóm tắ t lý th u yế t N g o à i m ụ c đ íc h

g iú p s in h v iê n g iả i các bài tập trong quá trìn h học c ơ H Ọ C M Á Y , sá ch còn lậ p lu ậ n , đ ặ t vấn đề, hư ớ ng d ẫn đ ể người đọc h iể u rõ hơn lý th u y ế t

m ô n C ơ H Ọ C M Á Y Đ ể g iả i m ộ t số bài tậ p , người đọc cần q u a n tâ m

đ ến p h ầ n p h ụ lục S á c h c ũ n g có th ể làm tài liệu th a m k h ả o cho s in h viễn đ a n g là m lu ậ n á n tố t n g h iệp hay tro n g quá tr ìn h công tác sa u n à y

k h i có n h u cầu q u a n tâ m đ ế n nội d u n g c ơ H Ọ C M A Y

T á c g iả cảm ơn a n h P h ạ m H u y H oàng - cán bộ g iả n g d ạ y m ô n c ơ

H Ọ C M Á Y đ ã đọc toàn bộ sách và cho n h ậ n xét.

L ầ n đ ầ u x u ấ t bản chắc ch ắ n sách còn n h iều th iế u sót, n h ầ m lẫn Tác g iả m o n g n h ậ n được n h iề u ý kiến đ ó n g góp của bạn đọc đ ể lầ n tá i bản sa u q u yển sách được h oàn th iệ n hơn.

Đ ịa c h ỉ liề n hệ: B ộ m ô n T h iế t k ế m á y - Khoa Cơ k h í T rư ờ n g Đ ại học B á ch k h o a - Đ ại học Quốc g ia TPHCM , 268 L ý T h ư ờ n g K iệ t Q.10.

L ạ i K h ắ c L iễ m

Chương một

1.1 PHÂN LOẠI KHỚP ĐỘNG

T h eo tín h c h ấ t tiế p xúc, k h ớ p động được c h ia ra: khớp cao là k h ớ p có th à n h

p h ầ n tiế p xúc là đường hoặc điểm còn khớ p loại th ấ p là k h ớ p có th à n h p h ầ n tiế p xúc là m ặ t

T heo sô r à n g buộc của k h ớ p , người ta gọi k h ớ p loại k là k h ớ p có k r à n g buộc

C hỉ có th ê có k h ớ p loại 1, 2, , 5, k h ô n g th ế có khớ p loại k h ô n g (vì chư a tiế p xúc với n h a u để tạ o th à n h khớp); cũng k h ô n g th ể có khớ p loại sá u (vì đã n ô i cứng với nhau)

Việc x é t k h ớ p th ấ p h ay k h ớ p cao k h ò n g có gi khó k h ă n Đ ể x é t loại k h ớ p ta

p h á i x é t số rà n g buộc của k h ớ p tức là cố đ ịn h m ột khâu và đ ặ t lên k h â u cô đ ịn h

h ệ trụ c toạ độ O xyz rồi x ét n h ữ n g chuyến động của k h âu k ia bị m ấ t đi do liê n k ế t

giữa h a i k h â u (đê tạo th à n h khớp)

T ro n g k h i x é t chuyến động tư ơng đối độc lập cần lưu ý:

1- Việc đ ặ t trụ c toạ độ n h ư t h ế nào cùng k h ô n g ả n h hư ở ng đ ến số r à n g buộc

n h ư n g đế dễ n h ậ n b iế t các ch u y ển động, n ê n đ ặ t hệ to ạ độ O xyz sao cho:

- Gôc o tạ i đ iểm tiế p xúc h a y tr ê n đường tiế p xúc h ay t r ê n tâ m đôi xứng của

m ặ t tiế p xúc

- Các trụ c to ạ độ trù n g với tâ m h ìn h học của các th à n h p h ầ n k h ớ p đ ộng càn g

n h iề u càn g tô t

2- Gôc 0 do ta chọn n ê n k h á i n iệm ”quay q u an h trụ c x ” v à k h á i n iệ m “quay

q u a n h trụ c song song với trụ c x ” là n h ư nhau

Sau đ ây t a x é t loại khớ p qua m ộ t sô' b à i tập :

8 CHƯƠNG MỘT

H ìn h b à i 1-1

Qx, Qy, Qz ), tịn h tiế n th e o trụ c X (Tx ) và tịn h tiế n th eo trụ c 2 (Tz ) Thực r a k h i

v ậ t t ịn h t iế n th e o trụ c 2 có làm cho vị tr í v ậ t A trê n trụ c y th a y đổi n h ư n g sự

th a y đổi n à y liê n q u an đ ế n Tz (do m ặ t cong của v ậ t B qu y ết đ ịn h ) K hi dừ ng

H ìn h e: Đ ây là h a i m ặ t trụ c tr ò n xoay tiế p xúc với n h a u ở vị t r í h a i đường

tâ m của h a i m ặ t trụ trự c giao K hi cố đ ịn h v ậ t B, v ậ t A có các ch u y ển động:

Qz , Tz (h o ặc Ty ) tức là có bốn r à n g buộc: Qy, Qx, Tx, Ty (hoặc Tz ) - k h ớ p loại 4

H ìn h f: Đ ây là h a i b á n h r ă n g h ìn h trụ ră n g th ẳ n g ă n k h ớ p với n h au Sự tiế p

xúc của h a i b á n h r ă n g h ìn h tr ụ ră n g th ẳ n g là sự tiế p xúc của h a i m ặ t tr ụ có đường s in h so n g song với n h a u - để đảm bảo độ dài tiế p xúc (đảm b ảo b ề n ) các

b á n h r ă n g k h ô n g được dịch chuyển th eo dọc đường sin h (m ấ t Tz ) ơ đ â y b á n h

r ă n g A chỉ còn lạ i h a i ch u y ển đ ộ n g độc lập là Qz và Tx (hoặc Ty) N h ư vậy k h ớ p

h ìn h f có b ố n r à n g buộc: Qx, Qy, Tz , Ty (hoặc Tx )- khớ p loại 4

N ếu x é t th e o tín h c h ấ t tiế p xúc th ì các khớp ỏ' h ìn h a, b, e tiế p xúc th e o đ iểm ;

k h ớ p ở h ìn h c tiế p xúc th e o đường; còn các khớ p ở h ìn h d, f tiế p xúc th eo đường

n ế u bề d à y các v ậ t A, B là đ á n g k ể hoặc có th ể coi là tiế p xúc đ iểm nếu bề dày

c ác v ậ t k h ô n g đ á n g kể

N h ư v ậ y các k h ớ p ở h ìn h vẽ b ài 1-1 là các khớp loại cao

10 CHƯƠNG MỘT

■ X

BAI 1-2: X é t lo ại k h ớ p cho các khớp động biểu d iê n ở h ìn h vẽ b à i 1-2

H ì n h b à i 1-2

p h ải vẽ n h ư ở h ìn h b N h ư n g k h i k h âu 2 nôi với k h â u 3 b ằ n g khớp b ả n lề tạ i C-

n g h ĩa là k h â u 2 chỉ còn chuyến động quay q u a n h tâ m c (vuông góc với m ặ t p h a n g giấy- k h ô n g còn quay q u a n h đường tâm tro n g m ặ t p h ẳ n g giấy) n ên nếu nôi k h â u 2 với g iá b ằ n g k h ớ p tịn h tiế n ở D th ì chỉ c ầ n vẽ n h ư h ìn h d- n g h ỉa là k h ô n g cần gạch ch éo t r ê n k h â u 2 (n h ư n g do tác dụng của khó'p b ả n lề c, k h ớ p D chỉ là k h ớ p tịn h tiế n lo ại 5 n h ư k h ớ p B)

k h â u 2 là k h ớ p loại 4 (còn chuyên động quay và tịn h tiê n ); khớ p B ớ h ìn h b là

k h ớ p b ả n lề (chỉ còn quay) N hưng nếu k h âu 2 là m ột b á n h r ă n g ã n k h ớ p với m ột

b á n h ră n g k h á c (k h ô n g th ề có chuyên động dọc trụ c tro n g quá tr ìn h chuyến động)

th ì chỉ c ần vê n h ư h ìn h c (giông h ìn h a) m à k h ớ p c, D v ẫn được h iểu là k h ớ p b ả n

lề (loại 5)

c)

H ì n h 0-2

12 CHƯƠNG MỘT

3- P h ả i b iế t k h â u được biểu diễn là cái gì đế b iế t đặc điểm tiế p xúc; từ đó xác

đ ịn h được lo ại kh ớ p Cụ th ế ở h ìn h 0-2c t r ê n đ â y , khâu 2, 3 là h a i b á n h r ă n g ă n

k h ớ p với n h a u ở E cho n ê n E là k h ớ p cao m à tro n g cơ cấu p h ẵ n g khớp cao là

k h ớ p loại 4

N goài r a t a còn biểu diễn:

C ặp b á n h r ă n g h ìn h trụ tru y ề n ch u y ển độn g giữa h ai trụ c song so n g n h ư t r ê n

h ìn h 0-3 th ế h iệ n h a i b á n h ră n g ăn k h ớ p ngoài, còn tr ê n h ìn h 0-4 th ể h iệ n h a i

b á n h r ă n g ă n k h ớ p tro n g , ơ cả h ai h ìn h vẽ 0-3 v à h ìn h 0-4, h ìn h a b iểu d iê n lược

đồ tro n g m ặ t p h ẳ n g chuyển động (m ặ t p h ẳ n g vuông góc với tâm quay) H ai vòng

tr ò n tư ợ ng trư n g cho h a i b á n h răn g Đế p h â n b iệ t với h a i h ìn h trụ trò n tiế p xúc

H ình 0-6

Sau đây ta sẽ x é t các bài tập về vẽ lược đồ, tín h bậc tự do và cả về tá c h

nh ó m , xếp loại nh ó m , xếp loại cơ cấu:

CẤU TRÚC C ơ CẤU 13

BÀI 1-3: Vẽ lược đồ và tín h bậc tự do của cơ cấu b á n h r ă n g n h ư h ìn h vẽ b à i l-3 a tro n g đó b á n h r ă n g zx v à b á n h ră n g Z3 quay quanh đường tâ m cố đ ịn h 0 10 1,

b á n h r ă n g Z2 ă n k h ớ p n g o ài với b á n h ră n g z x, b á n h r ă n g z '2 ă n k h ớ p tro n g với

b á n h r ă n g Z 3 , b á n h r ă n g z 2, Z '2 quay quanh đường tâ m ỡ 20 2 v à đường tâ m

0 20 2 quay q u a n h đường tâ m cố đ ịn h 0)0]^ nhờ lắp trê n c ần c.

14 CHƯƠNG MỘT

B à i g iả i:

Q ua m ô tả ta th ấ y b á n h ră n g Z j, Z 3 và cần đều nôi với g iá b ằ n g k h ớ p b ả n lề;

k h ớ p giữa b á n h ră n g Z Ị với z2, giữa b á n h r ă n g Z '2 với z 3 là k h ớ p cao Ở đây

z2 v à Z'2 nối cứng với n h a u qua trụ c n ê n cùng m ột k h â u và k h â u n à y n ố i với cần

b ằ n g k h ớ p b ả n lề Lược đồ động của cơ cấu được th ế h iệ n tr ê n h ìn h vẽ b à i l-3 b

T ín h bậc tự do: đây là cơ cấu p h ẳ n g n ê n bậc tự do được tín h th e o công thứ c :

w = 3/7 - (2p 5 + p4 - r ) - s

T ro n g đó: sô k h âu động: /7 = 4 (gồm b á n h ră n g zx, b á n h ră n g z3, cần, b á n h

r ă n g Z 2 - Z ' 2 ) Sô khớp loại 5 (khớp b ả n lề): p 5 = 4 (h ai k h ớ p ở A, m ộ t khớ p ỡ c,

m ộ t k h ớ p ở E) Số khớ p loại 4 (khớp cao) Pị - 2 (ở B,D).

Cơ cấu n à y k h ô n g có rà n g buộc th ừ a, k h o n g có bậc tự do th ừ a

V ậy bậc tự do: w = 3 x 4 - ( 2 x 4 + 2 - 0) - 0 = 2

BAI 1-4: Vẽ lược đồ và tín h bậc tự do cơ cấu n h ư tr ê n h ìn h l-4 a

B à i g iả i:

Cơ cấu có k h â u 1, 3 nối với giá b ằ n g khớp b ản lề ở A, D Có th ế quay quanh

h ai đường tâ m vuông góc với nhau; k h âu tru n g gian 2 nối với k h â u 1, 3 lần lượt

b ằ n g khớ p ở B, c vừa quay vừa tịn h tiế n

H ì n h b à i 1-4

k h ớ p ở D n h ư n g do tá c d ụ n g của các k h ớ p ở A, B, c k h âu 3 đ ã có r à n g buộc Qz ;

k h i nối k h â u 3 với g iá b ằ n g khớp b ả n lề ớ D và coi khớp n à y có các rà n g buộc

Tx , Ty , T z , Qz , Qx th ì rõ rà n g đã có m ột r à n g buộc trù n g Qz ).

V ậy b ậc tự do của cơ cấu là:

w = 6 x 3 - ( 5 x 2 + 4 x 2 - l ) = l

BÃI 1-5: T ín h bậc tự do cơ cấu ellip có lược đồ n h ư h ìn h vẽ b à i 1-5 với chú ý: ở

đ ây k h â u 3 và 4 tịn h tiế n tr ê n h ai phương vuông góc với n h a u và giao n h a u tạ i A

Đ iều n à y k h ô n g th ế vì cơ cấu chuyển đ ộ n g được, ở cơ cấu n à y k h i k h â u 3, 4

t ị n h tiế n t r ê n h a i phư ơ ng vuông góc với n h a u th ì quĩ tíc h của đ iểm nào tr ê n

t h a n h CD cũ n g là e llip (sẽ th ấ y rõ ở p h ầ n sau của giáo tr ìn h ) N h ư v ậy về m ặ t

h ì n h học, ở cơ cấu n à y th ừ a k h â u 1 (h ay k h â u 3 hoặc k h âu 4) k è m th e o h a i khớ p

t h ấ p tức là cơ cấu có 1 r à n g buộc th ừ a Vậy cơ cấu n ày có 1 b ậ c tự do

16 CHƯƠNG MỘT

_ X

BAI 1-6: T ín h b ậc tự do, tá c h n h ó m , xếp loại cơ cấu m áy bơm n h ư h ìn h b à i l - 6 a

H ìn h b à i i-ổ

Đê tá c h n h ó m ta th a y khớ p cao b ằ n g h ai k h ớ p th ấ p M, N v à k h â u 7 với lược

đồ n h ư h ìn h b- cơ cấu gồm h a i n hóm : nhóm h ạ n g b a gồm bốn k h âu : 6, 5, 4, 3 (k h âu 4 là k h â u cơ sở), sáu khớp: H , G, E, F, D, C; n h ó m h ạ n g h a i gồm h a i k h â u

2, 7 ba khớp: B, N, M và khâu dẫn 1 n h ư h ìn h vẽ c N h ư vậy đây là cơ cấu h ạ n g ba

h ìn h vẽ b ài 1-7 bao gồm k h â u 1

quay q u a n h trục X m a n g quả cầu

tâ m A, b á n k ín h rỵ; k h â u 2 quay

q u a n h trụ c y m a n g quả cầu tâ m

B, b á n k ín h r2 H ai quá cầu tiê p

b ậc tự do của cơ cấu th a y th ế

BÀI 1-8: Vẽ lược đồ v à tín h bậc tự do cơ cấu n â n g h ạ b á n h tiế p đ ấ t của m áy bay

n h ư h ìn h vẽ b ài 1-8

18 CHƯƠNG MỘT

BAI 1-9: Vẽ lược đồ và tín h b ậc tự do cơ cấu C á c -đ ă n g (C a rd a n ) n h ư

l-9 a ,b ,c (xin lưu ý: ỏ đây k h â u 4 được n ố i vớ i g iá b ằ n g khớp b ả n lề ở

các cơ cấu với n h a u và so s á n h với k h i k h â u 4 n ố i cứng với giá

h ìn h vẽ b ài A) So s á n h

H ì n h b à i 1-9

CẤU TRÚC C ơ CẤU 19

BAI 1-10: T ìm h iếu h o ạ t đ ộ n g (gồm n h ữ n g cơ cấu gì, ch u y ển động các k h â u , d ù n g

đề là m gì, ) v à tín h bậc tự do các cơ cấu n h ư h ìn h vẽ b à i 1-10 sau đây:

a) Cơ cấu tự động xả nước

b) Cơ cấu di ch u y ển đ ầ u k h u ấ y K

c) Cơ cấu d ập b ằ n g tay

d) Cơ cấu m áy dập

20 CHƯƠNG MỘT

22 CHƯƠNG MỘT

g)

H ình bà i 1-10

rõ ý n g h ĩa bậc tự do của b a cơ cấu n h â n n h ư h ìn h vẽ b à i 1-11

a) Cơ câu n h â n n h ư h ìn h a

b) Cơ cấu n h â n n h ư h ìn h b

c) Cơ cấu n h â n giống h ìn h b n h ư n g cố đ ịn h k h â u 7 v à n ối k hâu 6 với

k h â u 7 b ằ n g k h ớ p tịn h tiế n th eo phương ngang

CẤU TRÚC C ơ CẤU 23

H ìn h h à i 1-11

Người đọc có t h ể tìm h iểu th ê m cơ cấu th ự c h iệ n tịn h tiế n g ián đ o ạn của b à n

m a n g v ậ t bào

BÀI 1-13: Vẽ lược đồ, t ín h b ậ c tự do v à tá c h n h ó m các cơ cấu ở h ìn h vẽ b ài 1-3 sau đây:

a) Cơ cấu m áy đ ậ p đá - h ìn h a

b) Cơ cấu thự c h iệ n ch u y ển động c h ín h của đ ộ n g cơ h a i x y -lan h k iểu chữ

V - h ìn h b

c) Đ ộng cơ n é n k h í- h ìn h c

CẤU TRÚC Cơ CẤU

26 CHƯƠNG MỘT

H ì n h b à i 1-13

CẤU TRÚC C ơ CẤU 27

BÀI 1-14: Vẽ lược đồ, tín h b ậc tự do các cơ cấu t r ê n h ìn h vẽ b ài 1-14 sau đây:

a) Cơ cấu đ ẩy v ả i tro n g m áy m ay- h ìn h a

b) Cơ cấu n â n g -h ạ go v à cơ cấu P a - tă n g tr o n g m á y d ệ t v ả i-h ìn h b

c) Cơ cấu đ ẩy phôi tro n g m áy tự động- h ìn h c (chú ý: b á n h ră n g Z 3 b ắ t cố

đ ịn h t r ê n t h â n m áy)

d) Cơ cấu đưa k iế m tr o n g m á y d ệ t- h ìn h d

CẤU TRÚC Cơ CẤU 29

30 CHƯƠNG MỘT

H ìn h b à i 1-14

Chương hai

PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC cơ CẤU

Nội d ư n g của p h â n tích động học là g iải q u y ết b à i to á n vị t r í, v ậ n tốc, g ia tốc

k h i cho trư ứ c cơ cấu và qui lu ậ t chuyên động của k h â u dẫn

B ài to á n vị tr í đơn th u ầ n là b ài to á n dự ng h ìn h quen th u ộ c và p h ả i g iải qu y ết trước b ải to á n v ậ n tốc, g ia tóc

B ài to á n v ậ n tôc, gia tốc đối với trư ờ n g hợp tổ n g quát-cơ cấu k h ô n g g ia n th ì phương p h á p g iải tíc h là th íc h hợp Phư ơng p h á p giải tíc h c h ú n g ta đ ã b iế t và đặc

b iệ t ngày n a y có m áy tín h hồ trọ' tíc h cực n ê n đcn với các CƯ cấu đ iển h ìn h và k h i

sử dụng đ ể tín h to á n n h iều th ì người ta có th ể xây dựng các chương t r ìn h m ẫu để tín h to án n h a n h ch ó n g tr ê n m áy vi tín h Vì vậy ở đây tậ p tru n g luyện tậ p phương

p h á p họa đồ vectơ đối với cơ câu p h a n g h ạ n g 2, h ạ n g 3 T ro n g k h i vẽ h ọ a đồ

th ể chọn tỉ lệ xích tu ỳ ý; có th ế chọn tỉ lệ xích tay quay th ì r ấ t th u ậ n tiệ n T ro n g

n h ừ n g cơ câu có h ìn h d án g h ìn h học đơn g iản , có th ể k h ô n g c ầ n vẽ các h ọ a đồ với

tỉ lệ xích c h í n h xác m à v ẫ n có được k ế t quả c h ín h xác n h ờ các quan hệ h ìn h học

tr ê n họa đồ

Trước k h i g iải các bài tậ p n ê n đọc kỹ việc chọn tỉ lệ xích ở p h ầ n phụ lực

2.1 PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC cơ CẤU HẠNG 2

X

BAI 2-1 ! Vẽ họa đồ v ận tôc, g ia tốc để xác đ ịn h v ận tốc, g ia tốc: s à n g 5, trọ n g tâ m

các k h âu , v ậ n tốc góc, g ia tốc góc các k h â u của cơ cấu m áy s à n g n h ư t r ê n h ìn h vẽ

b ài 2-1 với k ích t h ư ớ c : - I ad =0,06/72; lBC - I qd = 0 ,1 2 m ; lCE =0,48/77; tạ i vị tr í

(Pj = 75° k h i k h â u d ẫ n quay đều với v ậ n tốc góc (ùị = 1 0 - Cho th ê m vị t r í trọ n g

32 CHƯƠNG HAI

B à i giải:

Vẽ h ọ a đồ cơ cấu với k ích thước, vị t r í đ ã cho t r ê n h ìn h vẽ b à i 2 - la : ch ọ n độ

d à i b iểu d iễ n k ích thước k h â u lớ n n h ấ t C E b ằ n g 80m m - n g h ĩa là tỉ lệ xích h ọ a

Phư ơng tr ìn h v ậ n tốc diêm C:

với giá trị: ? ^ i / ab “ 6

s

9

phương, chiều: L C D X A B , phù hợp chiều 0^ 1 C B

Vè họa đồ v ậ n tốc th eo phương t r ìn h (2.1): chọn điếm p làm gôc và biểu

d iễn VB b ằ n g đoạn pb = 40 m m có phương vuông góc với A B , chiều p hù hợp với

chiều quay cúa iử} Vậy tỉ lệ xích của hoạ đồ v ậ n tốc là:

Từ điếm b vẽ phương vuông góc với BC (biểu d iễn cho phương của VCB ) v à từ

gốc p vẽ phương vuông góc với CD (biểu d iễn cho phương của ữc ) H ai phư ơng giao nhau cho ta điểm c mà pc biếu d iễn cho ữc với tỉ lệ xích đã chọn - n g h ĩa là:

uc = p v.pc

(T rê n h ọ a đồ vận tô'c ta có: pc = pb + bc b iểu d iễn cho phương tr ìn h (2.1))

Phư ơng tr ìn h v ận tốc của sàng:

PHÀM TÍCH DỘNG HỌC c ơ CẤU 33

Vẽ tiê p tr ê n h ọ a đồ v ậ n tốc: từ đ iểm c (m ú t của ưc ) vẽ phương vuông góc với

trư ợ t cùa sà n g (biểu d iễ n cho phương V E) H ai phư ơng giao n h a u cho ta điểm e

Đ iểm s4 biểu d iễn cho m ú t của v ậ n tốc đ iểm S 4 ( tr ê n k h â u CE v à giữa C E ) n ằ m

giữa điểm c và đ iếm e tr ê n h ọ a đồ v ậ n tốc (th eo n g u y ên lý đ ồ n g d ạ n g th u ậ n )

Tương tự ta có các đ iếm S j, s2 , s3 , s5 t r ê n h ọ a đồ v ậ n tốc b iểu d iễ n cho m ú t

vectơ v ậ n tốc các trọ n g tâm

G ia tốc của đ iểm c có th ể v iế t th eo đ iểm B và đ ồng th ờ i th e o đ iểm D n ên

ta có được phư ơng trìn h :

Phư ơng t r ìn h (2.3) được g iải b ằ n g cách vẽ n h ư sau:

C họn điểm p' làm gốc của h o ạ đồ L ấy p ' b ' có độ d ài b ằ n g 1 2 0 m m , phương song so n g với A B và chiều hướng từ 5 về A b iểu d iễ n cho a s =6 -^- N h ư vậy tỉ

lệ xích của họa đồ gia tốc là:

PHÂN TÍCH DỘNG HỌC c ơ CẤU 35

Từ b' vẽ p ' n CB có phương, chiều so n g so n g và hư ớ ng từ c về B có độ d ài

m

b ằ n g 0,9 1 —5- : 0,05 m

p h ư ơ n g v u ô n g góc với CB (biểu d iễn cho phư ơ ng của ầcB )• Từ p ' vẽ p ' n CD có phư ơng, ch iều so n g so n g với CD và hư ớ n g từ c về D , có độ d ài b ằ n g

5 ,8 8 : 0 ,0 5 = 1 17,6 m m ; từ nCD vẽ phương vuông góc với C D H ai phương giao

n h a u cho ta đ iểm c' m à p ' c ' biểu d iễn cho a c - tức là a c = p a p ' c '

G ia tố c đ iểm E v iế t th eo điểm c cho t a p h ư ơ n g tr ìn h :

Vẽ tiế p t r ê n h ọ a đồ gia tốc: từ điểm c' vẽ c'rLEC có phư ơng so n g song với E C

và h ư ớ n g từ E về c , có độ d ài b ằ n g 0 ,4 5 '0 ,0 5 = 9 ra m ; từ n ECvẽ phương vuông góc với E C Từ p ' vẽ phương song song với phư ơ ng trư ợ t của sàn g H ai phư ơ ng

g iao n h a u cho ta đ iể m e ’ biểu d iễn cho m ú t của CÍE •

T heo n g u y ên lý đ ồ n g d ạ n g th u ậ n của h o ạ đồ g ia tốc t a xác đ ịn h được các đ iểm

36 CHƯƠNG HAI

Đ ến đ ây người đọc có th ể th ự c h iệ n v à r ú t r a các k ế t lu ận :

1- H ọ a đồ v ậ n tốc, g ia tóc sẽ th a y đổi n h ư th ê n à o k h i đổi ch iều quay v ậ n tốc góc k h â u d ẫ n ?

2- K h ô n g cho g iá t r ị v ậ n tốc góc k h â u d ẫ n có vẽ được h ọ a đồ v ậ n tốc, g ia tốc

h a y k h ô n g ?

3- M ộ t cách tổ n g q u át: sau k h i đã vẽ h ọ a đồ v ậ n tốc, g ia tốc v à t ín h to á n các

sô liệu liê n q u an , người th iế t k ế đổi ý đồ (chọn lạ i c h iề u quay, th a y đôi g iá t r ị h ay

th a y đổi m ộ t tro n g h a i yếu tố) th ì người g iải b à i to á n sẽ g iải q u y ế t n h ư t h ế n à o ?

BAI 2-2: Vẽ h ọ a đồ v ậ n tốc, gia tốc đ ể xác đ ịn h v ậ n tốc, g ia tốc của đầu xọc F ;

v ậ n tốc góc, gia tốc góc các k h â u t r ê n cơ cấu m á y xọc n h ư h ìn h vẽ b ài 2-2a với

k ích thước: lAB = lED = 0,35m ; lAC = lCD = 0,504m ; a = 0,63/71 tạ i vị tr í ^ = 1 3 5 °

k h i k h â u d ẫ n quay đều với v ậ n tốc góc (1>L = 1 0 —

s

B à i g iả i:

Ở đ â y ta sẽ giải b ài n ày với cách chọn tỉ lệ x ích th eo quan hệ P/Pn = - tỉ lệ

xích ta y quay (đề độ d ài biểu d iễ n tr ê n h ọ a đồ v ậ n tốc, g ia tốc chi c ần xác đ ịn h

phương, chiều: 1 C B -L A B , phù hợp ch iều (X^ /I C B

P hư ơ n g tr ìn h (2.5) được vẽ tr ê n h ìn h 2-2b n h ư sau : ch ọ n đ iểm p làm gốc và

vẽ đ o ạn pb2 - k A B - 2 A B , có phương vuông góc với A B , chiều phù hợp với 0^ (biểu d iễ n cho VB ); từ ò 2 vẽ phương song song với CB (biểu d iễn cho phương cùa

ề

phương giao n h a u cho ta đ iểm 63

T heo n g u y ên lý đồng d ạ n g th u ậ n ta có đ iểm d b iểu d iễ n cho m ú t của VD (độ lớn của đoạn p d có th ể xác đ ịn h b ằ n g dựng h ìn h t r ê n h ọ a đồ cơ cấu th eo q u an hệ

38 CHƯƠNG HAI

P h ư ơ n g t r ì n h (2.6) được vẽ tiế p t r ê n h ọ a đồ v ậ n tốc: từ d vẽ phư ơ ng vuông

góc với D E v à từ gốc p vẽ phương so n g so n g với phương trư ơ t đ ầ u xọc; hai

phư ơ ng giao n h a u cho t a đ iểm e .

C0o = cOq — —2- = — = — — - = 3 ,7 9 — , cùng chieu kim đong hô

2

2

được xác đ ịn h b ằ n g dự ng h ìn h tr ê n h ìn h vẽ cơ cấu

H ai phương t r ê n giao nhau cho ta đ iểm 6 3 biếu d iễn cho m ú t của p ' b '3

T heo tín h c h ấ t đ ồ n g d ạ n g th u ậ n ta xác đ in h được gia tốc điếm D (đ o ạn p'd.'

được xác đ ịn h b ằ n g dư ng h ìn h tr ê n cơ cấu th e o q u an hồ: E-Ẻ- -

Phư ơng t r ìn h gia tốc đầu xọc:

a p - OLE — OiD + C L E D + O-ED (2 8 )

song song với phương trư ợ t đ ầ u xọc cho ta điểm e' m à p ' e ' b iể u d iễ n cho a E

BAI 2-3 ; Vẽ h ọ a đồ v ậ n tô c, gia tốc đê xác đ ịn h v ậ n tố c, g ia tốc đ iểm D tr ê n

k h âu 2 của cơ câu culit n h ư h ìn h vẽ b à i 2-3a, với các k ích thước được cho n h ư sau:

phương, chiều: 1 BC JL A B , p h ù h ợ p ch iều 0^ / I B C

Phư ơng tr ìn h (2.9) được g iả i b ằ n g cách vẽ h ọ a đồ: C h ọ n đ iể m p là m gốc, với

tỉ lệ xích \ 1 V = 0 ,1 — vẽ đ o ạ n p b = 4 • 0,1 = 4 0 m m b iể u d iễ n cho VB2 \ từ b2 vẽ

s

phương song song với B C ; từ p vẽ p h ư ơ n g v u ông góc với B C H a i p hư ơ ng giao

n h a u cho ta ố3- m ú t của ƯBS

V ậy th eo phư ơng t r ìn h (2.10), tr ê n h ọ a đồ v ậ n tốc từ ò2vẽ b2d có độ lớn b ằ n g

1 ,6 : 0,1 = 1 6 m m b iểu d iễ n cho VDB2 và t a có p d biểu d iễn cho ƯD n ê n

V D = 5 0 x 0 ,1 = 5 — ; phương, chiều tr ê n h ìn h vẽ b

s

B à i to á n gia tốc:

P hư ơng tr ìn h g ia tốc cho đ iểm B 3 :

gốc p ' , chọn tỉ lệ xích pa = 1 m — , từ p ’ vẽ p ' b '2 = 8 0 m m biểu d iễn cho CLBo , từ

PHÁN TÍCH DỘNG HỌC c ơ CẤU 41

38,22-^-phương, chiều: ? t r ê n h ọ a đồ HD B _L B D và phù

hợp với ch iều của e2

Xác đ ịn h a u th e o phư ơng t r ìn h (2.12) n h ư sau: t r ê n h o ạ đồ g ia tốc từ b'2

n D 3 = 3 8 ,2 2 m m n h ư t r ê n h ìn h vẽ ta có p ' d ' b iểu d iễ n cho a n G ia tốc đ iểm D

là aD = 5 9 x 1 = 5 9 -^-, phư ơ ng ch iều n h ư t r ê n h ìn h vẽ

sz

cấu m á y bào n g a n g n h ư h ì n h vẽ bài 2-4 với các số liệu: y = 0,78/?i; = 0 , 1 5 m ;

lDE = 0 , 2 4 m ; / 4 C = 0 , 4 / n ; lCD - 0,85 ni t ạ i vị t r í (p = 330° kh i k h â u d ẫ n quay đều