Khi viết phƣơng trỡnh cõn bằng lực của tĩnh học, nếu chỳng ta viết cho từng khõu một, thỡ sốphƣơng trỡnh cõn bằng lực cú thể nhỏhơn sốẩn cần tỡm.
Vớ dụkhõu 3 trong cơ cấu 4 khõu bản lề (hỡnh 3.3) thỡ ẩn sốlà 4 (phƣơng và giỏ trị của cỏc lực N43;N23
), sốphƣơng trỡnh cõn bằng lực 3 (2 phƣơng trỡnh hỡnh chiếu và 1 phƣơng trỡnh mụ men).
Vỡ vậy cần phải viết phƣơng trỡnh cõn bằng lực cho một nhúm cỏc khõu bị dẫn kề nhau thỡ sốẩn số mới cú thể bằng sốphƣơng trỡnh cõn bằng lực lập đƣợc.
Xột một nhúm gồm n khõu bị dẫn kềnhau, trong đú cú p5 khớp loại 5 và p4 khớp loại 4 (kể cả cỏc khớp chờ của nhúm). Đối với cơ cấu phẳng, ta thƣờng gặp cỏc khớp thấp loại 5 là khớp quay, khớp trƣợt và cỏc khớp cao loại 4 nhƣ khớp bỏnh răng phẳng, khớp cam phẳng.
+ Đối với khớp quay (hỡnh 3.4a), do ỏp suất giữa cỏc thành phần khớp quay đồng quy tại tõm quay O của khớp, do đú ỏp lực N
cũng đi qua tõm quay O. Đểxỏc định ỏp lực N
trong khớp quay, cần xỏc định giỏ trị của N
và gúc α xỏc định phƣơng của N
.
a. Khớp quay b. Khớp trƣợt c. Khớp cao
Hỡnh 3.4. Khớp loại 5
+ Đối với khớp trƣợt (hỡnh 3.4b), do ỏp suất giữa cỏc thành phần khớp đều vuụng gúc với phƣơng trƣợt xx, do đú ỏp lực N
50 và thụng số x xỏc định điểm đặt của N
. Nhƣ vậy, ỏp lực tại mỗi khớp động loại 5 (khớp quay, khớp trƣợt) ứng với hai ẩn số của bài toỏn phõn tớch lực.
+ Đối với khớp cao phẳng (hỡnh 3.4c), ỏp lực N
cú điểm đặt là điểm tiếp xỳc M của hai thành phần khớp cao, cú phƣơng song song với phƣơng phỏp tuyến chung nn tại M, do đú để xỏc định N
chỉ cần xỏc định giỏ trị của N
, tức là ỏp lực tại mỗi khớp động loại 4 ứng với hai ẩn số của bài toỏn phõn tớch lực.
Nhƣ vậy số ẩn số cần tỡm đối với nhúm núi trờn là 2p5 + p4.
Vỡ với mỗi khõu (xem nhƣ là vật rắn tuyệt đối) ta viết đƣợc 3 phƣơng trỡnh cõn bằng lực (2 phƣơng trỡnh hỡnh chiếu và 1 phƣơng trỡnh mụ men), nờn số phƣơng trỡnh cõn bằng lực lập đƣợc bằng 3n.
Để giải đƣợc bài toỏn phõn tớch lực, số phƣơng trỡnh cõn bằng lực lập đƣợc phải bằng sốẩn số cần tỡm, tức là phải cú điều kiện:
3n – (2p5 + p4) = 0 (3.1)
Túm lại để giải đƣợc bài toỏn phõn tớch lực ta phải xột đồng thời cỏc khõu, cỏc khớp trong một nhúm tĩnh định. Điều kiện (3.1) đƣợc gọi là điều kiện tĩnh định của bài toỏn phõn tớch ỏp lực khớp động.