Đặc điểm chuyểnđộng

5.1.2 Ưu nhượcđiểm

5.1.2.1 Ưu điểm

+ Thành phần tiếp xỳc là mặt nờn ỏp suất tiếp xỳc nhỏ, vỡ vậy độ bền mũn

và khả năng truyền lực cao

+ Chế tạo đơn giản và cụng nghệ gia cụng khớp thấp tương đối hoàn hảo.

+ Khụng cẩn cỏc biện phỏp bảo toàn như ở khớp cao

+ Dễ dàng thay đổi kớch thước động của cơ cấu bằng cỏch điều chỉnh

khoảng cỏch giữa cỏc bản lề. Việc này khú thực hiện ở cỏc cơ cấu khớp loại cao

5.1.2.2 Nhược điểm

Việc thiết kế cỏc cơcấu này theo những điều kiện cho trước rất khú, khú

thực hiện chớnh xỏc bất kỳquy luật chuyển động chớnh xỏc nào.

5.1.3 Cơ cấu bốn khõu bản lề và cỏc biến thể

5.1.3.1 Cơ cấu bốn khõu bản lề

Hỡnh 5.1. Cơ cấu culớt

Hỡnh 5.2. Cơ cấu 4 khõu bản

Cơ cấu 4 khõu bản lề cú 4 khõu được nối với nhau bằng 4 khớp bản lể

(Hỡnh 5.3).

+ Khõu 4 cố định được gọi là giỏ

+ Khõu 2 đối diện với giỏ được gọi là thành truyền

+ Khõu 1,3 được gọi là tay quay. Hai khõu này cú thể quay được toàn vũng hoặc khụng quay được toàn vũng

tựy từng cơcấu cụ thể.

* Ứng dụng : Cơcấu 4 khõu bản lề

được dựng nhiều trong thực tế. Vớ dụ :

+ Khõu 1 quay, khõu 3 quay: cơ cấu hỡnh bỡnh hành, ...

+ Khõu 1 quay, khõu 3 lắc: cơ cấu ba – tăng mỏy dệt, ...

+ Khõu 1 lắc, khõu 3 quay: Cơcấu bàn đạp mỏy may, ...

+ Khõu 1 lắc, khõu 3 lắc: Cơ cấu đo vải, ...

5.1.3.2 Cỏc biến thể của cơ cấu bốn khõu bản lề

* Cơ cấu tay quay - con trượt

Cơ cấu 4 khõu bản lề cú khớp D lựi ra ∞ theo phương ⊥AD thỡ được

gọi là cơ cấu tay quay - con trượt. Cú hai loại cơ cấu tay quay - con trượt: - Cơ cấu tay quay - con trượt chớnh tõm (hỡnh 5.4)

- Cơ cấu tay quay - con trượt lệch tõm tõm (Hỡnh 5.5)

* Cơ cấu cu-lớt

Hỡnh 5.4. Cơ cấu tay quay - con trượt chớnh tõm

Hỡnh 5.5 Cơ cấu tay quay - con trượt lệch tõm

Hỡnh 5.3. Sơ đồ động cơcấu 4 khõu bản lề

Cơ cấu tay quay - con trượt chớnh tõm cho khõu 1 hoặc khõu 2 làm giỏ thỡ ta được cơ cấu cu-lớt

- Cơ cấu tay quay - con trượt chớnh tõm cho khõu 1 làm giỏ (Hỡnh 5.6) - Cơ cấu tay quay - con trượt chớnh tõm cho khõu 2 làm giỏ (Hỡnh 5.7)

* Cơ cấu tang: Từ cơ cấu cu-lớt, cho khớp B lựi ra ∞ theo phương của giỏ 1 ta được cơ cấu tang (Hỡnh 5.8)

Hỡnh 5.7. Cơ cấu tay quay - con trượt chớnh tõm cho khõu 2 làm giỏ

Hỡnh 5.6. Cơ cấu tay quay - con trượt chớnh tõm cho khõu 1 làm giỏ

* Cơ cấu sin

Từ cơ cấu cu-lớt, cho khớp A lựi ra ∞ theo phương của giỏ 1 ta được cơ

cấu sin (Hỡnh 5.9)

* Cơ cấu ellipse

Từ cơ cấu sin, đổi khõu 4 làm giỏ ta được cơ cấu ellipse (hỡnh 5.10)

* Cơ cấu Oldham

Từ cơ cấu sin, đổi khõu 2 làm giỏ ta được cơ cấu Oldham (Hỡnh 5.11)

Hỡnh 5.9. Cơ cấu sin

Hỡnh 5.10. Cơcấu ellipse

5.2 Đặcđiểm chuyểnđộng

Mục tiờu :

- Trỡnh bày định nghĩa tỷ số truyền của hai khõu tựy ý, tỷ số truyền của cơcấu; - Viết cụng thức tớnhtỷ số truyền của hai khõu tựy ý, tỷ số truyền của cơcấu;

- Phỏt biểu được định lý Kennedy, định lý Willi;

- Trỡnh bày được đặc điểm động học cơcấu 4 khõu bản lề;

- Chủ động trong học tập.

Hỡnh 5.11. Cơ cấu Oldham

Hỡnh 5.12. Cơcấu4 khõu bản lề 13

5.2.1 Tỷ số truyền

Trong cơ cấu 4 khõu bản lề, khõu dẫn 1 quay đều với vận tốc gúc 1, khõu

2 chuyển động song phẳng với vận tốc gúc 2, khõu bị dẫn 3 quay với vận tốc

gúc 3.

- Tỷ số truyền giữa hai khõu tựy ý của một cơ cấu là tỷ số vận tốc gúc

giữa hai khõu đú:

1 12 2 i    , , 2 23 3 i   

- Tỷ số truyền của cơcấu là tỷ số truyền giữa khõu dẫn và khõu bị dẫn của

cơcấu: 1 13 3 i   

- Định lý Kennedy: Trong cơ cấu 4 khõu bản lề, tõm quay tức thời trong chuyển động tương đối giữa hai khõu đối diện là giao điểm giữa hai đường tõm của hai khõu cũn lại

13 13 13 13 13 13 1 13 3 / / P AP DP P DP AP V l l i V l l     

- Định lý Willi: Trong cơ cấu 4 khõu bản lề, đường tõm thanh truyền chia

đường tõm giỏ làm hai đoạn thẳng tỉ lệ nghịch với vận tốc gúc của hai khõu nối

giỏ.

5.2.2 Đặc điểm động học cơ cấu 4 khõu bản lề

+ Tỷ số truyền là một đại lượng biến thiờn phụ thuộc vị trớ cơcấu

+ P13 chia ngoài đoạn AD  i13 > 0: 1 cựng chiều 3 + P13 chia trong đoạn AD  i13 < 0: 1 ngược chiều3

+ Khi tay quay AB và thanh truyền BC duỗi thẳng hay dập nhau, tức P13 

A, khõu 3 đang ở vị trị biờn và chuẩn bị đổi chiều quay. (Hỡnh 5.13)

+ Nếu AB = CD, AD = BC: cơ cấu hỡnh bỡnh hành thỡ khõu dẫn và khõu bị

5.2.3 Điều kiện quay toàn vũng của khõu nối giỏ

Xột cơcấu 4 khõu bản lề (Hỡnh 5.15)

Tưởng tượng khớp quay B được thỏo dời: mỗi thành phần khớp động (B1,

B2) được gọi là khớp chờ, mỗi vị trớ của nú gọi là vết chờ. Tập hợp cỏc vị trớ của nú gọi là tập hợp vếtchờ.

Tập hợp vết chờ của khõu (1) kớ hiệu {B1} là vũng trũn tõm A, bỏn kớnh AB trong quỏ trỡnh chuyển động. Tập hợp vết chờ của khõu (2) kớ hiệu {B2} là tập cỏc điểm phủ miền vành khăn tõm D, bỏn kớnh lớn l3l2 và bỏn kớnh nhỏ

3 2

l l .

Hỡnh 5.13. Cơ cấu 4 khõu bản lề (Khi tay quay AB và thanh truyền BC duỗi thẳng)

Hỡnh 5.14. Cơ cấu 4 khõu bản lề (Khi AB = CD, AD = BC)

Muốn cú điều kiện quay toàn vũng của khõu (1) thỡ vết chờ {B1} đi đến

đõu vết chờ{B2} cũng phải đến đú, nghĩa là {B1}là tập con của {B2}.

Định lý: Khõu nối giỏ (i) quay được toàn vũng khi và chỉ khi tập hợp vết chờ {Xi} của nú chứa trong tập hợp vết chờ {Xj} của thanh truyền (j) kề nú.

Cõu hỏi ụn tập

1. Trỡnh bày định nghĩa, cụng dụng, ưu nhượcđiểm của cơ cấu phẳng toàn khớp thấp ?

2. Trỡnh bày sơ đồ động và ứng dụng của cơ cấu bốn khõu bản lề ?

3. Vẽ và giải thớch sơ đồ động của cỏc cơcấu biến thể của cơ cấu bốn khõu bản lề?

4. Trỡnh bày đặcđiểm chuyểnđộng của cơ cấu 4 khõu bản lề ?

5. Trỡnh bày điều kiện quay toàn vũng của khõu nối giỏ trong cơ cấu 4 khõu bản lề ?

Chương 6: Cơ cấu khớp loại cao Giới thiệu

Ngoài cỏc cơ cấu toàn khớp thấp như đó giới thiệu ở chương 5, trong thực tế cũn cú thể sử dụng kết hợp cơ cấu khớp thấp với cơ cấu khớp cao để tạo thành

mỏy cú những cụng dụng khỏc nhau. Những cơ cấu khớp cao hay được sử dụng

là cơ cấu bỏnh răng, cơ cấu cam, cơ cấu cỏc đăng …

Mục tiờu:

+ Phõn tớch được chuyển động cỏc cơ cấu: Cơ cấu cam; Cỏc cơ cấu bỏnh răng; Cơ cấu cỏc đăng;

+ Phõn tớch được điều kiện ăn khớp của bỏnh răng thõn khai; + Phõn tớch được chuyển động của hệ bỏnh răng;

+ Cú ý thức trỏch nhiệm, chủđộng học tập.

Nội dung chớnh: 6.1 Khỏi niệm chung

Định nghĩa: Cơ cấu khớp loại cao là cơ cấu trong đú khớp động giữa cỏc

khõu cú ớt nhất một khớp loại cao.

Cụng dụng: Được sử dụng nhiều trong thực tế kỹ thuật: cơ cấu cam, cơ

cấu bỏnh răng, cơ cấu cỏc đăng ...