Bài giảng Nguyên lý máy - Chương 2+8: Động học cơ cấu và cơ cấu phẳng toàn khớp thấp - Phạm Huy Hoàng
CHƯƠNG 2 + 8
ĐỘNG HỌC CƠ CẤU
VÀ
CƠ CẤU PHẲNG TOÀN KHỚP THẤP
TS. PHẠM HUY HOÀNG
I. Các kiến thức cần nhắc lại:
1. Lưu ý:
- Kích thước khâu là “vô hạn”.
- Nhấn mạnh: điểm M thuộc khâu i: Mi
Mặt phẳng
khâu 2
B
2
C
M2
1
3
0
D
A
TS. Phạm Huy Hoàng
1
2. Hai điểm thuộc cùng một khâu:
r
r
r
r
n
i i
→
τ
a = a + a
+ a
B
A
i
i
B A
B A
i i
r
r
r
v = v + v
B
A
B A
i i
i
i
↑↑
⊥ AB
ABε
BA
⊥ AB
2
i
ABω
i
ABω
i
r
τ
a
B A
i i
ε
i
r
n
i i
a
r
B A
v
B A
i i
ω
i
3. Hai điểm cùng vị trí nhưng thuộc hai khâu khác nhau:
r
r
r
v
A A
i j
a
A A
i j
r
k
a
A A
i j
ω
ε
ω ≡ ω
i
j
r
r
r
v = v + v
A
A
A A
i j
i
j
|| tt
TS. Phạm Huy Hoàng
2
r
r
r
v
A A
i j
a
A A
i j
r
k
a
A A
i j
ω
ε
k
a
= 2 ω v
i A A
i j
A A
i j
ε ≡ ε
i
r
j
r
r
r
k
r
a = a
+ a
+ a
A
A
i
j
A A
A A
i j
i j
|| tt
r
c
r
b
α
r
a
r
r r
c = a ×b
TS. Phạm Huy Hoàng
3
II. Ví dụ 1:
ω1
3
3
o
l
= a,l
= a 3,l
= a,l
=
a,∠CAB = 60
AB
BC
BD
CD
2
2
ω = ω ≡ const
1
ω = ?,v = ?,v
= ?
D
3
2
2
ε = ?,a = ?
3
2
⊥ AB
r
r
r
r
v
= v
v
C
= v // AC
B
B
C
2
1
2
3
aω
1
r
r
r
v
= v
+ v
C B
2 2
C
B
2
2
// AC ⊥ AB
⊥ BC
?
aω
? = BCω
1
2
ω1
TS. Phạm Huy Hoàng
4
r
v
D
2
ω
2
r
v
C B
2 2
ω
1
r
v
3
⊥ BC
p
// AC
c ≡ c
2
3
r
r
r
v
C
= v
+ v
C B
2 2
B
2
2
b ≡ b
2
1
// AC ⊥ AB
⊥ BC
?
aω
? = BCω
1
2
⊥ BC
p
// AC
c ≡ c
2
3
b ≡ b
2
1
// AC (→)
r
r
v
= v
=
2
2
C
C
3
2
v
=
aω
B
1
2
3
3
(↑ )
⊥ BC
r
v
=
⇒ ω =
2
aω
v
ω
C B
2 2
1
1
C B
1
2 2
v
=
=
C
2
2
3
BC
3
TS. Phạm Huy Hoàng
5
// AC ( → )
r
r
r
v
= v
+
v
=
D
C
D C
2 2
3
3
=
2
2
1
v
aω
B
2
1
2
2
?
?
→
⊥ CD(←)
2aω
aω
1
CDω =
2
⊥ BC
3
2 3
d
p
2
// AC
c ≡ c
2
3
r
v
D
2
ω
2
r
b ≡ b
2
1
v
C B
2 2
ω
1
r
v
3
→
↑↑ BA
r
r
r
r
a
= a
a
C
= a //AC
B
B
C
2
1
2
3
2
aω
1
r
r
r
r
n
τ
a
a
C2
= a
+
a
+
B
2
C B
C B
2 2
2 2
→
// AC ↑↑ BA
→
↑↑ CB
⊥ BC
? = BCε
2
1
3aω
2
2
?
aω
BCω =
2
1
2
9
ω1
TS. Phạm Huy Hoàng
6
r
r
r
r
n
τ
a
a
C
= a
+
a
+
B
2
2
C B
C B
2 2
2 2
→
→
// AC ↑↑ BA
↑↑ CB
⊥ BC
2
1
3aω
2
1
2
BCω =
2
?
aω
? = BCε
2
9
⊥ BC
π
c ≡ c
// AC
2
3
ω
1
n
C2B2
b ≡ b
2
1
r
τ
a
C B
2 2
ε
2
⊥ BC
π
c ≡ c
// AC
ω
1
2
3
r
a
3
n
C2B2
// AC (←)
b ≡ b
2
1
r
r
a
= a
=
2
2
C
3
C
n
2
1
2
a
= aω
C B
3
9
2 2
(↑ )
⊥ BC
r
τ
τ
a
=
⇒ ε =
2
a
a
C
8
2
1
C B
2 2
2
C B
2 2
8
2
ω
1
a
−
= aω
B
2
=
2
9
BC
9 3
TS. Phạm Huy Hoàng
7
* Định lý: hình nối các điểm cuả cùng một khâu trên lược đồ
cơ cấu đồng dạng thuận với hình nối các đầu mút vector vận
tốc tuyệt đối cuả các điểm tương ứng trên hoạ đồ vận tốc
* Định lý: hình nối các điểm cuả cùng một khâu trên lược đồ
cơ cấu đồng dạng thuận với hình nối các đầu mút vector gia
tốc tuyệt đối cuả các điểm tương ứng trên hoạ đồ gia tốc
d
2
TS. Phạm Huy Hoàng
8
* Định lý: hình nối các điểm cuả cùng một khâu trên lược đồ
cơ cấu đồng dạng thuận với hình nối các đầu mút vector gia
tốc tuyệt đối cuả các điểm tương ứng trên hoạ đồ gia tốc
d
2
III. Ví dụ 2:
l
= a,l
= a 3,
AB
∠CAB = 90
ω = ω ≡ const
AC
ω1
o
1
ω = ?,ω = ?,
2
3
ε = ?,ε = ?
2
3
TS. Phạm Huy Hoàng
9
⊥ AB
r
r
r
v
= v
v
⊥ BC
B
B
B
2
1
3
aω
1
ω1
ω ≡ ω
2
3
r
r
r
v
= v
+ v
B
B
B B
3 2
3
2
⊥ BC
⊥ AB
↑↑ BC
? = BCω
aω
?
3
1
r
p ≡ c
// BC
v
3
B B
3 2
ω
1
b
3
r
v
B
3
⊥ BC
ω
3
b ≡ b
2
1
r
r
r
v
= v
+ v
B
3
B
2
B B
3 2
⊥ BC
⊥ AB
aω
↑↑ BC
? = BCω
?
3
1
TS. Phạm Huy Hoàng
10
r
p ≡ c
// BC
v
3
B B
3 2
ω
1
b
3
r
v
B
3
⊥ BC
ω
3
b ≡ b
2
1
( )
⊥ BC
r
v
=
⇒ ω = ω =
2
v
v
B
3
3
B
2
aω
B
ω
1
3
1
=
=
2
2
BC
4
(↑ )
// BC
r
v
=
B B
3 2
3
3
v
=
aω
B
2
1
2
2
→
↑↑ BA
r
r
a
= a
B
2
B
1
r
r
τ
v
a
2
aω
1
B B
3 2
B
ω
1
3
r
k
a
B B
3 2
→
↑↑ BC
r
n
3
a
=
=
2
1
B
aω
2
BCω =
3
ω
3
ε
8
3
⊥ BC
r
τ
a
B
? = BCε
3
3
ε ≡ ε
2
r
3
r
r
n
3
τ
a
a
=
a
+
B
3
B
B
3
TS. Phạm Huy Hoàng
11
r
r
r
r
r
r
n
3
τ
k
r
a
+ a
= a = a
+ a
+ a
B
B
2
3
B
B
B B
B B
3
3 2
3 2
→
↑↑ BC
→
↑↑ BA
⊥ BC
? = BCε
⊥ BC
// BC
2
aω
1
8
3
2
aω
1
2
aω
1
?
3
4
r
r
τ
v
a
B B
3 2
B
ω
1
3
r
k
a
(
)
⊥ BC
B B
3 2
r
k
a
=
3
2
B3B2
2ω v
3 B3B2
=
aω
1
4
ω
3
ε
3
r
r
r
r
r
r
n
τ
k
r
a
+ a
= a = a
+ a
+ a
B
B
3
2
B
B
B B
B B
3
3
3 2
3 2
→
↑↑ BC
→
↑↑ BA
⊥ BC
⊥ BC
// BC
2
aω
1
3
2
aω
1
2
1
? = BCε
aω
?
3
8
4
r
r
τ
v
a
B B
3 2
B
ω
1
3
r
k
a
B B
// BC
3 2
b
3
b ≡ b
π ≡ c
2
1
3
ω
n
3
B3
ε
3
k
32
⊥ BC
TS. Phạm Huy Hoàng
12
⊥ BC (
)
r
a
τ
τ
=
⇒ ε = ε =
2
a
3
3
o
k
2
B
B
3
2
ω
8
3
a
cos30 − a
=
aω
3
B
2
1
=
B B
4
3 2
1
BC
// BC (
)
r
a
r
=
3
o
n
2
1
B B
a
sin 30 − a = aω
3 2
B
2
B
8
3
r
r
τ
v
a
B B
3 2
B
ω
1
3
r
// BC
k
a
b
3
B B
3 2
b
2
≡
b
1
π ≡
c
3
n
B3
ω
3
ε
3
k
32
⊥ BC
IV. Tâm vận tốc tức thời và Bài toán vận tốc cho cơ cấu
phẳng:
* Khái niệm: Tâm vận tốc tức thời trong chuyển động tương
đối giữa hai khâu i và j là điểm P mà
r
r
v = v
P
P
i
j
j
r
r
v
= v
P
P
i
j
Pij
P
i
i
j
P
Khớp bản lề
TS. Phạm Huy Hoàng
13
i
i
Pij
Pij
j
j
l → ∞
j
Pjk
k
Pjk
↓
k
∞
Khớp tịnh tiến lọai 5
↓
∞
Khớp lọai 4
n
j
i
P
r
Pháp tuyến
chung
n
n
v
A
j
r
v
A
i
j
i
P
n
TS. Phạm Huy Hoàng
14
Định lý “3 tâm thẳng hàng” (Kenedy – Aronhold):
Xét 3 khâu phẳng i, j và k, ba tâm tức thời Pij, Pjk và Pki
trong chuyển động tương đối giữa các khâu phải nằm trên
một đường thẳng.
j
Pjk
k
i
Pij
Pki
Hệ quả của định lý “3 tâm thẳng hàng” – Định lý Kennedy
Q24
Trong cơ cấu bốn khâu bản lề,
đường tâm của hai khâu đối diện
cắt nhau tại tâm vận tốc tức thời
trong chuyển động tương đối giữa
hai khâu còn lại.
P13
TS. Phạm Huy Hoàng
15
Hệ quả của định lý “3 tâm thẳng hàng” – Định lý Willis
Trong cơ cấu bốn khâu bản lề, đường tâm của thanh
truyền cắt và chia đường nối giá theo hai đọan tỉ lệ nghịch
với vận tốc góc hai khâu nối giá.
AP ω
3
1
=
DP ω
ω
3
ω
1
Tâm vận tốc tức thời giữa các khâu của một số cơ cấu
thường gặp
TS. Phạm Huy Hoàng
16
r
r
Ứng dụng
v
= v
P
P
P
1
3
l
= a,l
= a 3,
AB
BC
o
B
2
∠CAB = 60
1
ω = ω
1
1
v = ?
3
C
A
3
r
r
v
= v
P
P
1
3
→
r
r
⇒ v = v
=
3
P
3
APω
1
TS. Phạm Huy Hoàng
17
17 trang
26940
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Nguyên lý máy - Chương 2+8: Động học cơ cấu và cơ cấu phẳng toàn khớp thấp - Phạm Huy Hoàng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_nguyen_ly_may_chuong_28_dong_hoc_co_cau_va_co_cau.pdf
