Lý thuyết nguyên lý máy MTA

Trả lời: ĐN: Khâu là một bộ phận của cơ cấu hoặc máy có chuyển động riêng biệt nếu xét về nguyên lý ĐN: Bậc tự do của khâu: là số khả năng chuyển động tơng đối, độc lập của nó so với 1

Lí THUYẾT VỀ CẤU TRÚC VÀ PHÂN LOẠI CƠ CẤU

Số cõu hỏi = 31 Điểm cho 1 cõu hỏi = 1,00.

1 Trỡnh bày cỏc định nghĩa sau: mỏy (núi chung), mỏy năng lượng, mỏy phỏt, động cơ Cho thớ dụ về mỏy thụng tin và mỏy tổ hợp.

+Máy phát làm nhiệm vụ biến đổi năng lg từ cơ năng thành năng lợng khác nh điện năng

+ Động cơ: là 1 máy biến đổi các dạng ng lg khác thành cơ năng

VD: Máy tổ hợp: là sự kết hợp của máy ng lg với máy ctác để tạo ra 1 hệ thống thực hiện 1 nvụ

cụ thể nào đó

VD: Tổ hợp động cơ gia công kim loại

VD: Máy thông tin: là máy có nhiệm vụ chính là tạo thông tin, thu phát thông tin, truyền dẫnthông tin, lu giữ và xử lý thông tin

2 Trỡnh bày định nghĩa tổng quỏt về cơ cấu và cho thớ dụ minh họa Nờu những đặc điểm

để phõn biệt mỏy và cơ cấu.

Trả lời:

ĐN: Cơ cấu là tập hợp hữu hạn của các vật thể (thờng là vật rắn) đc nối ghép với nhau theonhững nguyên tắc xác định, đợc dùng để truyền và biến đổi chuyển động

VD cơ cấu brăng dùng đẻ truyền chuyển động quay từ trục chủ động sang trục bị động

- NHững đặc điểm để phân loại máy và cơ cấu:

+ 1 máy có thể chứa nhiều cơ cấu

+ Tên máy thờng thể hiện chức năng của nó, trên cơ cấu thờng ko thể hiện chức năng của nó

3 Định nghĩa tiết mỏy và khõu Phõn biệt tiết mỏy và khõu Cho thớ dụ minh họa.

Trả lời:

ĐN: Tiết máy là 1 bộ phân nhỏ của máy , cơ cấu mà trong đó ko chứa nguyên công lắp ráp

ĐN: Khâu là bộ phận của cơ cấu , máy có chuyển động

riêng biệt nếu xét về mặt nguyên lý < có 1 hoặc nhiều chi

+ cỏc bộ phận cấu thành 1 khõu phải nằm liền kề nhau

+ cỏc bộ phận giữa chỳng ko cú chuyển động tương đối thỡ thuộc 1 khõu

+ cỏc bộ phõn mỏy mà giữa chỳng cú chuyển động tương đối so với nhau thỡ sự hoạt độngcủa mỏy hay cơ cấu mới diễn ra bỡnh thường thỡ sẽ thuộc cỏc khõu khỏc nhau

4 Định nghĩa khõu và số bậc tự do của khõu Kể tờn cỏc bậc tự do của khõu tự do trong khụng gian và trong mặt phẳng.

Trả lời:

ĐN: Khâu là một bộ phận của cơ cấu hoặc máy có chuyển động riêng biệt nếu xét về nguyên lý

ĐN: Bậc tự do của khâu: là số khả năng chuyển động tơng đối, độc lập của nó so với 1 khâunào đó

+ Khâu tự do tr/ko gian: 6 bậc tự do Tx, Ty,Tz, Qx, Qy, Qz (H vẽ)

+ Khâu tự do trong mặt phẳng: 3 bậc tự do Tx, Ty, Qz

Ta gắn A vào hệ toạ độ oxyz chuyển động của B so với A chính là

chuyển dộng của B so với oxyz và bao gồm: 3 chuyển động tịnh tiến

dọc 3 trục Tx, Ty, Tz và 3 chuyển động quay quanh trục Qx,Qy,Qz

- Bậc tự do của 2 khâu trong mặt phẳng: để xét chuyển động của khau B so với khau A chứa mp(P) ta chọn mp oxy trùng mp (P) khi đó B so với A chỉ còn

+ Hai chuyển động tịnh tiến dọc trục // với mp (P) và 1 chuyển động quay quanh trục vuônggóc với (P) ⇒ B và A có 3 bậc tự do

5.Định nghĩa khõu và số bậc tự do của khõu Thế nào là giỏ? Thế nào là khõu động? Trả lời:

ĐN: Khâu là một bộ phận của cơ cấu hoặc máy có chuyển động riêng biệt nếu xét về nguyên lý

ĐN: Bậc tự do của khâu: là số khả năng chuyển động tơng đối, độc lập của nó so với 1 khâunào đó

ĐN: Giỏ: khõu được coi là cố định trong cơ cấu được gọi là giỏ, cỏc khõu cũn lại được gọi làkhõu động

Trong thực tế: gớa thường là khung mỏy, vỏ mỏy hoặc cỏc vật gắn cứng với trỏi đất

6 Định nghĩa khớp động Số ràng buộc và số bậc động của khớp động Hóy chỉ ra cỏc ràng buộc và bậc động của khớp động tạo bởi một khối trụ nằm trờn một mặt phẳng Trả lời:

ĐN: Khớp động là tập hợp cỏc yếu tố hỡnh học trong sự tiếp xỳc giữa cỏc khõu trong ghộp nốiđộng trực tiếp

ĐN Số ràng buộc và số bậc động của khớp động

- Khi một khõu được nối động với khõu khỏc, số btd của khõu sẽ giảm đi Số chuyển

động tương đối giữa hai khõu bị mất đi r được gọi là số ràng buộc của khớp động 0 < r < 6

- Số chuyển động tương đối độc lập cũn lại d được gọi là số bậc của khớp động 0 < d < 6 Ta

- Phõn loại khớp động theo yếu tố hỡnh học của sự tiếp xỳc:

+ Khớp cao: Yếu tố hỡnh học của sự tiếp xỳc là điểm hoặc đường

+ Khớp thấp: Yếu tố hỡnh học của sự tiếp xỳc là mặt

- Phõn loại theo số bậc tự do bị hạn chế r ta cú khớp loại r hạn chế r bậc tự do (hay cú r ràngbuộc)

- Phõn loại theo biện phỏp bảo toàn khớp:

Là tất cẩ cỏc biện phỏp nhằm duy trỡ sự tiếp xỳc liờn tục giữa 2 khõu tạo khớp Theo biện phỏp

bảo toàn khớp chia khớp động thành 2 loại.

+ Khớp bảo toàn bằng pháp hình học: đặc điểm kết cấu là 2 khâu tạo khớp ko tách rời nhautrong quá trình chuyển động

+ Khớp bảo toàn bằng pháp lực: Duy trì sự tiếp xúc nhờ 1 lực nào đó như: trọng lượng bảnthân, lực lò xo

8 Phân loại khớp động theo yếu tố hình học của sự tiếp xúc và theo số bậc tự do bị hạn chế bởi khớp Cho thí dụ minh họa.

Trả lời:

- Phân loại khớp động theo yếu tố hình học của sự tiếp xúc:

+ Khớp cao: Yếu tố hình học của sự tiếp xúc là điểm hoặc đường

+ Khớp thấp: Yếu tố hình học của sự tiếp xúc là mặt

- Phân loại theo số b/tự do bị hạn chế r ta có khớp loại r hạn chế r b/tự do (hay có r ràng buộc)

VD minh hoạ:

+ Quả cầu đặt trên mạt phẳng, trục tròn đặt trên mặt phẳng là khớp cao

+ Theo số bậc tự do bị hạn chế như trụ đặt trên mp

9 Định nghĩa khớp tịnh tiến Vẽ 1 hình vẽ minh họa kết cấu và vẽ lược đồ khớp tịnh tiến Nhận dạng khớp tịnh tiến theo yếu tố hình học của sự tiếp xúc, theo số bậc tự do bị hạn chế

và theo biện pháp bảo toàn khớp.

Trả lời:

ĐN: Khớp tịnh tiến là khớp mà hạn chế 5 bậc

tự do tương đối giữa 2 khâu tạo ra nó chỉ để lại

1 khả năng chuyển dộng là chuyển động tịnh

tiến dọc theo 1 trục

- Nhận dạng theo yếu tố của sự tiếp xúc: Là tiếp xúc mặt

- Theo số bậc tự do bị hạn chế: 5 bậc tự do bị hạn chế còn 1 khả năng chuyển dộng là chuyểnđộng tịnh tiến

- Theo biện pháp bảo toàn khớp: là 2 khâu tạo khớp ko tách rời nhau trong quá trình chuyểnđộng biện pháp hình học

10 Định nghĩa khớp quay (khớp bản lề) Vẽ một hình vẽ minh họa kết cấu và vẽ lược đồ khớp quay Nhận dạng khớp quay theo yếu tố hình học của sự tiếp xúc, theo số bậc tự do bị hạn chế và theo biện pháp bảo toàn khớp.

Trả lời:

ĐN: Khớp quay là khớp hạn chế 5 bậc tự do

tương đối giữa 2 khâu tạo ra, nó chỉ còn lại khả

năng chuyển động quay quanh trục

- Nhận dạng theo yếu tố của sự tiếp xúc: Là tiếp xúc mặt

- Theo số bậc tự do bị hạn chế: 5 bậc tự do bị hạn chế còn 1 khả năng chuyển dộng là chuyểnđộng quay

- Theo biện pháp bảo toàn khớp: là 2 khâu tạo khớp ko tách rời nhau trong quá trình chuyểnđộng

11 Định nghĩa khớp cầu Vẽ một hình vẽ minh họa kết cấu và vẽ lược đồ khớp cầu Nhận

dạng khớp cầu theo yếu tố hình học của sự tiếp xúc, theo số bậc tự do bị hạn chế và theo biện pháp bảo toàn khớp.

Trả lời:

ĐN: khớp cầu là khớp động trong đó giữa 2 khâu tạo khớp

còn lại 3 khả năng chuyển dộng tương đối quay quanh 3 trục

khác nhau

hình

- Nhận dạng theo yếu tố của sự tiếp xúc: Là tiếp xúc mặt: khớp loại 3

- Theo số bậc tự do bị hạn chế: 3 bậc tự do bị hạn chế còn 3 khả năng chuyển dộng là chuyểnđộng quay

- Theo biện pháp bảo toàn khớp: là 2 khâu tạo khớp ko tách rời nhau trong quá trình chuyểnđộng

12 Định nghĩa khớp trụ Vẽ một hình vẽ minh họa kết cấu và vẽ lược đồ khớp trụ Nhận dạng khớp trụ theo yếu tố hình học của sự tiếp xúc, theo số bậc tự do bị hạn chế và theo biện pháp bảo toàn khớp.

ĐN: Khớp trụ là khớp hạn chế 4 bậc tự do hạn chế giữa 2 khâu tạo

ra nó, chỉ để lại 2 khả năng chuyển động Tịnh tiến dọc trục và

chuyển động quay quanh trục đó, 2 chuyển động trên độc lập so với

nhau

- Nhận dạng theo yếu tố của sự tiếp xúc: Là tiếp xúc mặt

- Theo số bậc tự do bị hạn chế: còn 2 khả năng chuyển dộng tịnh tiến và chuyển động quay

- Theo biện pháp bảo toàn khớp: là 2 khâu tạo khớp ko tách rời nhau trong quá trình chuyểnđộng

13 Định nghĩa khớp vít Vẽ một hình vẽ minh họa kết cấu và vẽ lược đồ khớp vít Nhận dạng khớp vít theo yếu tố hình học của sự tiếp xúc, theo số bậc tự do bị hạn chế và theo biện pháp bảo toàn khớp.

Trả lời:

ĐN: Khớp vít: là khớp bị hạn chế 4 bậc tự do tương

đối giữa 2 khâu tạo ra nó còn lại 2 khả năng chuyển

động là chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay

nhưng chúng phụ thuộc nhau

- Nhận dạng theo yếu tố của sự tiếp xúc: Là tiếp xúc mặt

- Theo số bậc tự do bị hạn chế: 4 bậc tự do bị hạn chế còn 2 khả năng chuyển dộng tịnh tiến vàchuyển động quay phụ thuộc nhau

- Theo biện pháp bảo toàn khớp: ko tách rời nhau trong quá trình chuyển động

14 Định nghĩa khớp phẳng và khớp không gian Minh họa bằng hình vẽ một khớp phẳng

và một khớp không gian.

Trả lời:

ĐN: khớp phẳng: là khớp để nối các khấu cùng nằm trong 1 mp hoặc trong những mp // vớinhau khớp phẳng bao giờ cũng thuộc loại 4 hoặc lọai 5

ĐN: Khớp k/gian: quỹ đạo ch/đ của các điểm thuộc khâu

trong ch/động tương đối vạch nên các đường cong k/gian

15 Định nghĩa khớp phẳng Minh họa khớp phẳng bằng hình vẽ Trong số khớp loại 2 và khớp loại 4, loại nào có thể là khớp phẳng? Tại sao?

Trả lời:

ĐN: khớp phẳng: là khớp để nối các khấu cùng nằm trong 1

mp hoặc trong những mp // với nhau khớp phẳng bao giờ cngx

thuộc loại 4 hoặc lọai 5

- Trong số khớp loại 2 và loại 4 thì khớp loại 4 là khớp phẳng vì:

Nếu là 2 khớp phẳng bị hạn chế chuyển dộng trong mp nó bị mất 3 khả năng chuyển động cònlại 3 khả năng Khớp loại 2 có 4 khả năng chuyển động do đó ko tồn tại khớp phẳng loại 2

- Phân loại theo biện pháp bảo toàn khớp:

+ Khớp bảo toàn bằng ppháp hình học: đặc điểm kết cấu là 2 khâu tạo

khớp ko tách rời nhau trong quá trình chuyển động

+ Khớp bảo toàn bằng ppháp lực: Duy trì sự tiếp xúc nhờ 1 lực nào đó

như: trọng lượng bản thân, lực lò xo

17 Định nghĩa chuỗi động Phân loại chuỗi động theo quỹ đạo chuyển động của các điểm trên các khâu và theo cấu hình Minh họa bằng hình vẽ tất cả các loại chuỗi động có thể có theo 2 tiêu chuẩn phân loại đó.

Trả lời:

ĐN: Chuỗi động là sản phẩm thu đc khi nối 2 hay nhiều khâu bằng các khớp động sao cho giữa

2 khâu bất kỳ trong số chúng đều đc nối động trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau

- Phân loại chuỗi động theo quỹ đạo chuyển động của các điểm trên các khâu

+ Chuỗi động phẳng: nối các khâu trong mp do đó quỹ đạo của tất cả các điẻm đều là nhữngđường cong phẳng nằm trên những mp // hoặc trùng nhau

+ Chuỗi động không gian gồm k khâu do tất cả các khớp động từ loại 1 tới loại 5 tạo thành.

- Phân loại theo cấu hình: cấu hình của chuỗi động là 1 đường được suy ra từ chuỗi động theocách sau:

+ Cứ mỗi khâu tạo thành 1 cạnh của đg gấp khúc, có độ dài khác 0, hai đoạn gần nhau ko nằmtrên 1 đường thẳng

Chuỗi động kín (mp) Chuỗi động hở (ko gian)

18 Nêu định nghĩa cơ cấu qua chuỗi động Cơ cấu khác chuỗi động ở những điểm nào? Định

nghĩa giá Cho hai thí dụ thực tế để làm rõ khái niệm về giá trong cơ cấu

Trả lời:

ĐN: Cơ cấu qua chuỗi động: cơ cấu là một chuỗi dộng có 1 khâu đc xem là cố định các khâukhác chuyển động theo quy luật hoàn toàn xác định.

Cơ cấu khác chuôic động là:

+ Chuỗi là tập hợp các khâu liên kết với nhau bởi các khớp

+ Cơ cấu cũng là 1 chuỗi động trong đó có 1 khâu cố định gọi là giá, các khâu còn lại chuyểnđộng có quy luật gọi là khâu động

ĐN: Giá: khâu cố định ở trong cơ cấu gọi là giá, các khâu còn lại được gọi là khâu động.Trong thực tế giá thường là khung máy, vỏ máy

VD: Cơ cấu thanh truyền VD: Cơ cấu 4 khâu bản lề

19 Nêu định nghĩa cơ cấu qua chuỗi động Phân biệt cơ cấu phẳng - cơ cấu không gian, cơ cấu

truyền thống- cơ cấu hiện đại Cho thí dụ

Trả lời:

ĐN: Cơ cấu qua chuỗi động: cơ cấu là một chuỗi dộng có 1 khâu đc xem là cố định các khâukhác chuyển động theo quy luật hoàn toàn xác định

- Phân biệt cơ cấu phẳng và cơ cấu ko gian:

+ Cơ cấu phẳng: là mọi điểm đều cđộng phẳng và các mp chuyển động // hoặc trùng nhau.+ Cơ cấu ko gian: Quỹ đạo chuyển động của các điểm thuộc khâu vạch lên các đường congtrong ko gian nằm trong các mp cắt nhau

- Cơ cấu truyền thống và cơ cấu hiện đại

+ Cơ cấu truyền thống: Là cơ cấu hoặc chỉ là gồm 1 khâu nối với giá hoặc được hình thành từnhững chuỗi động kín (4 khâu bản lề)

+ Các cơ cấu đc hình thành từ các chuỗi động hở khác thì đc gọilà cơ cấu hiện đại (cánh tayrôbốt)

VD:

Cơ cấu phẳng, cc truyền thống Cơ cấu ko gian, cc hiện đại

20.Định nghĩa nhóm Axua Xếp hạng nhóm Axua Vẽ một nhóm Axua hạng ba có 6 khâu,

21 Định nghĩa chuỗi động Định nghĩa nhóm Axua Những điểm khác nhau cơ bản giữa

chuỗi động và nhóm Axua

* ĐN chuỗi độg: Chuỗi động là sản phẩm thu đc khi nối 2 hay nhiều khâu bằng các khớp động

sao cho giữa 2 khâu bất kỳ trong số chúng đều đc nối động trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau

*ĐN nhóm Axua: Nhóm Axua là 1 chuỗi động phẳng tối giản gồm khớp quay và tịnh tiến chỉ

có P5 có bậc tự do = 0

* Nhữg điểm khác cơ bản giữa chuỗi động và nhóm axua:

+ Nhóm axua có khớp chờ, còn chuỗi động đẻ tạo thàh cơ cấu thì khôg có khớp chờ

+ Số khâu và số khớp của 1 nhóm Axua phải thoả mãn đk 3n-2P5 =0 còn chuỗi động thì kocần

+ Nhóm Axua chỉ chứa các khớp tịnh tiến, khớp quay còn chuỗi động thì có thể chứa tất cả cáckhớp

22 Định nghĩa số bậc tự do của cơ cấu Cho thí dụ minh họa Vẽ một cơ cấu phẳng có 2 bậc tự

23 Định nghĩa số bậc tự do của cơ cấu Cho thí dụ minh họa Viết công thức tính số bậc tự do

của cơ cấu không gian và giải thích các ký hiệu có mặt trong công thức đó

Với cơ cấu phẳng W = 3n – 1P4 – 2P5 P4 là khớp cao

VD: cơ cấu thanh truyền có 3 khâu, 4 khớp

P P P P P n iP n

24 Định nghĩa số bậc tự do của cơ cấu Nêu ý nghĩa của số bậc tự do Viết công thức tính số

bậc tự do của cơ cấu phẳng và giải thích các đại lượng có mặt trong công thức đó

Trả lời:

ĐN: Bậc tự do của cơ cấu là số khả năng chuyển động độc lập của các khâu động đối với giáhay là số thông số độc lập cần thiết để xác định hoàn toàn vị trí của cơ cấu Ký hiệu W = 6n -

Với cơ cấu phẳng W = 3n – 1P4 – 2P5 P4 là khớp cao

- Ý nghĩa số bậc tự do: Bậc tự do của cơ cấu là thông số độc lập cần để xác định vị trí của cơcấu Những thông số này trước hết dùng để xác định vị trí của 1 số khâu Từ vị trí các khâu nàytìm ra vị trí các khâu còn lại của cơ cấu Cho thông số xác định vị trí của cơ cấu biến thiên theot.gian tức là cho ccấu 1 quy luật chuyển động từ bên ngoài khâu nhận quy luật chuyển động gọi

là khâu dẫn Khâu dẫn thường là khâu nối với giá bằng khớp loại 5, cơ cấu có bao nhiêu bậc tự

do thì có bấy nhiêu khâu dẫn Ngoài khâu cố định (giá) và các khâu dẫn, các khâu còn lại là khâu

bị dẫn

Viết công thức tính bậc tự do của ccấu phẳng: W = 3n – 1P4 – 2P5

N là số khấu; P4 là khớp cao; P5 là số khớp loại 5 (tịnh tiến và quay)

25 Định nghĩa ràng buộc thừa Cho thí dụ minh họa Trình bày công dụng và cách xác định số

Hai khớp quay EF tạo ra 4 ràng buộc thanh

EF tạo ra 3 bậc tự do ⇒ thêm 1 ràng buộc thừa

- Công dụng: tạo độ cứng vững cho kết cấu:

- CÁch xác định: Dựa vào các dấu hiệu đặc biệt về kích thước

26 Định nghĩa bậc tự do thừa (bậc tự do cục bộ) Cho thí dụ minh họa Trình bày công dụng

Với cơ cấu phẳng W = 3n – 1P4 – 2P5 P4 là khớp cao

VD: Chuyển động của con lăn 2 quanh tâm C

là thừa vì nó ko làm thay đổi vị trí của cam 1 và

cần 3

- Công dụng: ?

- Cách xác định: Xét sự có mặt của con lăn trong cơ cấu, các con lăn có vai trò như nhau thì chỉtính là 1

27 Mục đích và các nguyên tắc thay thế khớp cao bằng chuỗi động có toàn khớp thấp Vẽ tất

cả các sơ đồ có thể có khi thay thế khớp cao bằng chuỗi động toàn khớp thấp

Trả lời:

- Mục đích: tạo sự thống nhất khi xếp hạng các cơ cấu phẳng

+ Tao ra sự thuận lợi khi giải quyết một số bài toán về phân tích và tổng hợp cơ cấu

+ Sau khi thay thế khớp cao loại 4 ccấu thu đc chỉ còn chưa khớp loại 5

- Nguyên tắc dùng 1 khâu 2khớp bản lề và đặt các khớp bản lề tại tâm cong của các thành phầnkhớp cao tại điểm tiếp xúc Bậc tự do của cơ cấu ko đổi và qui luật chuyển động của cơ cấu kođổi

* Các loại sơ đồ thay thế:

28 Phát biểu nguyên lý hình thành các cơ cấu truyền thống Cho thí dụ minh họa Từ cơ cấu

bốn khâu bản lề, hãy tạo ra một cơ cấu hạng ba có một bậc tự do

Trả lời:

- Dựa theo nguyên lý của nhóm Axua

- Mỗi ccấu truyền thống bao gồm một hay nhiều khâu dẫn nối với giá bằng khớp loại 5 và nốivới 1 hay 1 số nhóm Axua

Hoặc: Tất cả các cơ cấu truyền thống đều đc hình thành bằng cách nối thêm vào giá, và cáckhâu động của ccấu gốc 1 hay 1 số nhóm Axua

Vẽ hình

29 Định nghĩa khâu dẫn và khâu phát động Cho và phân tích một thí dụ về cơ cấu có khâu

dẫn và khâu phát động trùng nhau

Trả lời:* ĐN: khâu dẫn là khâu cho trước quy lụât chuyển động

* ĐN: Khâu phát động: Là khâu mà trên đó đặt lực phát động Lực phát động là lực do môichất công tác hoặc do động cơ điện tác dụng lên một khâu nào đó mà nhờ nó ccấu mới chuyểnđộng

* VD: Phân tích ccấu có khâu dẫn và khâu phát động trùng nhau:

- Xét ccấu tay quay con trượt OAB trong bơm kiểu pittông khâu OA nhận chuyển động từ 1động cơ điện quay đều với vận tốc ω1= const ⇒ OA cũng là khâu phát động Vậy OA vừa làkhâu dẫn, vừa là khâu phát động

Vẽ hình:

30 Định nghĩa khâu dẫn và khâu phát động Cho và phân tích một thí dụ về một cơ cấu có

khâu dẫn và khâu phát động khác nhau

Trả lời:

* ĐN: khâu dẫn là khâu cho trước quy lụât chuyển động

* ĐN: Khâu phát động: Là khâu mà trên đó đặt lực phát động Lực phát động là lực do môichất công tác hoặc do động cơ điện tác dụng lên một khâu nào đó mà nhờ nó ccấu mới chuyểnđộng

* VD: Phân tích ccấu có khâu dẫn và khâu phát động khác nhau:

Xét ccấu tay quay con trượt trong đcơ đốt trong

* Khâu 1 (OA) đc thiết kế để có ω1= const ⇒ OA là khâu dẫn

* Lực khi đốt trong xylanh tác dụng lên con trượt 3 để gây chuyển động cho cơ cấu là lực phátđộng ⇒ khâu 3 là khâu phát động

+ Tách ccấu thành khâu dẫn và các nhóm Axua

+ Xếp hạng ccấu như sau:

Nếu ccấu chỉ chứa các khâu dẫn mà ko chứa nhóm Axua nào thì đó là ccấu hạng 1

Nếu ccấu chứa duy nhất 1 nhóm Axua thì hạng của ccấu là hạng của nhóm Axua đó

Nếu ccấu có nhiều nhóm Axua thì hạng của ccấu là hạng của nhóm Axua cao nhất

* Nguyên tắc tách nhóm Axua để xép hạng ccấu phẳng:

+ phải chọn (hay cho trước) khâu dẫn

+ Việc tích nhóm Axua được thực hiện tại một số khớp động mà tại đó toàn bộ khớp động đềuthuộc về nhóm Axua được tách ra

+ Sau khi tách đi mỗi nhóm Axua phần còn lại phải là 1 ccấu hoàn chỉnh

+ Quá trình tách nhóm Axua là 1 quá trình thử, cần thử tách các nhóm hạng thấp ở xa so vớikhâu dẫn trước Nếu k ddc thì mới thử đến các nhóm axua hạng cao

Nhóm 2A

LÝ THUYẾT CƠ CẤU THANH PHẲNG,

CƠ CẤU CAM & CƠ CẤU CÁC-ĐĂNG

1 Trình bày định nghĩa và các ưu điểm, nhược điểm của cơ cấu thanh Vẽ sơ đồ động học của một

cơ cấu thanh phẳng có 4 khâu và một cơ cấu thanh phẳng có 6 khâu

TL:ĐN: Là cơ cấu mà trong đó hầu hết các khâu có kích thước chiếm ưu thế theo một

phương và bao gồm toàn bộ các khớp thấp (quay ,tịnh tiến, cầu , trục vít…)

(riêng cơ cấu thanh phẳng chỉ chứa khớp quay và khớp tịnh tiến)

VD :Vẽ hình.

cc 4 khâu bl

2 Vẽ lược đồ động và biểu diễn trên hình vẽ các kích thước động học đặc trưng của cơ cấu bốn

khâu bản lề Liệt kê và biểu diễn trên một hình vẽ khác tất cả các tâm vận tốc tức thời của cơ cấu bốnkhâu bản lề Hãy cho biết mối quan hệ vận tốc góc của hai khâu nối giá trong trường hợp tâm vận tốctức thời của chúng nằm ở vô cùng

TL:

-Lược đồ biểu diễn hình vẽ và các kích thước động học đặc trưng

của cơ cấu 4 khâu bản lề

Vẽ hình

*Liệt kê và biểu diễn trên hình vẽ tất cả các tâm vận tốc tức thời của cơ cấu 4 khâu bản lề.Chobiết mối qhệ của 2 khâu nối giá trong t hợp tâm vận tốc tức thời

của chúng nằm ở vô cùng

P13 và P24 :là tâm vận tốc tức thời của hai khâu 2, 4 và 1,3

-Mối qhệ vận tốc của 2 khâu nối giá trong t-hợp tâm vận tốc

tức thời của chúng nằm ở vô cùng

+Trương hợp này trở thành cơ cấu hình bình hành nên vận

tốc của hai khâu nối giá là bằng nhau

3 Vẽ lược đồ động và biểu diễn trên hình vẽ các kích thước

động học đặc trưng của cơ cấu bốn khâu bản lề Hãy cho một bộ giá trị cụ thể về các kích thướcđộng học để cả hai khâu nối giá của cơ cấu bốn khâu bản lề đều quay toàn vòng Giải thích tínhđúng đắn của việc cho bộ giá trị đó.

TL:

+Lược đồ động học của cơ cấu 4 khâu bản lề (Như câu 2)

+Đ kiện để 2 khâu nối giá quay toàn vòng là cơ cấu hình bình hành

(Vẽ hình)

Giâ trị cụ thể : CD =AB =2 cm ,AD =BC = 4 cm

+Ứng dụng: Dùng để truyền c động giữa 2 trục ,như truyền c động

bánh xe đầu máy xe lửa

4 Phát biểu định lý Kennedy về điều kiện quay toàn vòng tổng quát của cơ cấu bốn khâu bản

lề Hãy cho một bộ giá trị cụ thể về các kích thước động học để cơ cấu bốn khâu bản lề có đúngmột khâu nối giá quay toàn vòng Giải thích tính đúng đắn của việc cho bộ giá trị đó

TL:+Phát biểu định lý Kennedi về điều kiện quay toàn vòng tổng quât “cho 3 khâu i ,j ,k của

1 cơ cấu phẳng ,khi đó các tâm vận tốc tức thời trong c động tương đối giữa hai cặp, trong 3khâu đó cùng nằm trên một đường thăng”

-Khâu dẫn 1 quay với vận tốc ω1

-Khâu 2 (thanh truyền ) c động song phẳng với vận tốc ω2 (Vẽ hình)

-Khâu dẫn 3 quay với vận tốc ω3

*Định lý Kennedi còn p biểu đưới dạng như sau:

-Trong cơ cấu 4 khâu bản lề tâm quay tức thời, trong c động tương đối giữa 2 khâu đối diện làgiao điểm của 2 đường tâm của 2 khâu còn lại

13 13

13 13 13 13

3

1

13

AP DP

DP P

AP P

l

l l

+Giải thích : Với các kích thước cụ thể như trên thì:

Khâu 1 quay toàn vòng

Khâu 2 c động song phẳng

Khâu 3 cần lắc: (Vẽ hình)

+Xét 0<x<2=> x<2<4<5

Để cơ cấu quay toàn vòng  x+5≤2+4=>x≤1

Vậy o<x 1≤ thì cơ cấu có khâu quay toàn vòng

=> AB và CD quay toàn vòng : Vậy o<x 1≤ thoả

mãn

-Xét: 2<x<5  2<x ≤4<5

2<4≤x<5

Để cơ cấu quay toàn vòng thì: 2+5≤4+x=>x≥3

=> 3≤x<5:Có cơ cấu khâu AB là quay toàn vòng

5 Vẽ lược đồ động và biểu diễn trên hình vẽ các kích thước động học đặc trưng của cơ cấu tay

quay con trượt Liệt kê và biểu diễn trên một hình vẽ khác tất cả các tâm vận tốc tức thời của cơ

cấu tay quay con trượt Khi nào tâm vận tốc tức thời tuyệt đối của thanh truyền trong cơ cấu tayquay con trượt nằm ở vô cùng?

TL:

Kích thước cơ bản (Vẽ hình chú ý vẽ thêm)

- R =OA chiều dài tay quay

- L =AB chiều dài thanh truỳền

- e độ lệch tâm

- e khác không: Cơ cấu tay quay con trượt lệch tâm

- e =0 cơ cấu tay quay con trượt chính tâm

+Xét khâu OA : tháo khớp A thu được 2 điểm :

A1 trên khâu 1 ,A2 trên khâu 2

-A1 chuyển động trên đ tròn a1 (O;R)

- A2 có thể rời được mọi điểm nằm trong miền giới hạn bởi hai đường thẳng d1d2 => khâu OAquay toàn vòng có thể nối A2 về mọi A1 trên đ tròn a1

R + e L≤

6 Vẽ lược đồ động và biểu diễn trên hình vẽ các kích thước động học đặc trưng của cơ cấu tay

quay con trượt Hãy cho một bộ giá trị cụ thể về các kích thước động học để khâu nối giá bằngkhớp quay của cơ cấu tay quay con trượt quay toàn vòng và cho một bộ giá trị khác để khâu nàykhông quay toàn vòng (chú ý giải thích tính đúng đắn của việc cho bộ giá trị đó) Viết công thứctính hành trình H của con trượt khi khâu nối giá bằng khớp quay quay toàn vòng (không cần vẽhình minh họa)

TL: Ý 1 giống câu 5 ý 2 tự nghiên cứu (xem sách b giảng GV trang 24)

7 Vẽ lược đồ động và biểu diễn trên hình vẽ các kích thước động học đặc trưng của cơ cấu

culít Liệt kê và biểu diễn trên một hình vẽ khác tất cả các tâm vận tốc tức thời của cơ cấu culít.Khi nào tâm vận tốc tức thời của hai khâu nối giá trong cơ cấu culít nằm ở vô cùng (hãy giảithích)?

TL:

+Kích thước cơ bản :R = BC chiều dài tay quay; L =

AB ,c dài giá (Vẽ hình1)

+Liệt kê và biểu diễn trên một hvẽ khác tất cả các tâm

v/tốc tức thời của cơ cấu culít (Vẽ hình2)

P là tâm v/tốc tức thời => kéo dài AD và từ C kẻ v/góc

DC => cắt nhau tại P => tâm v/tốc tức thời

+ Khi AD vuông góc với DC => tâm v/tốc tức thời nằm

vô cùng +Khi đó : R2 = AD2 + DC2

1

9 Vẽ lược đồ động và biểu diễn trên hình vẽ các kích thước động học đặc trưng của cơ cấu

tang Liệt kê và biểu diễn trên một hình vẽ khác tất cả các tâm vận tốc tức thời của cơ cấu tang.Viết công thức liên hệ giữa vận tốc góc ω của khâu nối giá bằng khớp quay và vận tốc dài V củakhâu nối giá bằng khớp tịnh tiến trong cơ cấu tang (không cần vẽ hình)

Tl:

Cơ cấu tag (Vẽ hình)

-Cơ cấu tag không có quay

toàn vòng

+ Tâm vận tốc tức thời:

10 Vẽ lược đồ động và biểu diễn trên hình vẽ các kích thước động học đặc trưng của cơ cấu

sin Liệt kê và biểu diễn trên một hình vẽ khác tất cả các tâm vận tốc tức thời của cơ cấu sin Viếtcông thức liên hệ giữa vận tốc góc ω của khâu nối giá bằng khớp quay và vận tốc dài V của khâunối giá bằng khớp tịnh tiến trong cơ cấu sin (không cần vẽ hình)

TL:

-Cơ cấu sin

Khâu OA luôn quay toàn

vòng vì nếu tháo khớp quay ở

P02 = P01P12∩P23P03 : P02 ∈ OA :Khâu 3 tịnh tiến so với giá O

Khâu 2 tịnh tiến so với giá 3

=> Khâu 2 tịnh tiến so với giá O =>P02 bởi vì cùng nằm trên đường OA

11 Vẽ lược đồ động và biểu diễn trên hình vẽ các kích thước động học đặc trưng của cơ cấu

ellip Liệt kê và biểu diễn trên một hình vẽ khác tất cả các tâm vận tốc tức thời của cơ cấu ellip.Hãy viết phương trình mô tả quỹ đạo chuyển động của một điểm M bất kỳ trên thanh truyền của

cơ cấu ellip

12 Định nghĩa cơ cấu cam Trình bày các ưu điểm và nhược điểm của cơ cấu cam Vẽ lược đồ

động của một cơ cấu cam phẳng và một cơ cấu cam không gian

TL:+Ưu nhược điểm của cơ cấu:

+Ưu điểm:- Kích thước nhỏ gọn tiện bố trí ; -Có thể thiết kế (tổng hợp cơ cấu cam) cơ cấu cam

để thoả mãn mọi quy luật tuần hoàn cho trước ; -Tổng hợp cơ cấu cam nói chung là vật đơn

+Nhược điểm: Do có khớp cao cho nên :- Truyền được lực nhỏ huặc nhanh mòn ; -Cần biệnpháp bảo toàn rất cao ; -Chế tạo chính xác biên dạng cam là khó

+ Vẽ lược đồ cơ cấu cam phẳng , cam không gian

- Lược đồ động học cơ cấu cam phẳng (Vẽ hình)

- Lược đồ động học cơ cấu cam không gian (Vẽ hình)

13 Phân loại cơ cấu cam theo quỹ đạo chuyển động của các điểm trên các khâu và theo dạng chuyển

động của cần Minh họa bằng hình vẽ (mỗi trường hợp vẽ một hình)

TL: Theo quỹ đạo ch động :

-Cơ cấu cam phẳng phẳi thoả mãn 2 tính chất

+Quỹ đạo c động của mọi điểm của cả cam và cần đều là quỹ đạo

phẳng

+Tất cả các mp quỹ đạo đệu phải // huặc trùng nhau.(Vẽ hình)

- Cơ cấu cam không gian: Không phải là cơ cấu cam phẳng : Các

khâu c động trong các mp không // với nhau (Vẽ hình như câu 12)

+ Theo dạng c động của cần : - Cơ cấu cam cần đây (cần nối giá =

khớp tịnh tiến) (Vẽ hình)

- Cơ cấu cam cần lắc : (cần nối giá = khớp quay) (Vẽ hình)

14 Phân loại cơ cấu cam theo dạng chuyển động của cam và theo cách nối động giữa cam và

cần Minh họa bằng hình vẽ (mỗi trường hợp vẽ một hình)

TL:

H1 H2 H3

H4+Cơ cấu cam cần đẩy đáy nhọn : Điểm tiếp xúc của cần đến cam là 1 điểm cố định trên cần(hình1)

+ Cơ cấu cam cần đẩy đáy bằng : ( hình2)

+Cơ cấu cam cần di động:Trên cần ,đáy cần thường là tiếp tuyến của biên dạng cam.( hình3).+Cơ cấu cam cần đáy lăn : Cần được nối động với cam thông qua con lăn (Vẽ hình4)

15 Vẽ lược đồ động và lược đồ cơ cấu thu được sau khi thay thế khớp cao của cơ cấu cam

phẳng với cam quay cần đẩy đáy nhọn Liệt kê và chỉ ra trên hình vẽ tất cả các tâm vận tốc tứcthời của cơ cấu cam đó

16 Vẽ lược đồ động và lược đồ cơ cấu thu được sau khi thay thế khớp cao của cơ cấu cam

phẳng với cam quay cần lắc đáy nhọn Liệt kê và chỉ ra trên hình vẽ tất cả các tâm vận tốc tứcthời của cơ cấu cam đó

17 Định nghĩa góc áp lực trong cơ cấu cam Minh họa góc áp lực trong cơ cấu cam bằng hình

vẽ Nêu ý nghĩa của góc áp lực Vẽ một cơ cấu cam có góc áp lực thay đổi và một cơ cấu cam cógóc áp lực không đổi khi cơ cấu chuyển động

đến công suất mà cam truyền cho cần trong

giai đoạn đi xa do đó nó ảnh hưởng đến khả

năng c động của cơ cấu

* Hình vẽ cơ cấu cam có áp lực không đổi

như hình vẽ trên

18 Phát biểu bài toán tổng hợp cơ cấu cam phẳng với cam quay Kể tên các bước tiến hành để

tổng hợp cơ cấu cam phẳng với cam quay và nhiệm vụ hay mục tiêu cần đạt được của các bướctiến hành đó

TL: - Phát biểu b toán tổng hợp cơ cấu cam phẳng với cam quay :

Tổng hợp cơ cấu cam là hệ thống cơ cấu cam có sơ đồ động học cho trước thoả mãn tất cả cácyêu cầu sau:

- Đảm bảo được quy luật ch động cho trước của cần

- Đảm bảo góc áp lực ở mọi vị tri phải nhỏ hơn huặc bằng [ ]α

- Nhỏ gọn nhất có thể

* Các bước tiến hành tổng hợp cơ cấu cam và nhiệm vụ mục tiêu cần đạt được : - Xây dựngđược 3 đồ thị độg học

- Xác định bán kính nhỏ nhất của biên dạng cam (Vo/Vmin)

- Căn cứ vào Vo và đồ thị f(x) chúng ta đi vẽ biên dạng cam lý thuyết

- Nếu là cần đáy nhọn huặc đáy bằng thì biên dạng lý thuyết cũng là biên dạng thực Nếu cầnđáy bằng con lăn thì thực hiện các bước sau

+ Xác định bán kính con lăn :

+ Vẽ biên dạng thực

19 Trình bày công dụng của cơ cấu Các-đăng đơn Mô tả (bằng hình vẽ và hành văn) cấu tạo của

cơ cấu Các-đăng đơn Nguyên lý làm việc của cơ cấu Các-đăng đơn

TL: Công dụng: -Cơ cấu các đăng đơn dùng để truyền c động quay giữa 2 trục giao nhau gócgiữa 2 trục trong quá trình c động có thể thay đổi

- Mô tả cấu tạo và nguyên lý làm việc (Vẽ hình)

- Trên hình cầu tâm O bk r có gắn thanh chữ thập AA’ –BB’

.Tâm của thanh chữ thập trùng với tâm O

- Trên thanh chữ thập có lăps 2 chạc 1 và 3 = khớp quay

A,A’,B,B’ chạc 1 và 3 quay quanh 2 trục cắt nhau tại O góc

giữa 2 trục là α trong quá trình c động quỹ đạo của A là vòng

tròn C, quỹ đạo của B là vòng tròn D

-Giả sử tháo khớp B,B’ điểm B trên thanh chữ thập có thể đến bất kỳ vị trí nào trên mặt cầunhờ tham gia 2 c động: quay quanh AA’ và quay cùng với chạc 1 Nhờ vậy trong quá trìnhtruyền động vòng tròn D - quỹ đạo B- có thể có vị tris bất kỳ trên hình cầu ,góc α có thể thayđổi

20 Vẽ lược đồ động của cơ cấu đăng đơn Viết công thức tỷ số truyền của cơ cấu

Các-đăng đơn và giải thích rõ các ký hiệu trong công thức Nêu những nhận xét rút ra được từ việckhảo sát tỷ số truyền nói trên

*Nhận xét: Tỷ số truyền của 2 trục khác 1 tức là ω ≠1 ω3.Khi α càng lớn

thì phạm vi thay đổi tỷ số truyền càng lớn

21 Cơ cấu Các-đăng kép: sơ đồ cấu tạo, công thức tỷ số truyền (giải thích các ký hiệu trong

công thức) Nêu các điều kiện trong thực tế để có tỷ số truyền giữa các trục chủ động và bị độngtrong cơ cấu Các-đăng kép là không đổi

TL:

Sơ đồ cấu tạo(Vẽ hình)