Nguyên lý máy chap 1

Đây là một môn học công nghệ cốt lõi trong lĩnh vực kỹ thuật cơ khí. Các kỹ sư cơ khí thường gặp nhiều cơ cấu khác nhau trong thực tế. Họ sẽ có thể phân tích, xác định và giải thích các cơ cấu và máy khác nhau trong công việc và cuộc sống hàng ngày. Trong việc bảo trì các loại máy khác nhau, một kỹ sư phải có kiến thức vững chắc về các nguyên tắc cơ bản của cơ cấu và máy. Môn học này đề cập đến các ứng dụng của các kiến thức nên tảng của cơ học kỹ thuật và độ bền của vật liệu vào thiết kế máy. Môn học này được thiết kế để giới thiệu cho sinh viên về các chi tiết máy khác nhau và mối quan hệ cơ học hoặc làm việc giữa các chi tiết máy tạo nên một cơ cấu. Các chi tiết máy được đề cập bao gồm chi tiết liên kết (mối ghép ren, mối ghép hàn), chi tiết truyền động (đai, xích, bánh răng, cam), chi tiết đỡ nối (vòng bi, trục và các bộ phận liên quan). Các thành phần máy được đề cập ở trên, được tính toán và thiết kế để lựa chọn các kích thước cho các chi tiết này. Môn học này giúp cho sinh viên có khả năng giải quyết các bài toán kỹ thuật về tính toán động học máy, trình tự thiết kế các chi tiết máy. Từ đó sinh viên sẽ vận dụng các kiến thức trong môn học để giải quyết các vấn đề về thiết kế máy khi thực hiện đồ án môn học, đồ án tốt nghiệp.

NỘI DUNG:

1 Nghiên cứu nguyên lý cấu tạo, động học và động lực học của cơ

cấu và máy.

2 Nghiên cứu kết cấu và tính toán các chi tiết máy, cụm chi tiết máy

theo các chỉ tiêu khả năng làm việc.

GV: Đỗ Văn Hiến BM: Cơ sở Thiết kế máy Khoa: Cơ khí Chế tạo máy

Chương NỘI DUNG Tuần

Tài liệu tham khảo:

Cơ học máy – Lại Khắc Liễm – ĐHBK TP.HCM

Nguyên lý máy – Bùi Xuân Liêm – ĐHSPKT TP.HCM

Cơ sở Thiết kế máy & Chi tiết máy – Trịnh Chất

1 Nguyên lý máy

2 Chi tiết máy Cơ sở Thiết kế máy & Chi tiết máy – Nguyễn Hữu Lộc

Bài tập Chi tiết máy – Nguyễn Hữu Lộc Bài tập Nguyên lý máy – Tạ Ngọc Hải

CẤU TẠO VÀ XẾP LOẠI CƠ CẤU

Chương 01:

I Khái niệm chung

II Bậc tự do của cơ cấu

1.1 Máy và chi tiết máy 1.2 Khâu, chuổi động và khớp động 1.3 Cơ cấu và lược đồ cơ cấu

III Phân tích cấu tạo và Xếp loại cơ cấu

2.1 Định nghĩa 2.2 BTD của cơ cấu phẳng 2.3 Ràng buộc thừa và BTD thừa 2.4 BTD của cơ cấu không gian

3.1 Cấu tạo cơ cấu 3.2 Nhóm Atxua 3.3 Xếp loại cơ cấu 3.4 Thay thế khớp loại cao bằng khớp loại thấp

1.1 Máy và Chi tiết máy

I Khái niệm chung

Sản phẩm nhân tạo của con người tạo:

1.1.1 Máy:

 ĐN:

sức lao độngnăng suất lao độngthay thế một phần hoặc toàn bộ công việc của con người

+ Máy thông tin

+ Máy điều khiển tự động

+ Máy công tác

1.1.2 Chi tiết máy:

+ Theo khả năng chuyển động: khâu cố định và khâu động

+ Theo vật liệu chế tạo: khâu rắn, khâu mềm và khâu tạo từ chất lỏng

Non-rigid link:

timing belt

Rigid links:

pulleys, cam, crank, etc.

1.2.2 Khớp động: là chỗ hai khâu nối động với nhau

Theo thành phần tiếp xúc

Phân loại

Theo BTD bị hạn chế:

Khớp loại caoKhớp loại thấp

Khớp loại k hạn chế k bậc tự do (k=1 5)

Chú ý: Khi tạo thành khớp động khả năg chuyển động bị hạn chế

1.2.2 Chuỗi động:

 ĐN: Tập hợp các khâu liên kết với nhau bằng các khớp động

+ Chuỗi động đơn giản và chuỗi động phức tạp

 Phân loại:

+ Chuỗi động kín và chuỗi động hở

+ Chuỗi động phẳng và chuỗi động không gian

1.3 Cơ cấu và lược đồ cơ cấu

slider

crankjoints

1.3.1 Cơ cấu:

 Cơ cấu là một chuỗi động, trong đó có một khâu cố định và chuyểnđộng theo một quy luật nhất định Khâu cố định được gọi là giá

 Phân loại cơ cấu: tương tự như phân loại chuỗi động

1.3.2 Lược đồ cơ cấu:

 Lược đồ khâu

 Lược đồ khớp động

 Lược đồ cơ cấu

II Bậc tự do của cơ cấu

2.1 Định nghĩa

BTD của cơ cấu là số khả năng chuyển động độc lập, hay là số thông

số cần để xác định vị trí của cơ cấu trong không gian

Hip abduction angle ()

Hip flexion angle ()

Knee flexion angle ()





 3DOF leg

2.2 BTD của cơ cấu phẳng

- Giả sử cơ cấu phẳng có n khâu động được liên kết bằng p 5 khớp loại 5

và p 4 khớp loại 4

- Trước khi nối động có: 3n BTD

- Sau khi nối động BTD bị hạn chế: (2p 5 + p 4 )

BTD của cơ cấu: W = 3n-(2p 5 +p 4 )

VD 01: Tính BTD của cơ cấu phẳng

VD 02:

2.3 Ràng buộc thừa, BTD thừa

- Tính BTD của cơ cấu hình bình hành:

2.4 BTD của cơ cấu không gian

(k=1  5)

- Trước khi nối động có: 6n BTD

-Sau khi nối động BTD bị hạn chế:

(5p 5 +4 p 4 +3 p 3 +2 p 2 +p 1 )

BTD của cơ cấu:

W = 6n-(5p 5 +4p 4 + 3p 3 +2p 2 +p 1 )

2.5 Ý nghĩa của BTD

III Phân tích cấu tạo cơ cấu

3.1 Cấu tạo cơ cấu & Nhóm Atxua

CƠ CẤU

Không chứa chuổi động kín

+ Nhóm loại 2

+ Nhóm loại 3

Chứa chuổi động kín

3.2 Xếp loại & phân tích cấu tạo cơ cấu

Xếp loại:

Nguyên tắc tách nhóm tĩnh định

Loại của cơ cấu là nhóm Atxua lớn nhất có trong cơ cấu

VÍ DỤ: Tính BTD, phân tích cấu tạo và xếp loại cơ cấu sau:

3.3 Thay thế khớp loại cao bằng khớp loại thấp

• BTD của cơ cấu không đổi

• Tính chất chuyển động của cơ cấu không đổi

VD: Thay thế khớp cao bằng khớp thấp ở cơ cấu cam cần lắc đáy bằng

Tính BTD & phân tích cấu tạo và xếp loại của

A

B C

D E

Hình 1.1

Hình 1.2

BÀI TẬP:

BÀI TẬP VN:

4d

3d

3d

KIỂM TRA