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.
Trang 1CƠ CẤU PHẲNG TOÀN KHỚP THẤP
Chương 02:
I Đại cương
II Đặc điểm động học cơ cấu 4 khâu bản lề
1.1 Các cơ cấu thông dụng 1.2 Cơ cấu 4 khâu bản lề 1.3 Các biến thể cơ cấu 4 khâu bản lề
III Phân tích động học
2.1 Tỷ số truyền 2.2 Điều kiện quay toàn vòng của khâu nối giá
3.1 Bài toán vị trí 3.2 Bài toán vận tốc 3.3 Bài toán gia tốc
IV Phân tích lực 4.1 Lực tác dụng lên cơ cấu
4.2 Các bước tính lực tác dụng lên cơ cấu
Trang 2Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM
HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of
TECHNICAL EDUCATION
HCM
1.1 Các cơ cấu thông dụng
I ĐẠI CƯƠNG
1.2 Cơ cấu 4 khâu bản lề
Cấu tạo:
Cơ cấu 4 khâu bản lề Cơ cấu tay quay con trượt
C/c culít
Trang 3+ Cơ cấu 4 khâu bản lề có 2 tay quaytruyền chuyển động giữa 2 trục + Cơ cấu 4 khâu bản lề có 1 tay quay, 1 cần lắc
+ Cơ cấu 4 khâu bản lề có 2 cần lắc
Các ứng dụng:
Trang 4Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM
HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of
TECHNICAL EDUCATION
HCM
Thay đổi kích thước khâu động
Thay đổi giá
1.3 Các biến thể của cơ cấu 4 khâu bản lề
Trang 5II Đặc điểm động học cơ cấu 4 khâu bản lề
2.1 Tỷ số truyền
+ Cho cơ cấu 4 khâu bản lề như hình, khâu dẫn 1
quay với vận tốc góc 1, nhờ thanh truyền 2
truyền chuyển động cho khâu 3
+ Tỷ số truyền giữa khâu 1 và 3:
+ Ứng dụng CHLT:
Trang 6Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM
HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of
TECHNICAL EDUCATION
HCM
+ Định lý Willis: Trong cơ cấu bốn khâu bản lề, đường thanh truyền
(BC) chia đường giá (AD) thành hai đoạn tỉ lệ nghịch với vận tốc góc của hai khâu nối giá.
+ Nhận xét:
Tỷ số truyền u 13
Vị trí điểm P
Trang 72.2 Điều kiện quay toàn vòng khâu nối giá
Điều kiện quay toàn vòng khâu 1:
+ Cho cơ cấu 4 khâu bản lề, trong đó:
khâu 1 quay toàn vòng khớp B?
quỹ đạo B 1 là vòng tròn (A, l 1 )
+ Điều kiện quay toàn vòng khâu 1:
Trang 8Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM
HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of
TECHNICAL EDUCATION
HCM
Nguyên tắc Grashoff: để xét một khâu nối giá:tay quay hay cần lắc
+ Tổng chiều dài của khâu ngắn nhất và khâu dài nhất nhỏ hơn tổng chiều
dài của 2 khâu còn lại
Nếu cố định khâu ngắn nhất, ta được hai tay quay
Nếu cố định khâu kề khâu ngắn nhất, khâu ngắn nhất sẽ là tay quay, khâu còn lại là cần lắc
Nếu cố định khâu đối diện khâu ngắn nhất, được 2 cần lắc, khâu
còn lại quay toàn vòng
Trang 9III Phân tích động học
3.1 Bài toán vị trí
Cho trước: Lược đồ cơ cấu và khâu dẫn
Yêu cầu: Xác định quy luật chuyển động của khâu bị dẫn, xác định
quỹ đạo của một điểm bất kỳ trên cơ cấu
Trang 10Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM
HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of
TECHNICAL EDUCATION
HCM
3.2 BT vận tốc và gia tốc
3.2.2 Các PT véc tơ cơ bản xác định vận tốc và gia tốc
3.2.1 Giải PT véc tơ bằng PP họa đồ
+ Mối quan hệ của ba véc tơ ? + Mối quan hệ của ba véc tơ ? + Mối quan hệ của các véc tơ giữa ?
+ Khâu chuyển động tịnh tiến:
Trang 11+ Khâu quay quanh trục cố định:
Vận tốc:
Gia tốc:
+ Hai điểm thuộc cùng một khâu cách nhau 1 đoạn l AB :
Vận tốc:
Gia tốc:
Trang 12Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM
HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of
TECHNICAL EDUCATION
HCM
+ Hai điểm thuộc cùng 2 khâu khác nhau tạo thành khớp trượt trùng nhau
tại thời điểm đang xét:
Vận tốc:
Gia tốc:
Trình tự giải: Tách nhóm Atxua Viết PT vectơ vận tốcVẽ HĐVT vận tốc…
3.2.3 Bài toán vận tốc
Trang 133.4 Ví dụ
VD 01: Cho cơ cấu 4 khâu bản lề như hình vẽ Hãy vẽ họa đồ vận tốc, xác
định vận tốc điểm C và vận tốc góc khâu 2, 3? Biết khâu dẫn quay với vận tốc góc không đổi: , chiều dài các khâu:
BG
Trang 14Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM
HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of
TECHNICAL EDUCATION
HCM
Trang 15VD 02: Cho cơ cấu culít như hình vẽ Hãy vẽ họa đồ vận tốc, xác định vận tốc điểm
B 2 và vận tốc góc khâu 3? Biết khâu dẫn quay với vận tốc góc không đổi: , Chiều dài khâu 4:
BG
Trang 16Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM
HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of
TECHNICAL EDUCATION
HCM
3.2.4 Bài toán gia tốc
Cho trước :
Lược đồ động của cơ cấu, khâu dẫn.
Quy luật vận tốc góc.
Gia tốc khớp chờ
Yêu cầu :
Xác định gia tốc một số điểm trên khâu.
Xác định gia tốc góc một số khâu của cơ cấu
Trình tự giải : Tách nhóm Atxua Viết PT vectơ gia tốcVẽ HĐVT gia tốc…
VD 03: Vẽ họa đồ gia tốc, xác định gia tốc điểm C và gia tốc góc của
khâu 2, 3 VD 01?
Trang 17•Viết PTVT gia tốc:
Trang 18Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM
HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of
TECHNICAL EDUCATION
HCM
Trang 19VD 04: Vẽ họa đồ gia tốc, xác định gia tốc điểm B 2 và gia tốc góc của
khâu 3 VD 02?
Vẽ họa đồ VTGT