Cấu tạo cơ cấu

of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien-Chi tiếtmáytiếtmáy: máyhay cơcấucóthểthá rờirathànhnhiềubộphận khácnhau, ộphậnkhôngthểthá rờirađượcnữagọi àchi tiếtmáy Pi

Trang 1

HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien

-Chi tiếtmáy(tiếtmáy): máyhay cơcấucóthểthá rờirathànhnhiềubộphận khácnhau, ộphậnkhôngthểthá rờirađượcnữagọi àchi tiếtmáy

Ring

Cran k

Plain

Beari

Nut

Wash er

Retai ning R ing

Plain

Beari

§1 Địnhnghĩavàkháiniệmcơbản

Trang 2

-Khâu: trongcơcấuvàmáy, toà bộnhữngbộphậncóchuyểnđộngtươngđối

đốiso vớicácbộphậnkhácgọi àkhâu

+ Mộtkhảnăngchuyểnđộngđộclậpđốivớimộthệquychiếu→mộtbtd

z

+ Giữahaikhâutrongmặtphẳng →3 btd: Tx, Ty, Qz

z

Trang 3

-Nốiđộng: ểtạothànhcơcấu cáckhâukhôngthểđểrờinhaumàphảiđược liênkếtvớinhautheomộtquycáchxácđịnhn ođ saochosaukhinốinhau cáckhâuvẫncòncókhảnăngchuyểnđộngtươngđối→nốiđộngcáckhâu

-Thànhphầnkhớpđộng, khớpđộng

+ Khinốiđộng, cáckhâusẽcóthànhphầntiếpxúcnhau Toà bộchổtiếp xúcgiữahaikhâugọi àmộtthànhphầnkhớpđộng

+ Haithànhphầnkhớpđộngtrongmộtphé nốiđộnghaikhâuhìnhthành nênmộtkhớpđộng

Thành phần khớp động trên bản lề phải

Thành phần khớp động trên bản lề trái

Trang 4

Khớp loại ?

z

Khớp loại 4

z

Khớp loại 5

Khớp loại 1

z

Khớp loại 3

z

Khớp loại 2

z

-Theo sốbtdbịhạnchế: Khớpđộngloạikhạnchếkbtdhay cókràngbuộc

z

-Theo đặcđiểmtiếpxúc

+ Khớpcao: thànhphầnkhớpđộnglàđiểmhay đường

+ Khớpthấp thànhphầnkhớpđộnglàmặt

Trang 5

-Đểthuậntiệnchoviệcnghiêncứu cáckhớpđượcbiểudiễntrênnhữnghình

vẽbằngnhữnglượcđồquyước

-Cáckhâucũngđượcthểhiệnqua cáclượcđồđơngiảngọi àlượcđồkhâu

A B C

-Trênlượcđồkhâuphảithểhiệnđầyđủcáckhớpđộng, cáckíchthướccóảnh

hưởngđếnchuyểnđộngcủakhâuvàchuyểnđộngcủacơcấu

Trang 6

-Chuỗiđộng: nhiềukhâunốivớinhautạothànhmộtchuỗiđộng

A

B

C

D Oz

Ox

Oy

1

4

3 2

A

B

C

1

ω

-Phânloạichuỗiđộng

o Chuỗiđộngphẳng

o Chuỗiđộngkhônggian

-Cơcấu cơcấulàmộtchuỗiđộngcómộtkhâucốđịnhvàchuyểnđộngtheo quyluậtxácđịnh Khâucốđịnhđượcgọi àgiá

-Phânloạicơcấu tươngtựnhưđốivớichuỗiđộng

-Bậctựdo (btd) củacơcấulàsốthôngsốđộclậpcầnthiếtđểxácđịnhhoà toà vịtrícủacơcấu n cũnglàsốkhảnăngchuyểnđộngtươngđốiđộclập

củacơcấuđ

I Địnhnghĩa

§2 Bậctựdo củacơcấu

II Tínhbậctựdo củacơcấukhônggian(trườnghợptổngquát)

Wo bậctựdo tổngcộngcủacáckhâuđộngnếuđểrời

R sốràngbuộccủatấtcảkhớpđộngtrongcơcấu

W bậctựdo củacơcấu

R W

W = 0−

1 Sốbậctựdo trongcơcấu

2 Sốràngbuộcchứatrongcơcấu

n

W0=6

∑

=

= 5

1 k

kk p R

1 khâuđểrờitrongkhônggiancó6 btd→btdtổngcộngcủankhâuđộnglà

Khớploạikhạnchếkbậctựdo Nếugọipklàsốkhớploạikchứatrongcơ

cấu→tổngcácràngbuộcdo pkkhớploạikgâynênlàk.pk Do đ

Trongthựctế, sốràngbuộcthườngnhỏhơngiátrịtrên

vìtrongcơcấutồntạicácràngbuộctrùng

Trang 7

Vídụ: Xétcơcấu4 khâubảnlề

A

B

C

D

Oz

Ox

Oy

1

4

3 2

1

A

B

C

D

2

A

Ox Oz

Oy

1 2 3

4

+ Ràngbuộctrựctiếp ràngbuộcgiữahaikhâudo khớpnốitrựctiếpgiữa2 khâu

đ đượcgọi àràngbuộctrựctiếp

+ Ràngbuộcgiá tiếp nếuthá khớpA, giữakhâu1 và4 córàngbuộcgiá tiếp

+ Ràngbuộctrùng: ốikhâu1 và4 bằngkhớpA, giữachúngcóràngbuộctrực

tiếpsau

GọiR0là số ràng buộc trùng→→ tổng số ràng buộc trong cơ cấu: 0

5

1

R kp R

k

=∑

=









−

= 5

1

0

6

k

kp n

W

Vídụ: Tínhbậctựdo củacơcấu4 khâubảnlề

A

B

C

D Oz

Ox

Oy

1

4

3 2

→Bậctựdo củacơcấu

Sốkhớploại5 p5 = 4

btd

W =6×3−(5×4−3) =1

A

B

C

Vídụ: Tínhbậctựdo củacơcấub ntaymáy

Sốkhâuđộng n = 5

Sốkhớploại5 p5 = 5

btd

W =6×5−(5×5) =5

Trang 8

III Tínhbậctựdo củacơcấuphẳng

1 Sốbậctựdo trongcơcấu

1 khâuđểrờicó3 btd→sốbtdtổngcộngcủankhâuđộng:

2 Sốràngbuộcchứatrongcơcấu

Cơcấuphẳngcó2 lọaikhớp -khớploại4chứa1ràngbuộc

-khớploại5chứa2ràngbuộc

{

→tổngsốràngbuộctrongcơcấu:

Vídụ: Tínhbậctựdo củacơcấuchêmnhưhìnhvẽ

Ox A

Oz

Oy

B

C

O

1

2

n

W0 =3

0 5

1p p R

R= + −

-Cơcấutoà khớplọai5 vớin = 2, 5= 3

-Chọnhệquychiếugắnvớigiá

Ox

A

Oz

Oy

B

C O

1 2

Ox Oz

Oy

A

B

O C

1 2

btd

W =3×2−(2×3−1)=1

Trang 9

Vídụ: Tínhbậctựdo củacơcấuhìnhbìnhh nh

-Trênthựctế, cơcấun ylàmviệcđược→điềun ycógìmâuthuẫnkhông?

A

D

1

ω

3

ω

E

F

-Cơcấutoà khớploại5 với: n=4, k=5, pk=6

btd

W =3×4−(2×6)=0

-Bậctựdo củacơcấulà

-Nếubỏkhâu5 ra, cơcấutrởthànhcơcấu4 khâubảnlềvớibtdbằng1

A

D

1

ω

3

ω E

F

4

D

1

ω

3

ω

4

E

F

5

+ thêmkhâu5 ( EF ) → thêm3 bậctựdo

-Gọir làsốràngbuộcthừacótrongcơcấu btdcủacơcấuphẳng

-Trongcơcấuhìnhbìnhh nhởtrên, r = 1, và W =3×4−(2×6−1)=1btd

) 2

(

3n p5 p4 r

W = − + −

Trang 10

1

ω

A

B C D

1

2

3

Vídụ: Tínhbậctựdo củacơcấucam cầnđẩyđ ycon lăn

n = 3

k = 4, 5

p4 = 1

p5 = 3

W = 3 x3 –(2 x3 + 1)= 2btd

-Trongthựctế, cơcấubênchỉcó1 btdvìchuyểnđộnglăncủacon lăn2 quanh

khớpBkhôngànhhưởngđếnchuyểnđộngcóíchcủacơcấunênkhôngđược

kểvà bậctựdo củacơcấu

-Btdthêmvà màkhônglàmảnhhưởngđếnchuyểnđộngcủacơcấugọi àbtd

thừa kýhiệulàs

-Trởlạicơcấucam ởtrên W =3×3−(2×3+1−0)−1=1btd

Tómlại, côngthứctnhbtd

-đốivớicơcấukhônggian

-đốivớicơcấuphẳngtrừcơcấuchêm

với n: sốkhâuđộng k: loạikhớpđộng pk: sốkhớploạik

R0: sốràngbuộctrùng r: sốràngbuộcthừa s: sốbtdthừa













−

= 5

1

0 6

k

kp n

W

s r p p n

W =3 −(2 5 + 4 − )−

Trang 11

IV Ý nghĩabậctựdo –Khâudẫnvàkhâubịdẫn

A

D

1

ϕ

A

D

1

ϕ ϕ 4

§3 Nhĩmtĩnhđịnh

I Nguyênlýtạothànhcơcấu

MộtcơcấucĩWbtdlàcơcấuđượctạothànhbởiWkhâudẫnvànhữngnhĩm

cĩbtdbằngzero

II Nhĩmtĩnhđịnh

Nhĩmtĩnhđịnhlànhữngnhĩmcânbằnghay chuyểnđộng, cĩbậctựdo bằng zero vàphảitốigiản(tứclàkhơngthểchiathànhnhữngnhĩmnhỏhơnđược

nữa)

Đốivớinhĩmtĩnhđịnhtồ khớpthấp

4 42

1 L 3

2

W khâu dẫn nhóm có btd=0

0 2

3 − 5 =

= n p W

n

5

p

⇒

Trang 12

III Nguyêntắctáchnhómtĩnhđịnh

§3 Nhómtĩnhđịnh

Khitáchnhómtĩnhđịnhphảitheonguyêntắcsau

+ Chọntrướckhâudẫnvàgiá

+ Saukhitáchnhóm, phầncònlạiphải à1 cơcấuhoà chỉnhhoặckhâudẫn + Táchnhữngnhómởxakhâudẫntrướcrồidầnđếnnhữngnhómởgầnhơn + Khitáchnhóm, thửtáchnhữngnhómđơngiảntrước, nhómphứctạpsau

Vídụ: Táchnhómtĩnhđịnhcơcấuđộngcơdiezen, cơcấubơmoxy

A B

C D E

F

I J

2

1

ω

6

7

3

A

B

C

D E

F

G

1

2

4 3

5

1

ω

H

I

J

6 7

E F

5 4

C D

E F

I

J

1

ω

6 7

3

1

2

C D

E F

1

ω

3

1 2

C D

E

1

ω

3

1 2

C D

E 3

2

1

ω

1

Trang 13

A

B

C

D E F G

1

2

4 3

5

1

ω

A

B

C 1

2

1

ω

C

G 4 3

D E 5

C

D E F 3

5 F G 4

A

B

C 1

2

1

ω

B

C

D E F G

2

4 3

5 A

1

ω

-Trongcơcấuphẳng, thườngcókhớpcaoloại4, đểtáchthànhnhữngnhóm

tĩnhđịnhnhưnhữngcơcấuphẳngtoà khớpthấp→phảithaythếcáckhớp caothànhnhữngkhớpthấpnhưngvẫnđảmbảođượcchuyểnđộngcủacơcấu

btd 1 ) 2 2 1 ( 2

3× − + × =

=

W

§4 Thaythếkhớpcaobằngkhớpthấp

btd 1 ) 4 2 ( 3

3× − × =

= W

Trang 14

1

ω

C

1

2 1

1

ω

1

A

B

1

-Thaythếkhớpcaobằngkhớpthấpphảiđảmbảohaiđiềukiện

§4 Thaythếkhớpcaobằngkhớpthấp

+ bậctựdo củacơcấukhôngđổi

+ quyluậtchuyểnđộngkhôngđổi

-Nguyêntắc: ùng1 khâuhaikhớpbảnlềvàđặtcácbảnlềtạitâmcong củacác

thànhphầnkhớpcaotạiđiểmtiếpxúc

-Vídụ: Thaythếkhớpcaobằngkhớpthấpởcơcấucam cầnlắcđ ybằng

-Sựthaythếkhớpcaobằngkhớpthấpkhôngphảichỉđểxemxétnhómtĩnhđịnh

màviệcphântchđộnghọccơcấuthaythếchobiếtcảvềđịnhtnhcũngnhư

địnhlượngcủacơcấuthaythếtạivịtríđangxemxét

Tiêu đề	Structure of Mechanism
Tác giả	Nguyen Tan Tien
Trường học	Ho Chi Minh City University of Technology
Chuyên ngành	Mechanical Engineering
Thể loại	Lecture notes
Thành phố	Ho Chi Minh City

Định dạng
Số trang	14
Dung lượng	4,56 MB