Theory of Machine 2.03 2.03 Kinematic Kinematic Analysis of Mechanisms Analysis of Mechanisms.. §.[r]
Trang 1HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
§1 Đạicương Phântchđộnghọccơcấulànghiêncứuquyluậtchuyểnđộngcủacơcấukhiđã
biếttrướclượcđồđộngcủacơcấuvàquyluậtchuyểnđộngcủakhâudẫn
I Nộidung
-Bàitoá vịtrí
-Bàitoá vậntốc
-Bàitoá giatốc
II Ý nghĩa
-Xácđịnhvịtrí→phốihợpvàsửdụngchuyểnđộngcủacáccơcấuđểhoà thànhnhiệmvụcủacácmáyđặtra, ốtríkhônggian, vỏmáy,…
-Vậntốcvàgiatốclànhữngthôngsốcầnthiếtphảnánhchấtlượnglàmviệc
củamáy
Trang 2HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
§1 Đạicương III Phươngphá
- Tùy theo nội dung, yêu cầu của từng bài toán, ta có thể sử dụng các phương pháp khác nhau: giải tích, đồ thị, họa đồ véctơ, …
-Phươngphá đồthị, phươngphá họađồvéctơ
Ưuđiểm + Đơngiản cụthể, ễnhậnbiếtvàkiểmtra Nhượcđiểm
+ Thiếuchínhxácdo cósaisốdựnghình, saisốđọc, … + Phươngphá đồthị, kếtquảchoquanhệgiữamộtđạilượngđộnghọc theomộtthôngsốnhấtđịnhthườnglàkhâudẫn
+ Phươngphá họađồvéctơ, kếtquảkhôngliêntục, chỉởcácđiểmrờirạc
-Phươngphá giảitch
Ưuđiểm + Chomốiquanhệgiữacácđạilượngbằngbiểuthứcgiảitch, ễd ngcho
việckhảosátd ngmáytnh + Độchínhxáccao
Nhượcđiểm
+ Đối với một số cơ cấu, công thức giải tích rất phức tạp và rất khó kiểm tra
A B
C
1 ϕ
2
y
e
1
l
2
l
C
x
1 ω
2 2 1
1cosϕ l cosϕ l
+
=
⇒
= +
=
=
=
=
2
1 1 2
2 2 1 1
1 2
2 1
1 1
sin arcsin sin
sin
) ( ) ( )
(
l
e l
l e l
f t t
t
ϕ ϕ
ϕ ϕ
ϕ ϕ
ϕ ω
ϕ ϕ
)) ( ( ) ( 1 x 1t x
xC = C ϕ = C ω
với
§2 Phântchđộnghọccơcấuphẳngbằngphươngphá giảitch Xétcơcấutayquay -con trượtlệchtâmcóvịtríđangxétnhưhìnhvẽ
Cho: lAB, lBC, ω1là hằng số và độ lệch tâme Xác định: xC, vC, aC
+ +
−
=
=
+
−
=
=
⇒
2 3 2 1 2 1 2
2 1 2 1 1
2 1 1 1 1
cos
cos cos
) cos(
) (
) tan cos (sin )
(
ϕ
ϕ ϕ
ϕ ϕ ω
ϕ ϕ ϕ ω
l
l l
t a a
l t v v
C C C C
Trang 3HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Cho: lAB, lBC, lCD, lDA, ω1hằng số Xác định: φ3, ω3, ε3
B
C
D
1 ω
3 ω
1 2
4
5
6 7 8 9 10 11 12
2
ϕ
A
3
1
1
1
1
ϕ L
3
3
3
3
ϕ L
Xác định giá trịφ3từ phương pháp vẽ,
đo và lập bảng
Xây dựng đồ thịφ3 = φ3( φ1)
§3 Phântchđộnghọccơcấuphẳngbằngphươngphá đồthị Xétcơcấu4 khâubảnlềcóvịtríđangxétnhưhìnhvẽ
O
1 ϕ
1
3 ϕ
ϕ d d
O
1 ϕ
2 2 ϕ
ϕ d d
1
3
ϕ
ϕ d d
2 1 3 2
ϕ
ϕ d d
) ( 1
3
⇓
⇓
1
3 1 1
3 1 3
ϕ ω ϕ
ϕ ϕ ϕ ω
d
d d
d dt
d dt
d
=
=
=
2 1 3 2 2 1 1
3 1 3
3
ϕ
ϕ ω ϕ
ϕ ω ω
ε
d
d d
d dt
d dt
d
=
=
=
§3 Phântchđộnghọccơcấuphẳngbằngphươngphá đồthị
O
1 ϕ 3
ϕ
Trang 4HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
2
1 A
A ≡
+ HaiđiểmA, Bkhácnhaucùngthuộcmộtkhâuđangchuyểnđộngsong phẳng
+ HaiđiểmA1, A2trùngnhau, thuộchaikhâuđangchuyểnđộngsong phẳng tươngđốiđốivớinhau
A B
A
vr
B
vr
BA
vr
A
v r
ωr
§4 Phântchđộnghọccơcấuphẳngbằngphươngphá họađồvéctơ
Ônmộtsốkiếnthứcvềđạisốvéctơ
-Địnhlýliênhệvậntốc
BA A
vr =r +r
1 1
+ HaiđiểmA, Bkhácnhaucùngthuộcmộtkhâuđangchuyểnđộngsong phẳng
+ HaiđiểmA1, A2trùngnhau, thuộchaikhâuđangchuyểnđộngsong phẳng tươngđốiđốivớinhau
§4 Phântchđộnghọccơcấuphẳngbằngphươngphá họađồvéctơ
-Địnhlýliênhệgiatốc
=
=
→
AB BA AB
n BA
l v l
BA a
/
//
2 2
ω r
⊥
=
AB BA
l
AB a
ε
τ
r
A
B
A
ar
εr
τ BA
ar
n BA
ar
BA
ar
B
ar
A
ar
=
1
1 1
1
1 0
2
90 //
A A
A k
A A
v
theo quay
v a
ω
ωr
r r
τ BA n BA A BA A
r A k
A A A
a
1 1 1 2
r r r
Trang 5HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
m n
m n
m m
m m
m m
m m
m m
m m
′ + +
′
= + +
⇒
′ + +
′ +
′
=
+ + +
=
r L r r L r
r L r r r
r L r r r
1 1
2 1
2 1
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
′ + +
′ +
′
= +
+ +
?
?
2 1
2
§4 Phântchđộnghọccơcấuphẳngbằngphươngphá họađồvéctơ
Điềukiệnđểgiảimộtphươngtrìnhvéctơ
mr
1
mr
2
mr
n
mr
1
m r ′
2
m r ′
m
m r ′
a
µ
l
µ
A B
C
D
E
1 ω
3
ω
3
ε
2 ω 2 ε
1
2
3
• p
b
c
e
BC
⊥
CD
⊥
EC
p′
•
b′
c′
e′
n CB
ar
τ CB
ar
n C
ar
τ C
ar
CD
⊥
C
ar
BC
⊥
B
ar
E
ar
§4 Phântchđộnghọccơcấuphẳngbằngphươngphá họađồvéctơ
Vídụ: Chocơcấu4 khâubảnlềtạivịtrínhưhìnhvẽ Tayquay 1 quay đềuvớivận
tốcg cω1 Xác địnhvận tốc, giatốc điểm B, C, Evàgiatốc góc khâu 2, 3
Trang 6HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
l
µ
a
µ
A
C
B D
3
2 ω
ω ≡
3
2 ε
ε ≡
3 2 1
•
CD
⊥
2
b
3
b
2
B
vr d
p′
•
2
b′
2
B
ar
κ
2
B
ar
3
b′
CD //
CD
⊥
d ′
n B
a
3
r
τ
3
B
ar
r B
a
2
r
§4 Phântchđộnghọccơcấuphẳngbằngphươngphá họađồvéctơ
Vídụ: Chocơcấuculí tạivịtrínhưhìnhvẽ Khâudẫn1 quay đềuvớivậntốcg c
ω1 Xác địnhω3, ε3, vD, D