3.5 Khâu mở rộng và các trùng điểm Định nghĩa khâu mở rộng: Khâu mở rộng của một khâu thuộc cơ cấu phẳng là một mặt phẳng t ởng t ợng, rộng vô hạn, đ ợc gắn chặt vào khâu đang xét, nằm
Trang 1PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC
CƠ CẤU THANH PHẲNG
Trang 2cơ cấu thanh phẳng3.1 Bài toán phân tích động học
Trang 43.3 Những yếu tố chi phối bài toán
- Yêu cầu của bài toán,
- Bộ dữ liệu đầu vào,
- Bản chất của cơ cấu cần khảo sát,
- Ph ơng pháp phân tích động học đ ợc sử dụng
Trang 5GX - Giá trị thực của đại l ợng X cần biểu diễn,
dX - Độ dài của đoạn thẳng biểu diễn giá trị
GX
Hai tr ờng hợp th ờng dùng:
- Đ a giá trị đã biết vào hình vẽ: dX = GX/X
- Tìm giá trị thực của ẩn từ hình vẽ: GX = dX.X
Trang 73.5 Khâu mở rộng và các trùng điểm
Định nghĩa khâu mở rộng:
Khâu mở rộng của một khâu thuộc cơ cấu phẳng
là một mặt phẳng t ởng t ợng, rộng vô hạn, đ ợc gắn chặt vào khâu đang xét, nằm trong mặt phẳng chuyển động của cơ cấu và chuyển động theo quy luật của khâu
Chú ý về khâu mở rộng:
- Cơ cấu có n khâu thì có n khâu mở rộng.
- Mọi điểm trong mpcđ của cơ cấu đều có thể gán cho bất cứ khâu nào
Trang 83.5 Khâu mở rộng và các trùng điểm (tiếp)
Chú ý khi xét các trùng điểm:
- Trùng điểm th ờng đ ợc sử dụng để xác định V, a
- Điểm thuộc khâu nào thì tuân theo quy luật chuyển động của khâu đó
- Không quan tâm đến tính vật chất của các
khâu
- Sự trùng nhau của các trùng điểm là tức thời
- Các trùng điểm đ ợc chọn thích hợp Không cần xét
hết mọi trùng điểm
Trang 91 m
) (
n 2
1
m 2
1
b
a
b b
b x
a a
0 a
a
a1 2 m
m 2
Trang 103.7 Kiến thức cần nhớ để lập PT vectơ
1 Hai khâu nối trực tiếp bằng khớp tịnh tiến có
chuyển vị góc, vận tốc góc, gia tốc góc luôn bằng nhau
Các vectơ chuyển vị, vận tốc và gia tốc t ơng đối nằm dọc theo (song song với) đ ờng tịnh tiến
Trang 113.7 Kiến thức cần nhớ để lập PT vectơ
(tiếp)
2 Khâu nối động trực tiếp với giá bằng khớp tịnh
tiến chuyển vị góc, vận tốc góc, gia tốc góc luôn bằng 0 Ngoài ra, chuyển vị, vận tốc và gia tốc
của tất cả các điểm trên khâu đều bằng nhau
Trang 123.7 Kiến thức cần nhớ để lập PT vectơ
(tiếp)
3 Hai khâu nối trực tiếp bằng khớp quay trùng
điểm tại tâm khớp quay có quỹ đạo, ch.vị, vectơ
vận tốc dài, vectơ gia tốc dài bằng nhau
Trang 13n M
Trang 143.7 Kiến thức cần nhớ để lập PT vectơ
(tiếp)
5 Xét 2 điểm phân biệt A, B trên khâu k chuyển
động song phẳng Luôn có thể viết:
BA A
Trang 153.7 Kiến thức cần nhớ để lập PT vectơ
(tiếp)
6 Các định lý đồng dạng vận tốc và gia tốc:
Để tìm vectơ vận tốc (gia tốc) của điểm thứ 3 khi
đã biết vectơ vận tốc (gia tốc) của hai điểm khác cùng thuộc một khâu
Trang 163.7 Kiến thức cần nhớ để lập PT vectơ
(tiếp)
7 Xét trùng điểm M trên hai khâu r và s (tức Mr,
Ms);
tt là đ ờng tịnh tiến giữa 2 khâu Khi đó:
- Ch.động t ơng đối là ch.động tịnh tiến dọc theo
tt.
- Luôn viết đ ợc:VMs VMr VMsMr aMs aMr aMsMrC aMsMrr
MsMr r
C MsMr 2 ω V
Trang 173.7 Kiến thức cần nhớ để lập PT vectơ
(tiếp)
8 Những quy tắc quan trọng cần tuân thủ:
- Nắm chắc liên kết giữa các khâu động với giá và
với nhau
- Bắt đầu từ các khâu dẫn (có nhiều dữ liệu đã biết)
- Viết PT liên hệ V, A cho các điểm thuộc các
khâu không nối động trực tiếp với giá Các khâu nối giá sẽ
cung cấp dữ liệu bổ sung
- Để thuận lợi cho vẽ họa đồ, cần tuân thủ quy tắc:
Vectơ ch a biết 1 = Vectơ đ biết 1 + Vectơ đ biết 2 ã ã
+ + + Vectơ ch a biết 2
Trang 183.8 Bµi tËp thùc hµnh lËp c¸c PT vect¬
Trang 193.8 Bµi tËp thùc hµnh lËp c¸c PT vect¬
(tiÕp)
Trang 203.8 Bµi tËp thùc hµnh lËp c¸c PT vect¬
(tiÕp)
Trang 213.9 Tâm vận tốc tức thời
3.9.1 Định nghĩa
Tâm vận tốc tức thời (TVT) trong chuyển động t
ơng đối giữa khâu i và khâu k của một cơ cấu
phẳng (ký hiệu Pik) là điểm thuộc mặt phẳng chuyển động của cơ cấu mà tại đó vectơ vận tốc
của trùng điểm t ơng ứng trên khâu i bằng vectơ vận tốc của trùng điểm t ơng ứng trên khâu k:
Trang 223.9 Tâm vận tốc tức thời (tiếp)
Chú ý:
- Pki Pik
- TVT giữa hai khâu động TVT t ơng đối,
- TVT giữa khâu động với giá TVT tuyệt đối,
- Mọi khâu đều đang quay quanh TVT tuyệt đối,
- Với cơ cấu một BTD, tất cả các TVT chỉ phụ thuộc vào vị trí của cơ cấu Với cơ cấu nhiều
BTD, một số TVT còn phụ thuộc cả vào mối
quan hệ vận tốc giữa các khâu dẫn
- Số l ợng các TVT của cơ cấu có n khâu động:
) 1
( 2
1 )!
1 (
! 2
N Cn
Trang 233.9 Tâm vận tốc tức thời (tiếp)
Xác định các TVT:
1) Nếu hai khâu động trực tiếp bằng khớp quay
thì tâm khớp quay là TVT của chúng
2) Nếu hai khâu động trực tiếp bằng khớp tịnh
tiến thì TVT giữa chúng đ ợc coi là nằm ở vô cùng trên đ ờng thẳng vuông góc với đ ờng
Trang 243.9 Tâm vận tốc tức thời (tiếp)
Trình tự xác định các TVT:
1) Liệt kê các TVT và/hoặc vẽ đa giác TVT
2) Xác định tất cả các TVT giữa hai khâu động trực tiếp bằng khớp
3) Xác định TVT giữa các khâu không nối động trực tiếp bằng khớp, sử dụng định lý Kennedy
ứng dụng của các TVT:
Để xác định các yếu tố vận tốc
Trang 253.9 (tiÕp) T×m t©m vËn tèc tøc thêi cña c¬ cÊu 4
kh©u
Trang 263.9 (tiÕp) T×m t©m vËn tèc tøc thêi cña c¬ cÊu 6