Theory of Machine 8.01 Plan 8.01 Plan ar Mechanism with Lower Pairs ar Mechanism with Lower Pairs.. 8..[r]
Trang 1HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 8.01 Planar Mechanism with Lower Pairs
8 CƠ CẤU PHẲNG TOÀN KHỚP THẤP
Theory of Machine 8.02 Planar Mechanism with Lower Pairs
§1 Đại cương
- Cơ cấ phẳng toà khớp thấ là cơ cấ phẳng trong đ khớp đ ng giữa các khâu
là khớp thấ (khớp tịnh tiế loại 5 hay khớp b n lề)
- Được sử d ng nhiề trong thực tế k thuật + Cơ cấ culí d ng trong máy b o + Cơ cấ tay quay - con trượt d ng trong đ ng cơ n , máy é trục khủy, … + Cơ cấ 4 khâu b n lề d ng trong h thống giảm chấ củ xe đ p …
c
F r
A
C
B D E
F
1
ω
5 4 3 2 1 A
B
1
B
1 ω
Trang 2HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
§1 Đại cương
- Ưu điểm + Thành phầ tiế xúc là mặt nên á suất ti p xúc nhỏ
→ b n mòn và khả năng truyề lực cao + Chế tạ đơn giả và công nghệ gia công khớp thấ tương đ i hoà h o → chế tạ và lắ rá d đ t đ chính xác cao
+ Không cầ các biệ phá b o toà như ở khớp cao + Dễ d ng thay đ i kích thước đ ng củ cơ cấ b ng cách điề chỉnh khoảng cách giữa các b n lề Việc
n y khó thực hiệ ở các cơ cấ với khớp cao
- Nhược điểm + Việc thiết kế các cơ cấ n y theo những điề kiệ cho trước rất khó → khó thực hiệ chính xác b t k quy luật chuyể đ ng cho trước n o
1 2 3
A
C
D B
Theory of Machine 8.04 Planar Mechanism with Lower Pairs
§2 Cơ cấ b n khâu b n lề và các biế thể
1 Cơ cấ b n khâu b n lề (four bar linkage)
A
D
1
ω
3
ω
4
rocker - crank
- Cơ cấ có 4 khâu n i với nhau b ng 4 khớp b n lề + khâu 4 cố định: giá (frame)
+ khâu 2 đ i diệ với giá thanh truyề (coupler) + 2 khâu còn lại
quay được toà vòng: tay quay (crank) không quay được toà vòng: tay quay (rocker)
Trang 3HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine Theory of Machine 8.05 Planar Mechanism with Lower Pairs
§2 Cơ cấ b n khâu b n lề và các biế thể
- Được d ng nhiề trong thực tế + khâu 1 quay, khâu 3 quay: cơ cấ hình bình h nh, … + khâu 1 quay, khâu 3 lắc: cơ cấ ba-tăng máy d t, … + khâu 1 lắc, khâu 3 lắc: cơ cấ đo vải, …
+ khâu 1 lắc, khâu 3 quay: cơ cấ b n đ p máy may, …
1 Cơ cấ b n khâu b n lề (four-bar linkage)
Theory of Machine Theory of Machine 8.06 Planar Mechanism with Lower Pairs
§2 Cơ cấ b n khâu b n lề và các biế thể
2 Các biế thể củ cơ cấ b n khâu b n lề
A
B
C
D
e
1
ω
A
B
C D
1
ω
cơ cấ tay quay - con trượt lệch tâm
cơ cấ tay quay - con trượt chính tâm
A
B
C
3
ω D
1
ω
↓
∞
- Xét cơ cấ 4 khâu b n lề cho khớp D lùi ra ∞ theo phương AD → cơ cấ tay quay - con trượt
⊥
Trang 4HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
§2 Cơ cấ b n khâu b n lề và các biế thể
2 Các biế thể củ cơ cấ b n khâu b n lề
- Từ cơ cấ tay quay - con trượt chính tâm, ổi khâu 1 làm giá → cơ cấ cu-lí
A
B
C D
1
ω
A
C B
2
ω
D
1
⇒
Theory of Machine Theory of Machine 8.08 Planar Mechanism with Lower Pairs
§2 Cơ cấ b n khâu b n lề và các biế thể
2 Các biế thể củ cơ cấ b n khâu b n lề
- Từ cơ cấ tay quay - con trượt chính tâm, ổi khâu 2 làm giá → cơ cấ cu-lí
A
B
C D
1
ω
C B
D
2
3
4
1 A
C
B
1
ω
D 1
2
Trang 5HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine Theory of Machine 8.09 Planar Mechanism with Lower Pairs
§2 Cơ cấ b n khâu b n lề và các biế thể
2 Các biế thể củ cơ cấ b n khâu b n lề
- Từ cơ cấ cu-lí , cho khớp B lùi ra ∞ theo phương củ giá 1 → cơ cấ tang
⇒
A
C D B
↑
ϕ
1
A
C B
2
ω
D
1
Theory of Machine Theory of Machine 8.10 Planar Mechanism with Lower Pairs
§2 Cơ cấ b n khâu b n lề và các biế thể
2 Các biế thể củ cơ cấ b n khâu b n lề
- Từ cơ cấ cu-lí , cho khớp A lùi ra ∞ theo phương củ giá 1 → cơ cấ sin
⇒
A
C B
2
ω
D
1
B
C
ϕ
A
↓
∞
1
A
B C
↓
∞
1
2 3 4
Trang 6HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
§2 Cơ cấ b n khâu b n lề và các biế thể
2 Các biế thể củ cơ cấ b n khâu b n lề
- Từ cơ cấ sin, đ i khâu 4 làm giá → cơ cấ ellipse
⇒
A
B C
↓
∞
1
2 3 4
B
2 3 4
A
↓
∞
Theory of Machine Theory of Machine 8.12 Planar Mechanism with Lower Pairs
§2 Cơ cấ b n khâu b n lề và các biế thể
2 Các biế thể củ cơ cấ b n khâu b n lề
- Từ cơ cấ sin, đ i khâu 2 làm giá → cơ cấ oldham
⇒
A
B C
↓
∞
1
2 3 4
B C
1
2 3 4
B C
1
2 3
4
Trang 7B
C
D
1
2
ω
HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine Theory of Machine 8.13 Planar Mechanism with Lower Pairs
§3 Đặc điểm đ ng h c cơ cấ 4 khâu b n lề
1 Tỉ số truyề
- Tỉ số truyề giữa hai khâu tùy ý củ một cơ
cấ là tỉ số vậ tốc g c giữa hai khâu đ
3
1 13
ω
ω
≡ i
- Tỉ số truyề củ cơ cấ là tỉ số truyề giữa khâu d n và khâu bị d n củ cơ cấ
- Trong cơ cấ 4 khâu b n lề + khâu d n 1 quay đ u với vậ tốc g c ω1
+ khâu 2 chuyể đ ng song phẳng với vậ tốc g c ω2
+ khâu bị d n 3 quay với vậ tốc g c ω3
3
2 23 2
1
ω
ω ω
i
Theory of Machine Theory of Machine 8.14 Planar Mechanism with Lower Pairs
§3 Đặc điểm đ ng h c cơ cấ 4 khâu b n lề
1 Tỉ số truyề
- Định lý Kennedy: Trong cơ cấ 4 khâu b n lề tâm quay tức thời trong chuyể
đ ng tương đ i giữa hai khâu đ i diệ là giao điểm giữa hai đường tâm củ hai khâu còn lại
A
B
C
D
1
2
ω
13
P
24
P
13 13 13 13 13
3
1 13
AP DP
DP P AP P
l l l V l V
ω ω
- Định lý Willis: Trong cơ cấ b n khâu b n lề đường thanh truyề chia đường giá ra làm hai phầ tỉ ệ nghịch với vậ tốc củ hai khâu n i giá
Công thức trên được phát biể dưới d ng định lý sau