intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Nguyên lý máy: Bài 2 - TS. Phạm Minh Hải

Chia sẻ: Cao Thi Ly | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

78
lượt xem
5
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Nguyên lý máy: Bài 2 Phân tích động học cơ cấu phẳng toàn khớp thấp cung cấp kiến thức cơ bản cho các bạn như Phân tích động học cơ cấu phẳng toàn khớp thấp, tổng hợp cơ cấu 4 khâu,...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nguyên lý máy: Bài 2 - TS. Phạm Minh Hải

Bài 2<br /> <br /> Bài giảng Nguyên lý máy<br /> TS. Phạm Minh Hải<br /> Bộ môn Cơ sở Thiết kế máy và Robot<br /> Email: hai.phamminh1@hust.edu.vn<br /> Google site : tsphamminhhaibkhn<br /> <br /> Phân tích động học<br /> cơ cấu phẳng toàn khớp thấp<br /> 0<br /> <br /> Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u<br /> <br /> 1<br /> <br /> 2.1 Phân tích động học<br /> <br /> Nội dung<br /> <br /> D ki n:<br /> - Lư c đ và kích thư c đ ng h c c a cơ c u<br /> - Quy lu t chuy n đ ng c a các khâu d n<br /> <br /> • Phân tích động học cơ cấu phẳng toàn khớp<br /> thấp<br /> • Tổng hợp cơ cấu 4 khâu<br /> <br /> a) Bài toán v trí<br /> • Bi n thiên v trí c a các khâu b d n<br /> • Qu đ o c a đi m làm vi c<br /> • Không gian ho t đ ng c a cơ c u -> thi t k v máy<br /> b) Bài toán v n t c<br /> • Bi n thiên v n t c c a các khâu b d n<br /> • V n t c c a đi m làm vi c<br /> c) Bài toán gia t c<br /> • Bi n thiên gia t c c a các khâu b d n<br /> • Gia t c c a đi m làm vi c<br /> <br /> 2<br /> Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u<br /> <br /> Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u<br /> <br /> 2<br /> <br /> Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u<br /> <br /> 3<br /> <br /> 1<br /> <br /> 2.1 Phân tích động học<br /> <br /> 2.1 Phân tích động học<br /> <br /> 2.1.1 Bài toán vị trí<br /> <br /> 2.1.1 Bài toán vị trí<br /> b) Ví du: Cơ cấu 4 khâu bản lề<br /> <br /> a) Một số khái niệm<br /> <br /> – Phương pháp giải tích<br /> – Phương pháp họa đồ (vẽ) (tự đọc sách)<br /> <br /> – Họa đồ cơ cấu là hình biểu diễn vị trí của cơ cấu<br /> ứng với một vị trí xác định của khâu dẫn<br /> – Họa đồ chuyển vị là tập hợp của họa đồ cơ cấu<br /> ứng với các vị trí khác nhau của khâu dẫn<br /> – Chu kỳ động học là góc quay nhỏ nhất của khâu<br /> dẫn để cơ cấu trở về vị trí ban đầu<br /> <br /> l2<br /> <br /> B<br /> <br /> ϕ2<br /> <br /> C<br /> <br /> l3<br /> <br /> l1<br /> ϕ1<br /> <br /> l4<br /> <br /> A<br /> ݈ଵ cos ߮ଵ +݈ଶ cos ߮ଶ =݈ଷ cos ߮ଷ + ݈ସ cos ߮ସ<br /> ݈ଵ sin ߮ଵ + ݈ଶ sin ߮ଶ =݈ଷ sin ߮ଷ + ݈ସ sin ߮ସ<br /> <br /> ϕ3<br /> D<br /> H phương trình<br /> đ i s phi tuy n<br /> <br /> ߮ଶ và ߮ଷ là các n s<br /> 4<br /> <br /> Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u<br /> <br /> Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u<br /> <br /> 2.1 Phân tích động học<br /> <br /> 2.1 Phân tích động học<br /> <br /> 2.1.1 Bài toán vị trí<br /> <br /> 5<br /> <br /> 2.1.2 Bài toán vận tốc/gia tốc<br /> <br /> b) Phương pháp tính toán<br /> <br /> a) Phương pháp tính toán<br /> <br /> – Phương pháp giải tích<br /> <br /> – Phương pháp giải tích<br /> – Phương pháp họa đồ véc tơ (vẽ)<br /> – Phương pháp Tâm quay (vận tốc) tức thời<br /> <br /> H phương trình<br /> đ i s phi tuy n<br /> ݈ଵ cos ߮ଵ +݈ଶ cos ߮ଶ =݈ଷ cos ߮ଷ + ݈ସ cos ߮ସ<br /> ݈ଵ sin ߮ଵ + ݈ଶ sin ߮ଶ =݈ଷ sin ߮ଷ + ݈ସ sin ߮ସ<br /> ߮ଶ và ߮ଷ là các n s<br /> <br /> Pp g n đúng(*):<br /> - Cung chia đôi<br /> - Dây cung<br /> - Ti p tuy n (Newton-Raphson)<br /> Pp chính xác cho cc H ng 2 (**)<br /> <br /> L nh “fzero” trong Matlab s d ng k t h p 2 phương pháp Cung chia đôi và Dây cung<br /> <br /> (*) Đinh văn Phong, Phương pháp s trong cơ h c, 1999.<br /> (**) Đinh Gia Tư ng, T Khánh Lâm, Nguyên lý máy, 2000.<br /> Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u<br /> <br /> 6<br /> <br /> Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u<br /> <br /> 7<br /> <br /> 2<br /> <br /> 2.1 Phân tích động học<br /> <br /> 2.1 Phân tích động học<br /> <br /> 2.1.2 Bài toán vận tốc/gia tốc<br /> <br /> 2.1.2 Bài toán vận tốc/gia tốc<br /> c) Ví dụ: cơ cấu 4 khâu bản lề / Phương pháp họa đồ véc-tơ<br /> <br /> b) Ví dụ: cơ cấu 4 khâu bản lề / Phương pháp giải tích<br /> <br /> ෍ ݉௜ + ݉௎ = ෍ ݊௝ + ݊௏ = ‫ݔ‬<br /> Ԧ<br /> <br /> ݈ଵ cos ߮ଵ +݈ଶ cos ߮ଶ =݈ଷ cos ߮ଷ + ݈ସ cos ߮ସ<br /> ݈ଵ sin ߮ଵ + ݈ଶ sin ߮ଶ =݈ଷ sin ߮ଷ + ݈ସ sin ߮ସ<br /> <br /> Phương trình v trí<br /> ݉௜ đã bi t<br /> <br /> Đ o hàm Phương trình v trí theo th i gian:<br /> Phương trình v n t c<br /> <br /> − ݈ଶ sin ߮ଶ<br /> ݈ଶ cos ߮ଶ<br /> <br /> ݈ଷ sin ߮ଷ<br /> −݈ଷ cos ߮ଷ<br /> <br /> Phương trình gia t c<br /> − ݈ଶ sin ߮ଶ<br /> ݈ଶ cos ߮ଶ<br /> <br /> ݈ଷ sin ߮ଷ<br /> −݈ଷ cos ߮ଷ<br /> <br /> ߱ଶ<br /> sin ߮ଵ <br /> ߱ଷ = ߱ଵ ݈ଵ −cos ߮ଵ<br /> <br /> cos ߮ଵ<br /> ߝଶ<br /> sin ߮ଵ <br /> ଶ<br /> ߝଷ = ߝଵ ݈ଵ −cos ߮ଵ + ߱ଵ ݈ଵ sin ߮ଵ <br /> cos ߮ଶ<br /> cos ߮ଷ<br /> + ߱ଶ ଶ ݈ଶ sin ߮ − ߱ଷ ଶ ݈ଷ sin ߮ <br /> ଶ<br /> ଷ<br /> <br /> ݊௝ đã bi t<br /> 8<br /> <br /> Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u<br /> <br /> ݉௎ ch bi t PHƯƠNG<br /> <br /> ‫ݔ‬<br /> Ԧ<br /> <br /> P<br /> <br /> ݊௏ ch bi t PHƯƠNG<br /> 9<br /> <br /> Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u<br /> <br /> 2.1 Phân tích động học<br /> <br /> 2.1 Phân tích động học<br /> <br /> 2.1.2 Bài toán vận tốc/gia tốc<br /> <br /> 2.1.2 Bài toán vận tốc/gia tốc<br /> <br /> c) Ví dụ: cơ cấu 4 khâu bản lề / Phương pháp họa đồ véc-tơ<br /> •<br /> <br /> c) Ví dụ: cơ cấu 4 khâu bản lề / Phương pháp họa đồ véc-tơ<br /> •<br /> <br /> Hai điểm A, B thuộc cùng một khâu<br /> <br /> r r r<br /> vB = vA + vBA<br /> r<br /> vBA là v n t c tương đ i c a<br /> B đ i v iA<br /> r<br /> vBA ⊥ BA, chi u thu n theo ω<br /> vBA = ωl AB<br /> <br /> r<br /> r r<br /> r r n rt<br /> aB = a A + aBA = a A + aBA + aBA<br /> r<br /> aBA là gia t c tương đ i c a B đ<br /> rn v i A<br /> i<br /> tuy<br /> aBA gia t c tương đ n pháp 2 n,<br /> hư ng B -> A; aBA = ω ⋅ l AB<br /> rt<br /> aBA gia t c tương đ i ti p tuy n,<br /> ⊥ BA, chi u thu n theo ε<br /> <br /> i<br /> <br /> Hai điểm B1 và B2 thuộc 2 khâu khác nhau<br /> <br /> r<br /> r<br /> r<br /> vBi = vBk + v Br B<br /> <br /> i k<br /> <br /> r<br /> v Br B<br /> <br /> i k<br /> <br /> v n t c tương đ i c a<br /> Bi đ i v i Bk; // v i<br /> phương c/đ tương đ i<br /> <br /> t<br /> aBA = ε l AB<br /> Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u<br /> <br /> 10<br /> <br /> Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u<br /> <br /> r<br /> r<br /> rk<br /> rr<br /> aBi = aBk + aBi Bk + aBi Bk<br /> <br /> rr<br /> aBi Bk gia t c trong chuy n đ ng<br /> tương đ i c a Bk và Bi<br /> <br /> r k gia t c Cô-ri-ô-lít trong chuy n<br /> aBi Bk<br /> đ ng tương đ i c a Bk và Bi<br /> r<br /> rk<br /> r<br /> aBi Bk = 2ω × vBi Bk<br /> 11<br /> <br /> 3<br /> <br /> 2.2 Tổng hợp động học cơ cấu 4 khâu phẳng<br /> <br /> 2.2 Tổng động học cơ cấu 4 khâu phẳng<br /> <br /> 2.2.1 Điều kiện quay toàn vòng của khâu nối giá<br /> • Xét cơ cấu 4 khâu bản lề:<br /> Tìm điều kiện để khâu 1 có thể<br /> quay toàn vòng<br /> <br /> Một số vấn đề chính<br /> • Điều kiện quay toàn vòng của khâu nối giá<br /> • Hệ số về nhanh<br /> • Góc truyền động<br /> • Thiết kế quỹ đạo<br /> <br /> C<br /> 2<br /> <br /> C<br /> 2<br /> 1<br /> <br /> 1<br /> 3<br /> <br /> B<br /> <br /> A<br /> <br /> A<br /> <br /> 4<br /> <br /> 12<br /> <br /> 12<br /> <br /> D<br /> <br /> 4<br /> <br /> D<br /> <br /> ݈ − ݈ସ ≥ ݈ଶ − ݈ଷ<br /> ൜ ଵ<br /> ݈ଵ + ݈ସ ≤ ݈ଶ + ݈ଷ<br /> Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u<br /> <br /> 3<br /> <br /> B<br /> <br /> Mi n v i t i c a B2<br /> (nhóm k2,k3)<br /> <br /> 13<br /> <br /> Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u<br /> <br /> 2.2 Tổng hợp động học cơ cấu 4 khâu phẳng<br /> <br /> 2.2 Tổng hợp động học cơ cấu 4 khâu phẳng<br /> <br /> 2.2.1 Điều kiện quay toàn vòng của khâu nối giá<br /> <br /> 2.2.2 Hệ số về nhanh<br /> <br /> • Định lý Grashof: nếu<br /> <br /> lmin + lmax ≤ ∑ li<br /> <br /> • Góc lắc của khâu 3:<br /> <br /> (i: các khâu còn l i)<br /> <br /> s t n t i khâu quay toàn vòng<br /> <br /> Cd<br /> <br /> lmin = l1 < l2 < l4 < l3 = lmax<br /> <br /> Ví d :<br /> C<br /> <br /> 4<br /> <br /> khâu 1 quay toàn vòng<br /> Khâu 3 là c n l c<br /> <br /> Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u<br /> <br /> A<br /> <br /> 4<br /> <br /> 3<br /> <br /> B<br /> 1<br /> <br /> 3<br /> <br /> B<br /> 1<br /> D<br /> <br /> K=<br /> <br /> 2<br /> <br /> 2<br /> <br /> 3<br /> <br /> B<br /> 1<br /> <br /> • H s v nhanh<br /> <br /> C<br /> <br /> C<br /> <br /> 2<br /> <br /> A<br /> <br /> β = ∠Cv DCd<br /> <br /> D<br /> <br /> khâu 1 quay toàn vòng<br /> Khâu 2, 4 là c n l c<br /> <br /> A<br /> <br /> ϕd 180o + Ψ<br /> =<br /> ϕv 180o − Ψ<br /> <br /> ϕd<br /> <br /> 4<br /> <br /> ϕd + ϕv = 360<br /> <br /> D<br /> <br /> Bd<br /> <br /> Cv<br /> <br /> Ψ<br /> <br /> B<br /> 1<br /> <br /> 3<br /> <br /> Bv<br /> 4<br /> <br /> A<br /> o<br /> <br /> 2<br /> <br /> D<br /> <br /> ω1<br /> <br /> ACd = l1 + l2<br /> Khâu 2, 4 quay toàn vòng<br /> <br /> 14<br /> <br /> ACv = l2 − l1<br /> <br /> Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u<br /> <br /> 15<br /> <br /> 4<br /> <br /> 2.2 Tổng hợp động học cơ cấu 4 khâu phẳng<br /> <br /> 2.2 Tổng hợp động học cơ cấu 4 khâu phẳng<br /> <br /> 2.2.3 Thiết kế quỹ đạo<br /> <br /> 2.2.4 Góc truyền động<br /> <br /> Cơ c u WATT<br /> (James Watt)<br /> đư c dùng trong ô-tô<br /> l2<br /> <br /> B<br /> l1<br /> <br /> A<br /> <br /> 16<br /> <br /> C<br /> <br /> l3<br /> ϕ1<br /> <br /> Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u<br /> <br /> ϕ2<br /> <br /> Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u<br /> <br /> l4<br /> <br /> Góc truy n đ ng càng<br /> l n, hi u su t truy n<br /> đ ng càng cao<br /> ϕ3<br /> <br /> D<br /> <br /> 17<br /> <br /> 5<br /> <br />
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2