zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Cơ khí - Chế tạo máy

Bài giảng Nguyên lý máy: Chương 3 - Trường Đại học Xây dựng Hà Nội

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:46

Báo xấu

1
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Nguyên lý máy: Chương 3 - Thiết kế máy" cung cấp cho người học các nội dung kiến thức về: Các loại lực tác dụng lên cơ cấu; áp lực khớp động; nội dung bài toán phân tích lực cơ cấu; các giả thiết gần đúng;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nguyên lý máy: Chương 3 - Trường Đại học Xây dựng Hà Nội

Thiết kế máy Thiết kế nguyên lý máy Thiết kế chi tiết máy Phân tích động học, lực, động lực học Chọn LOẠI cơ cấu, kích thước động học Nguyên lý Công nghệ làm việc chế tạo Vật liệu 4
Tại sao phải phân tích lực? ◼ Một số điểm/khâu trên cơ cấu/máy cần làm việc với giới hạn lực cho trước ◼ Cơ sở để ◼ Tính toán độ bền, thiết kế chi tiết ◼ Tính toán chế độ bôi trơn, mài mòn ◼ Tính toán hiệu suất ◼ Chọn động cơ dẫn động 5
Những vấn đề mấu chốt ◼ Cho trước cơ cấu với ◼ Kích thước động học ◼ Quy luật chuyển động của khâu dẫn ◼ Kết cấu sơ bộ: Phân bố khối lượng (khối lượng, mô men quán tính của các khâu, vị trí trọng tâm) ◼ Lực tác dụng lên điểm làm việc (lực cản kỹ thuật) ◼ Mục tiêu: Xác định tải trọng đặt lên các khâu, khớp => làm cơ sở thiết kế hoàn chỉnh kết cấu của các chi tiết máy, thiết kế bôi trơn, tính chọn động cơ có mô-men dẫn động phù hợp ◼ Bài toán phải giải quyết: ◼ Phân tích áp lực khớp động ◼ Tính mô men cân bằng trên khâu dẫn 6
1. Các loại lực tác dụng lên cơ cấu ❑ Ngoại lực: lực từ bên ngoài tác động lên bộ phận làm việc của máy 1) Lực phát động: Là lực từ động cơ hoặc nguồn động lực tác dụng lên khâu dẫn. Các lực phát động sinh công dương. 2) Lực cản - Lực cản có ích, là lực cản kỹ thuật hoặc lực cản công nghệ; - Lực cản có hại (lực ma sát). => Các lực cản đều sinh công âm 3) Trọng lực: Trọng lực được đặt tại trọng tâm của mỗi khâu động và hướng xuống phía dưới. Trọng lực luôn không đổi và có thể sinh công dương hoặc công âm, song tổng công trong một chu kỳ bằng 0. Trong một số trường hợp thì trọng lực có thể được phép bỏ qua. 8
1. Các loại lực tác dụng lên cơ cấu ❑ Lực quán tính - Cơ cấu là một cơ hệ chuyển động có gia tốc, tức là ngoại lực tác dụng lên cơ cấu không triệt A as tiêu nhau → không thể dùng phương pháp tĩnh P học để giải S - Để giải quyết bài toán hệ lực không cân bằng → dùng nguyên lý D’Alambert Pqt “Nếu ngoài những lực tác dụng lên một cơ hệ chuyển động, ta vào đó những lực quán  P = m.a hay:  P những ngoại thêm Theo định luật Niutơn:tính và xemSchúng như + (- m.a S ) = 0. lực thì cơ hệ được xem là ở trạng thái cân bằng, khi đó có thể dùng phương pháp = −m.a sđể phân lực quán tính,này” đặt: Pqt tĩnhhọc gọi là tích lực cơ hệ ta có:  P + (- m.a S ) =  P + Pqt = 0 9
1. Các loại lực tác dụng lên cơ cấu ◼ Xác định lực quán tính ◼ Trong trường hợp tổng quát khâu chuyển động song phẳng có: h as - Khối lượng khâu m tập trung ở trọng tâm P - Vị trí trọng tâm S  qt S Mqt - Mô men quán tính đối với trọng tâm Js Pqt - Gia tốc góc  - Gia tốc trọng tâm aS 9
1. Các loại lực tác dụng lên cơ cấu ◼ Xác định lực quán tính   Pqt = −m.a S (N) h as ❖ Mômen quán tính M qt   P  qt M qt = −J S . (Nm) S   Mqt ❖ Hợp lực quán tính của Pqt và M qt là: Pqt Pqt = −m.a S ' Có điểm đặt cách trọng tâm S 1 khoảng là: M qt JS. h= = Pqt m.a S 9
1. Các loại lực tác dụng lên cơ cấu ◼ TH khâu chuyển động tịnh tiến ◼ TH khâu quay quanh 1 điểm cố định trùng với trọng tâm 9
1. Các loại lực tác dụng lên cơ cấu + TH khâu quay quanh 1 điểm cố định ◼ Khâu quay quanh trục cố định không đi qua   (   0 a S  0 ): trọng tâm trùng, với trọng tâm không    Pqt = −m.a S (đi qua trọng tâm, ngược chiều a S )    M qt = −J S . (ngược chiều với chiều  ) Có thể quy Điểm đặt tại tâm va đập KA trên AB và cách Pqt 1 khoảng: JS  SK A = m. AS 9
1. Các loại lực tác dụng lên cơ cấu ◼ TH khâu chuyển động song phẳng Xét khâu AB có: - Khối lượng m tập trung tại trọng tâm S, - chuyển động song phẳng với gia tốc điểm A là aA và gia tốc trọng tâm S là aS . A Phân tích gia tốc trọng tâm S theo S điểm A: a S = a A + a SA aA aS B −m.a S = − m.a A − m.a SA  Pqt = Pqt1 + Pqt 2    Pqt1 = − m.a A đặt tại S và ngược chiều với a A    Pqt 2 = −m.a SA đặt tại tâm va đập A và ngược chiều với a SA 9
1. Các loại lực tác dụng lên cơ cấu ◼ TH khâu chuyển động song phẳng 3 Pqt1 A T Pqt A Pqt2 S aSA aA aS S B aS KA aA B aA 1 2 9
1. Các loại lực tác dụng lên cơ cấu ◼ TH khâu chuyển động song phẳng Lực quán tính tổng hợp của khâu AB đi qua TA song song và  ngược chiều với chiều của aS (hình) : Pqt = −m.a S 3 Pqt1 A T Pqt A Pqt2 S aSA aA aS S B aS KA aA B aA 1 2   Chú ý: Khi biết a B và a S , tương tự ta có điểm đặt là tâm quán tính chính TB (TB  nằm trên đường thẳng 3 // a S và đi qua TA). 9
1. Các loại lực tác dụng lên cơ cấu ❑ Nội lực là lực tác động lẫn nhau giữa các khâu trong cơ cấu, hay nội lực là phản lực trong các khớp động. ❑ Phản lực khớp động gồm hai thành phần: ➢ Tổng các thành phần lực vuông góc với phương chuyển động tương đối gọi là áp lực khớp động, N ➢ Tổng thành phần lực song song, ngược chiều với vận tốc tương đối gọi là lực ma sát, Fms RB N ❑ Cặp phản lực trực đối R A và A ❑ Trong từng khớp động, các phản lực khớp Fms V động triệt tiêu nhau → muốn xác định các phản lực khớp động, phải tách cơ cấu B thành những chuỗi động hở bao gồm RA nhóm khâu - khớp (phản lực khớp động ở các khớp chờ trở thành các ngoại lực).
2. Áp lực khớp động ❑ Do các khớp động thường được bôi trơn tốt nên lực ma sát rất nhỏ, người ta có thể bỏ qua thành phần lực ma sát nên chỉ còn lại thành phần áp lực khớp động. ❑ Để giải bài toán phản lực khớp động theo động tĩnh học thì số phương trình lập cho nhóm tách ra phải bằng tổng số ẩn. ❑ Đối với mỗi khâu trong mặt phẳng lập được 3 phương trình độc lập: X = 0; Y = 0; M = 0 nên số phương trình của nhóm có n khâu là 3n. ❑ Đối với khớp loại 4: Điểm đặt và phương chiều của áp lực đã biết chỉ còn lại 1 ẩn là trị số của áp lực (hình 3.6).
2. Áp lực khớp động ❑ Đối với khớp loại 5: ➢ Khớp bản lề chỉ mới biết điểm đặt, còn lại 2 ẩn là phương- chiều và trị số của áp lực ➢ Khớp trượt chỉ mới biết phương của áp lực ⊥ phương trượt còn lại 2 ẩn là điểm đặt và trị số (hình 3.8). => Tổng số ẩn của nhóm tách ra là: p4 + 2p5 ❑ Điều kiện để giải bài toán phân tích lực (điều kiện tĩnh định): 3n = p4 + 2p5
2. Áp lực khớp động Áp lực khớp động trên nhóm axua loại 2 Ví dụ: Xác định áp lực khớp động trên nhóm Axua loại 2 cơ cấu Tay quay – con trượt - Giả sử các ngoại lực tác M1 A M2 dụng vào cơ cấu đã biết: ω1 P1 P2 KA M3       B P3 P1 , P2 , P3 , M1 , M 2 , M 3 O Giải       - Dựng lược đồ cơ cấu, đặt các ngoại lực P1 , P2 , P3 , M1 , M 2 , M 3
2. Áp lực khớp động Áp lực khớp động trên nhóm axua loại 2 - Tách nhóm Axua gồm hai khâu: Khâu 2 (thanh truyền) và khâu 3 (con trượt).    Để nhóm cân bằng tại hai khớp A và B đặt các áp lực R 12 , R 43 (có thể coi R 12 là  phản lực khớp động do khâu 1 tác dụng lên khâu 2, R 43 là phản lực khớp động do khâu giá 4 tác dụng lên khâu 3)     - Viết phương trình cân bằng lực cho  + nhóm: R 12  P2 + P3 + R 43 = 0  Chia R 12 tại khớp A ra 2 thành phần: R 12 = R 12 + R 12 n t R21 M1 A n A R12 M2 P1 P2 M3 B P3 O t R12 R12 R41 x R43
1. Các loại lực tác dụng lên cơ cấu Áp lực khớp động trên nhóm axua loại 2 - Tách khâu 2 khỏi khâu 3, đặt các áp lực: R23 và R32 vào khớp chờ B. - Viết phương trình cân bằng mômen đối với điểm B cho tất cả các lực tác dụng lên khâu 2:  M(B) = R 12 . t AB + P2 .h 2 . − M 2 = 0 M 2 − P2 .h 2 .  R = t 12 AB n M2 hR12 2 P2 R23 M3 t B P3 R12 R 12 R32 x R12
2. Áp lực khớp động Áp lực khớp động trên nhóm axua loại 2 + Viết lại phương trình cân bằng lực cho cả nhóm (các lực có liên quan của từng khâu và khớp trong nhóm viết liền nhau, các lực có ẩn chưa biết viết ở đầu và cuối vế trái của phương trình): n t R + R + P 2 + P3 + R 43 = 0 12 12 => Giải phương trình bằng phương pháp họa đồ véctơ. A n R12 M2 P2 B M3 P3 t R12 R12 x R43
2. Áp lực khớp động Áp lực khớp động trên nhóm axua loại 2 n t R + R + P 2 + P3 + R 43 = 0 12 12 1 + Từ a vẽ ab biểu thị cho R12t 2 n R12 e + Từ b vẽ bc biểu thị cho P2 a + Từ c vẽ cd biểu thị cho P3 R12 + Từ d vẽ 1 song song với phương của R 43 R43 Rt 12 + Từ a vẽ 2 song song với phương R12 cắt 1 tại e n b => Nối e với b được eb biểu thị cho R12 P2 c + Đo các đoạn thẳng trên họa đồ véctơ lực d P3 nhân với μR sẽ được các trị số lực cần tìm.

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2437 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright ©2025 TaiLieu.VN. All rights reserved.