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

Bài giảng Thiết kế nguyên lý máy: Chương 3 - TS. Nguyễn Bá Hưng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:29

Thêm vào BST
Báo xấu
8
lượt xem 2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Thiết kế nguyên lý máy - Chương 3: Phân tích lực cơ cấu phẳng, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Các lực tác dụng trên cơ cấu; Phân tích áp lực khớp động, xác định lực/mô men cân bằng trên khâu dẫn. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Thiết kế nguyên lý máy: Chương 3 - TS. Nguyễn Bá Hưng

  1. Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Cơ khí Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot Bài giảng Phân tích lực cơ cấu phẳng Giảng viên: TS. Nguyễn Bá Hưng
  2. Đặt vấn đề  Tại sao phải phân tích lực cơ cấu ? Thiết kế cơ cấu Yêu cầu Chọn trước Phân tích động lực học cơ cấu động học Phân tích lực để:  Tính toán độ bền, thiết kế chi tiết  Tính toán chế độ bôi trơn, mài mòn Phân tích lực  Tính toán hiệu suất  Chọn động cơ dẫn động Thiết kế Sản xuất Thử nghiệm chi tiế máy
  3. Nội dung bài giảng  Các lực tác dụng trên cơ cấu  Phân tích áp lực khớp động, xác định lực/mô men cân bằng trên khâu dẫn
  4. Các loại lực tác dụng lên cơ cấu  Ngoại lực  Là các lực từ bên ngoài tác động lên bộ phận làm việc của máy  Ngoại lực gồm:  Lực cản kỹ thuật Fc  Trọng lượng G của các khâu chuyển động  Lực phát động Mđ/Fđ Fc Mđ G
  5. Các loại lực tác dụng lên cơ cấu  Lực quán tính  Tồn tại ở những khâu chuyển động có gia tốc  Trong trường hợp tổng quát khâu chuyển động song phẳng có:  Khối lượng khâu mi  Vị trí trọng tâm Si  Mômen quán tính đối với trọng tâm Jsi  Gia tốc góc εi  Gia tốc trọng tâm asi và
  6. Các loại lực tác dụng lên cơ cấu  Lực quán tính  Khâu có chuyển động tịnh tiến m S  Khâu quay quanh 1 điểm trùng với trọng tâm SO  Khâu quay quanh 1 điểm không trùng với trọng tâm K h  S A
  7. Các loại lực tác dụng lên cơ cấu  Lực quán tính  Khâu có chuyển động song phẳng Xét ví dụ, khâu 2 có chuyển động song phẳng B 2 với hai thành phần lực quán tính: 1 K ω1 1 T S 3 2 x A 4 Trong đó: C - là lực quán tính tịnh tiến theo C và có điểm đặt tại trọng tâm S của khâu 2 - là lực quán tính quay quanh C và có điểm đặt tại tâm dao động K của khâu 2 Lưu ý: điểm K xác định theo công thức như trình bày ở slide trước
  8. Các loại lực tác dụng lên cơ cấu  Nội lực  Là lực tác động tương hỗ giữa các khâu trong cơ cấu, hay còn gọi là thành phần phản lực trong các khớp động  Áp lực khớp động,  Lực ma sát,  Ta luôn có Khâu j  Nếu bỏ qua ma sát thì Khâu i R ij  N ij
  9. Phân tích áp lực khớp động, lực và mô men cân bằng trên khâu dẫn  Các dữ liệu cho trước  Kích thước động và vị trí khâu dẫn φ1  Đã giải xong bài toán gia tốc  Các thông số cấu tạo (sơ bộ) các khâu  Khối lượng khâu mi  Vị trí trọng tâm Si  Mômen quán tính đối với trọng tâm Jsi  Các ngoại lực đã biết: lực cản kỹ thuật Kết quả  Phản lực (áp lực) tại các khớp động  Lực (mô men) cân bằng trên khâu dẫn Phương pháp: nguyên lý Đa-lăm-be (D’Alambert)  lực quán tính, ngoại lực = hệ lực cân bằng
  10. Phân tích áp lực khớp động, lực và mô men cân bằng trên khâu dẫn  Ẩn số trong bài tính phân tích áp lực khớp động Khớp thấp (T) Khớp cao (C) Nij Nij n t i dNij j Nij j i i dNij n j t Trị số và phương ? Trị số và điểm đặt ? Trị số ? (2 ẩn) (2 ẩn) (1 ẩn) Bài tính áp lực khớp động cơ cấu phẳng có: 2T + C ẩn số 2T + C = Số phương trình Xác định như thế nào ?
  11. Phân tích áp lực khớp động, lực và mô men cân bằng trên khâu dẫn  Nguyên tắc và phương pháp tính toán  Nguyên tắc:  Tách rời các khâu, khi đó nội lực của cơ cấu trở thành ngoại lực đối với từng khâu  Sử dụng nguyên lý Đa-lăm-be: coi lực quán tính và mô men lực quán tính của khâu như ngoại lực để kết hợp với các ngoại lực khác và các phản lực khớp động => tạo hệ lực cân bằng => áp dụng các phương trình cân bằng tĩnh học để giải  Phương pháp tính toán  Giải tích  Họa đồ véc tơ
  12. Phân tích áp lực khớp động, lực và mô men cân bằng trên khâu dẫn  Ví dụ: Phân tích cơ cấu bốn khâu bản lề như hình vẽ. C (4 ẩn: R12x, R12y, R23x, R23y) Bước 1: Tách các khâu để S2 B xuất hiện áp lực khớp động 3 y l2 C B B C 2 Mcb1 S3 l3 l1 ω1 4 S1 n 0 1 A A D e0 l4 D 0 x (4 ẩn: R23x, R23y, R43x, R43y) (5 ẩn: Mcb1, R41x, R41y, R12x, R12y)
  13. Phân tích áp lực khớp động, lực và mô men cân bằng trên khâu dẫn  Ví dụ: y 3 l2 Phân tích cơ cấu bốn khâu bản lề như B C hình vẽ. 2 l3 l1 ω1 Bước 2: 4 n0 1 Viết phương trình cân bằng lực và mô A men từng khâu e0 l4 D 0 x B (a) Mcb1 (b) S1 Với A Chiếu pt (a) lên các trục Ox, Oy, pt (b) lên trục Oz: (5 ẩn: Mcb1, R41x, R41y, R12x, R12y) Khâu 1
  14. Phân tích áp lực khớp động, lực và mô men cân bằng trên khâu dẫn  Ví dụ: y 3 l2 Phân tích cơ cấu bốn khâu bản lề như B C hình vẽ. 2 l3 l1 ω1 Bước 2: 4 n0 1 Viết phương trình cân bằng lực và mô A men từng khâu e0 l4 D 0 x C (c) (d) S2 B Với Chiếu pt (c) lên các trục Ox, Oy, pt (d) lên trục Oz: (4 ẩn: R12x, R12y, R23x, R23y) Khâu 2
  15. Phân tích áp lực khớp động, lực và mô men cân bằng trên khâu dẫn  Ví dụ: y 3 l2 Phân tích cơ cấu bốn khâu bản lề như B C hình vẽ. 2 l3 l1 ω1 Bước 2: 4 n0 1 Viết phương trình cân bằng lực và mô A men từng khâu e0 l4 D 0 x (e) C (f) S3 Với Chiếu pt (e) lên các trục Ox, Oy, pt (f) lên trục Oz: D Khâu 3 (4 ẩn: R23x, R23y, R43x, R43y)
  16. Phân tích áp lực khớp động, lực và mô men cân bằng trên khâu dẫn y 3  Ví dụ: l2 Phân tích cơ cấu bốn khâu bản lề như B C 2 hình vẽ. l3 l1 ω1 4 Bước 3: n 0 1 Kết hợp các phương trình của các A e0 l4 D khâu => hệ phương trình 0 x (1) Khâu 1 Nhóm tĩnh định (2) (số phương trình (3) = số ẩn) (4) Khâu 2 (5) (6) (7) Khâu 3 (8) (9)
  17. Phân tích áp lực khớp động, lực và mô men cân bằng trên khâu dẫn  Điều kiện tĩnh định khi tách nhóm Số phương trình cân bằng lực = Số ẩn số  Xét nhóm tách ra có: n khâu, T khớp thấp và C khớp cao  Số phương trình cân bằng lực: 3n  Số ẩn số: 2T + C Điều kiện tĩnh định: 3n = 2T + C (Tương đồng công thức tính bậc tự do của nhóm tĩnh định) Trình tự giải bài toán phân tích áp lực khớp động  Xét các nhóm tĩnh định, nhóm ở xa khâu dẫn xét trước  Xét khâu dẫn
  18. Phân tích áp lực khớp động, lực và mô men cân bằng trên khâu dẫn  Phương pháp họa đồ véc tơ  Tách thành các nhóm tĩnh định, nhóm ở xa khâu dẫn xét trước  Tính lực trên các khâu bị dẫn  Xét khâu dẫn  Tính lực và mô men cân bằng trên khâu dẫn
  19. Phân tích áp lực khớp động, lực và mô men cân bằng trên khâu dẫn  Phương pháp họa đồ véc tơ  Tách thành các nhóm tĩnh định, nhóm ở xa khâu dẫn xét trước  Tính lực trên các khâu bị dẫn  Xét khâu dẫn  Tính lực và mô men cân bằng trên khâu dẫn Ví dụ minh họa B 2 C Cho cơ cấu 4 khâu bản lề ABCD, với: 1 • ABBC, CDBC, và BC nằm ngang. 1 • lAB=1 (m), lBC=lCD=2 (m). • P2=P3=1000 N, đặt tại trung điểm BC A và CD tương ứng. P2 và P3 có chiều 3 như hình vẽ, và vuông góc với BC và 4 CD tương ứng. D • Tính áp lực các khớp động và lực cân bằng trên khâu dẫn 1 (đặt tại B và vuông góc AB).
  20. Phân tích áp lực khớp động, lực và mô men cân bằng trên khâu dẫn  Phương pháp họa đồ véc tơ  Tách thành các nhóm tĩnh định, nhóm ở xa khâu dẫn xét trước  Tính lực trên các khâu bị dẫn  Xét khâu dẫn  Tính lực và mô men cân bằng trên khâu dẫn Ví dụ minh họa B 2 C b1: Tách cơ cấu thành nhóm tĩnh định (khâu 2 và 3) => phần còn lại là khâu dẫn 1 1 2 C B A B 3 1 4 D A 3 D Tìm N12 và N43 ? 4 Tách khâu 2 và 3
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 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 © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
3=>0