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

Bài giảng Nguyên lý máy: Chương 5 - ĐH Giao thông Vận Tải

Chia sẻ: Bautroimaudo Bautroimaudo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:22

Thêm vào BST
Báo xấu
46
lượt xem 6
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Nguyên lý máy: Chương 5 Cơ cấu thanh cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái quát chung; Cơ cấu 4 khâu bản lề; Các đặc trưng cơ bản của cơ cấu 4 khâu bản lề; Thiết kế cơ cấu 4 khâu bản lề;...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 5 - ĐH Giao thông Vận Tải

  1. TRƯỜNG ƯỜ ĐẠI HỌC GIAO THÔNG Ô VẬN Ậ TẢI Ả Khoa Cơ Khí-Bộ môn Kỹ thuật máy ----------&&&&&--------- NGUYÊN LÝ MÁY CHƯƠNG 5 CƠ CẤU THANH 10/01/2011 1
  2. 5 CƠ CẤU THANH 5. 5.1. Khái quát chung „ Khái niệm: „ Cơ cấu thanh là cơ cấu có các khớp động đều là khớp thấp (khớp tịnh tiến, khớp quay). Do đó cơ cấu thành còn là cơ cấu phẳng toàn khớp thấp „ Được sử dụng nhiều trong kỹ thuật: 10/01/2011 2
  3. 5 CƠ CẤU THANH 5. 5.1. Khái q quát chungg „ Nội dung: „ Nghiên cứu các đặc trưng cơ bản của các cơ cấu „ Thiết hiế kế cơ cấu: ấ dựa d vào à các á yêu ê cầu ầ đề ra để chọn h lược l đồ cơ cấu thích hợp rồi xác định các kích thước của lược đồ cơ cấu đã chọn. „ Phương pháp: „ Các phương pháp thiết kế cơ cấu: „ Giải tích,, „ Đồ giải „ Thực nghiệm. „ Tuỳ vào yêu cầu của bài toán và các điều kiện cho trước mà ta chọn phương pháp thiết kế. 10/01/2011 3
  4. 5 CƠ CẤU THANH 5. 5.1. Khái q quát chungg „ Ưu điểm: „ Thành phần khớp động là mặt nên lâu mòn, chịu được tải trọng lớn do áp suất nhỏ, nhỏ khả năng truyền lực lớn. lớn „ Chế tạo đơn giản. „ Dễ dàng thay đổi quy luật chuyển động của các khâu bị dẫn nhờ hờ thay h đổi kích kí h thước h ớ khâu khâ dẫn. dẫ „ Nhược điểm: „ Khó thiết kế chính xác cơ cấu theo các điều kiệnệ cho trước và khó thực hiện chính xác các quy luật chuyển động phức tạp. „ Khó cân bằng lực quán tính của các khâu chuyển động phức tạp, ạp, khi vận ậ tốc cao sẽ g gây y ra các tải trọng ọ g động ộ g lớn nên cơ cấu thanh thường được dùng khi vận tốc tương đối thấp. 10/01/2011 4
  5. 5 CƠ CẤU THANH 5. 5.2. Cơ cấu 4 khâu bản lề „ Khái niệm: Cơ cấu 4 khâu bản lề là cơ cấu gồm 4 khâu nối với nhau bằng các khớp quay (khớp bản lề). lề) „ Khâu cố định gọi là giá. „ Khâu đối diện với khâu cố định gọi là thanh truyền (chuyển động song phẳng). „ Hai khâu còn lại nối với giá cố định gọi là tay quay nếu nó quay được toàn vòng (3600) và gọi là cần lắc nếu nó chỉ lắc qua lắc lại. lại 10/01/2011 5
  6. 5 CƠ CẤU THANH 5. 5.2. Cơ cấu 4 khâu bản lề „ Các biến thể: „ Thay đổi hình dạng và kích thước tương đối các khâu 10/01/2011 6
  7. 5 CƠ CẤU THANH 5. 5.2. Cơ cấu 4 khâu bản lề „ Các biến thể: „ Thay đổi kích thước các khớp động 10/01/2011 7
  8. 5 CƠ CẤU THANH 5. 5.2. Cơ cấu 4 khâu bản lề „ Các biến thể: „ Chọn các khâu khác nhau làm giá 10/01/2011 8
  9. 5 CƠ CẤU THANH 5. 5.2. Cơ cấu 4 khâu bản lề „ Điều kiện tồn tại tay quay: „ Tuỳ theo quan hệ kích thước của các khâu cơ cấu 4 khâu bản lề có thể có 2 khâu, tay quay, 1 tay quay và 1 cần lắc hoặc 2 cần lắc. „ Giả sử khâu a và d đều có thể quay toàn vòng quanh khớp A. Ta có: a + d ≤ b+ c b ≤ (d - a)) + c ⇔ a + b ≤ d +c c ≤ (d - a) + b ⇔ a + c ≤ d + b ⇒ a ≤ b; a ≤ c; a ≤ d 10/01/2011 9
  10. 5 CƠ CẤU THANH 5. 5.2. Cơ cấu 4 khâu bản lề „ Điều kiện tồn tại tay quay: ⇒ Điều kiện để 2 khâu của chuỗi động kín 4 khâu nối với nhau nhờ 4 khớp quay có thể quay toàn vòng đối với nhau: ™ Trong 2 khâu đó phải có 1 khâu là khâu ngắn nhất của chuỗi động. ™ Tổng chiều dài của khâu ngắn nhất đó với khâu dài nhất của chuỗi động phải nhỏ hơn hoặc bằng tổng chiều dài của 2 khâu còn lại: lmin + lmax ≤ ll’ + ll” 10/01/2011 10
  11. 5 CƠ CẤU THANH 5. 5.2. Cơ cấu 4 khâu bản lề „ Điều kiện tồn tại tay quay: „ Chuỗi động 4 khâu bản lề có thể phân thành 2 nhóm: „ Nhóm ó 1:1 lmin + lmax > l’ + l” ⇒ Lấy ấ bất bấ cứứ khâu khâ nàoà làm là giá iá thì hì cơ cấu đều chỉ có 2 cần lắc. „ Nhóm 2: lmin + lmax ≤ l’ + l” ⇒ Khâu ngắn nhất của chuỗi động này có ó thể hể quay toàn à vòng ò đối với ới khâu khâ tạo với ới nó ó thành hà h khớp khớ quay. DoD đó ta có các trường hợp: ™ Chọn bất cứ khâu nào kề với khâu ngắn nhất làm giá, cơ cấu sẽ có 1 tay quay và 1 cần ầ lắc. ắ ™ Chọn khâu ngắn nhất làm giá, cơ cấu sẽ có 2 tay quay ™ Chọn khâu đối diện khâu ngắng nhất làm g giá, cơ cấu sẽ có 2 cần lắc 10/01/2011 11
  12. 5 CƠ CẤU THANH 5. 5.2. Cơ cấu 4 khâu bản lề „ Điều kiện tồn tại tay quay: C C „ Các trường hợp của nhóm 2: B B ™ Chọn bất cứ khâu nào kề với khâu ngắn nhất làm giá, cơ cấu A D A D sẽ có 1 tay quay và 1 cần lắc. (a) (b) ™ Chọn khâu ngắn nhất làm giá,giá C C cơ cấu sẽ có 2 tay quay B B ™ Chọn khâu đối diện khâu ngắn nhất làm giá, giá cơ cấu sẽ có 2 A D A D cần lắc (c) (d) 10/01/2011 12
  13. 5 CƠ CẤU THANH 5. 5.2. Cơ cấu 4 khâu bản lề „ Điều kiện tồn tại tay quay: 2 C „ Ví dụ: Cho l1 = 0.3m, l2 = 0.5m, B l2 l3 3 l4 = 0.6m, 0 6m Xác định l3 để cơ cấu l1 1 có AB là tay quay, CD là thanh A l4 D lắc. 4 „ Giải AB phải là khâu ngắn nhất nên Trường hợp l3 = lmax: l3 ≥ l1 → l3 ≥ 0.3m → l1 + l3 ≤ l2 + l4 Trường hợp l4 = lmax: → l3 ≤ l2 + l4 − l1 → l1 + l4 ≤ l2 + l3 → l3 ≤ 0.8m → l3 ≥ l1 + l4 − l2 → 0.6m ≤ l3 ≤ 0.8m → l3 ≥ 0.4 m Kết luận: 0.4m ≤ l3 ≤ 0.8m → 0.4m ≤ l3 ≤ 0.6 m 10/01/2011 13
  14. 5 CƠ CẤU THANH 5. 5.3. Các đặc ặ trưngg cơ bản của cơ cấu 4 khâu bản lề „ Tỉ số truyền: Là tỷ số vận tốc góc 2 khâu nối giá ω1 i13 = P23 ω3 2 C Tính tỉ số truyền theo tâm P12 vận tốc tức thời: Vận tốc B 3 ggóc 2 khâu tỷỷ lệ nghịch g với 1 A khoảng cách từ tâm vận tốc D tức thời tuyệt đối tới tâm P13 P14 4 P34 vận tốc tức thời tương đối Tâm vận tốc tức thời của cơ cấu của chúng. ω PP i13 = 1 = 13 34 ω3 P13 P14 10/01/2011 14
  15. 5 CƠ CẤU THANH 5. 5.3. Các đặc ặ trưngg cơ bản của cơ cấu 4 khâu bản lề „ Tỉ số truyền: C C2 Đặc trưng của tỉ số truyền: 2 ™ i13 là đại đ i lượng l thay h đổi theo h vịị trí. í B C1 3 θ ψ ™ i13 = 1 khi cơ cấu 4 khâu bản lề là 1 B2 cơ cấu hình bình hành. Điểm P13 khi ϕ1 đó ở ∞ vìì khâu khâ 2 vàà 4 luôn l ô song A 4 D song nhau. ϕ2 ™ Khi tay quay và thanh truyền duỗi B1 thẳ hay thẳng h chậphậ nhau, h P13 sẽẽ trùng t ù A,A ω3 = 0, khâu 3 lúc này ở các vị trí biên và bắt đầu đổi chiều lắc. Góc ψ giữa 2 vị trí biên gọi là góc lắc. lắc 10/01/2011 15
  16. 5 CƠ CẤU THANH 5. 5.3. Các đặc ặ trưngg cơ bản của cơ cấu 4 khâu bản lề „ Góc áp lực và góc truyền động: a. Góc áp lực: Góc giữa lực và Pn P vận tốc tuyệt đối của điểm γ C α đặt lực. C1 C P t r r α = ( P, vC ) δ=γ 2 2 B δ α càng à nhỏ hỏ càngà tốt ố vìì δmax min i N = P.vC.cosα 1 ω B 1 b. Góc truyền động: B 1 A 2 D 4 Góc γ xen giữa Pn và P. Vì γ + α = 900 → γ càng lớn càng tốt.tốt Để cơ cấu truyền động an toàn, khi thiết kế người ta thường lấy γmin = 400. 10/01/2011 16
  17. 5 CƠ CẤU THANH 5. 5.3. Các đặc ặ trưngg cơ bản của cơ cấu 4 khâu bản lề „ Chuyển động về nhanh: C C2 Khi tay quay và thanh truyền nằm trên 2 1 đường thẳng → vị trí cực hạn. hạn B C1 3 Góc nhọn xen giữa 2 vị trí cực hạn gọi θ ψ là góc cực vị θ. B2 1 Hà h trình Hành đi Từ AB1- → AB2, (ϕ1) ì h đi: ϕ 1 A D Hành trình về: Từ AB2- → AB1, (ϕ2) 4 ϕ1 > ϕ2 mà tay quay quay đều nên vận ϕ 2 tốc ố của cầnầ lắc ắ CD khi đi sẽ bé hơn B1 khi về → chuyển động về nhanh. → Sử dụng khi thiết kế các máy có hành trình không làm việc về nhanh ằ rút ngắn nhằm ắ thời gian chạy không 10/01/2011 17
  18. 5 CƠ CẤU THANH 5. 5.3. Các đặc ặ trưngg cơ bản của cơ cấu 4 khâu bản C lề C2 „ Hệ số biến thiên vận tốc: 2 Hệ số biến thiên vận tốc k (hệ số về B C1 nhanh hệ số năng suất) là tỷ số giữa nhanh, 3 θ vận tốc trung bình của khâu bị dẫn ψ khi chạy không và khi làm việc: 1 B2 v2 ϕ1 1800 + θ 0 k −1 ϕ1 k= = = ⇒ θ = 180 A D v1 ϕ2 1800 − θ k +1 4 ϕ2 B1 Nhận xét: Cơ cấu tay quay cần lắc khi chuyển động có xuất hiện góc cực vị θ thì cơ cấu đó có tính về nhanh. Góc θ càng lớn → k càng lớn → thời gian chạy không của máy và công suất cần thiết của động cơ càng giảm. giảm 10/01/2011 18
  19. 5 CƠ CẤU THANH 5. 5.3. Các đặc ặ trưngg cơ bản của cơ cấu 4 khâu bản C lề C2 „ Vị trí chết: 2 ™ Chọn khâu CD làm khâu dẫn B C1 3 ™ Xé 2 vịị tríí tay quay AB vàà thanh Xét h h θ ψ truyền BC cùng nằm trên một đường 1 B2 thẳng. ϕ1 ™ Khi đó lực l tác á dụng d từ ừ khâu khâ dẫn dẫ CD A D qua BC tới AB đi qua tâm các khớp 4 quay A và B → không thể làm quay ϕ2 AB → gọi là 2 vị trí chết B1 Xét về mặt truyền động, sự tồn tại vị trí chết là có hại. Tuy nhiên trong kỹ thuật, người ta còn lợi dụng vị trí này ví dụ như cơ cấu 4 khâu bản lề dùng để kẹp chặt phôi. phôi 10/01/2011 19
  20. 5 CƠ CẤU THANH 5. 5.4. Thiết kế cơ cấu 4 khâu bản lề Ví dụ 1: Xác định kích thước tay quay C 2 C l1 và thanh truyền l2 của cơ cấu tay 1 -l 1 l quay cần lắc, biết chiều dài cần lắc là 2 θ l l ψ, hệ 3 l3, góc lắc lắ là h sốố vềề nhanh h h là l k. k ψ Các bước thực hiện: B 2 0 k −1 A D ™ Tính góc cực vị θ = 180 k +1 ™ Vẽ thanh lắc tại 2 vị trí giới hạn DC1 B l 1 l + 1 2 và DC2. ™ Từ C1 (hoặc C2) kẻ nửa đường thẳng bất kì, rồi từ C2 (C1) kẻ nửa đường thẳng làm với nửa đường thẳng vừa ™ Từ quan hệ hình học, ta có: rồi góc cực vị θ. AC1 = l2 + l1 AC2 = l2 - l1 ™ Hai đường thẳngẳ cắt ắ nhau tại A là vị → Từ đó tìm được l1 và l2. trí tâm quay của tay quay. 10/01/2011 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2418 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
2=>2