Chơng2: Phân tích động học cơ cấu phẳng 1.Nộidungbàitoán,cácphơngphápgiải Phântíchđộnghọccơcấulànghiêncứuquyluậtchuyển động của cơ cấu khi biết lợc đồ động và quy luật chuyển độngcủakhâudẫn. Babàitoán:Chuyểnvị,Vậntốc,Giatốc Xácđịnhvịtrícủacáckhâuvàquỹđạocủađiểmtrênkhâu. Xác định vận tốc của điểm trên khâu và vận tốc góc của khâu. Xácđịnhgiatốccủađiểmtrênkhâuvàgiatốcgóccủakhâu PTĐHcơcấucóýnghĩatolớntrongviệctìmhiểutínhnăng củacơcấumáycũngnhthiếtkếmáy(phốihợpchuyểnđộng, tính công suất của máy, tính sức bền cho khâu, khử dao động). PTĐHcơcấucóthểsửdụngphơngphápgiảitíchhoặcph ơngphápvẽ. Giảitích:Độchínhxáccao,biếtđợcsaisố,quanhệgiữa các thông số viết dới dạng các biểu thức giải tích nên dễ dàngnghiêncứuảnhhởngcủacácthôngsốđốivớinhau. Vẽ(đồthị):Đơngiản,trựcquan,dễhiểu.Khicácthôngsố chodớidạngbảnghoặcđồthịthìphảidùngphơngphápnày hoặcphơngpháptínhbằngsố. 2.Phântíchđộnghọccơcấuloại2bằngphơngpháphọađồ véctơ 2.1.Mộtsốphéptínhvéctơ Haidạngphơngtrìnhvéctơthờnggặp: 2.2.Liênhệvậntốc,giatốcgiữahaiđiểmthuộcmộtkhâu 2.3.Liênhệvậntốc,giatốcgiữahaiđiểmthuộchaikhâu, trùngnhautạithờiđiểmkhảosát n m 3 m 2 m 1 mm +++= q m 3 m 2 m 1 m n m 3 m 2 m 1 m ' ''' +++=+++ BAAB VVV += BA n BAABAAB aaaaaa ++=+= 1/212 AAAA VVV += r AA k AAAA aaaa 1/21/212 ++= 1/211/2 2 AA k AA Va = 2.4.Bàitoánchuyểnvị Vídụ:Tìmvịtrícủacáckhâubịdẫncủacơcấu4khâubảnlề khibiếtlợcđồđộngvàquyluậtchuyểnđộngcủakhâudẫn. Hoạđồcơcấulàhìnhvẽvịtrícơcấuứngvới1vịtrícủa khâudẫn. Hoạđồvịtríhaychuyểnvịlàtậphợpcáchoạđồcơcấu ứngvớinhiềuvịtrícủakhâudẫn. QuỹđạocủaEtrênthanhtruyền2gọilàđờngcongthanh truyền. 2.5.Bàitoánvậntốc,giatốc Vẽhoạđồvậntốc,giatốccủacơcấubiếtlợcđồcơcấuứng vớimộtvịtríxácđịnhcủakhâudẫn1và 1 =const 2.5.1.Vídụ1Cơcấu4khâubảnlề 2.5.1.1.Bàitoánvậntốc -Thànhlậpcácphơngtrìnhvéctơvậntốc - Vẽhoạđồvậntốc - Nhậnxét -Địnhlýđồngdạngthuậnhoạđồvậntốc: Hìnhnốicácđiểmthuộccùngmộtkhâuđồngdạngthuậnvới hìnhnốicácmútvéctơvậntốctuyệtđốicủacácđiểmđótrên hoạđồvậntốc. Khibiếtvậntốc2điểmtrênkhâuvậntốcđiểmthứ3bấtkỳ. 2.5.1.2.Bàitoángiatốc -Thànhlậpcácphơngtrìnhvéctơgiatốc - Vẽhoạđồgiatốc - Nhậnxét Ho¹ ®å vËn tèc, gia tèc A B C D E 2 3 ϕ 1 ω 1 1 P b 1 ≡b 2 c 3 ≡c 2 e 2 ⊥EC ⊥EB Π b’ 1 ≡b’ 2 c’ 2 ≡c’ 3 e’ 2 nc 3 nc 2 b 2 ne 2 b 2 ne 2 c 2 ⊥BC ⊥EB ⊥EC -Địnhlýđồngdạngthuậnhoạđồgiatốc: -Hìnhnốicácđiểmthuộccùngmộtkhâuđồngdạngthuận vớihìnhnốicácmútvéctơgiatốctuyệtđốicủacácđiểmđó trênhoạđồvậntốc. -Khibiếtgiatốc2điểmtrênkhâugiatốcđiểmthứ3bất kỳ. 2.5.2.Vídụ2CơcấuCulít 3. Phân tích động học cơ cấu loại cao Vớicơcấuloạicaoviệcvẽhoạđồchuyểnvị,vậntốcvàgia tốctrởnênphứctạphơn.Có thểsửdụngphơngpháp: đổi giá,đổikhâudẫnhoặctăngbậctựdo.Riêngvớicơcấuloại3 cóthểsửdụngphơngphápđiểmAtxualàphơngphápđợcsử dụngrộngri. 3.1.Bàitoánchuyểnvị Vẽhoạđồchuyểnvịcủacơcấuloại3nhhìnhvẽ: QuỹđạocủaE3đợcxácđịnhtrớclàmcơsởđểvẽhoạđồ chuyểnvị. Ho¹ ®å vËn tèc, gia tèc A B C D 1 2 3 ω 1 b 1 ≡b 2 b 3 P≡c 3 c 2 d 2 Π≡c’ 3 b’ 1 ≡b’ 2 k(b 3 /b 2 ) nb 3 b’ 3 k(c 2 /c 3 ) (c’ 2 c’ 3 ) (b’ 3 b’ 2 ) d’ 2 c’ 2 3.2.Bàitoánvậntốc,giatốc -Xácđịnhvậntốcvàgiatốctạitâmcáckhớpchờcủanhóm loại3. - Xácđịnhvậntốc,giatốccủađiểmatxuavậntốc,giatốc củađiểmcầntìmnhờ địnhlýđồngdạng thuậnhoạđồ vận tốc,giatốc. Bµi to¸n ph©n tÝch vËn tèc, gia tèc nhãm lo¹i 3 B C S 3 D G 1 2 3 4 V B1 V D4 E F V C2 P b 1 c 2 s 3 ⊥BS ⊥CS ⊥GD ⊥SG g 3 f 3 e 3 d 4 Vídụ:Vẽhoạđồvậntốc,giatốcchonhómátxualoại3,biết cáckíchthớcđộngvàvậntốctạicáckhớpchờB,C,D. -Thànhlậpcácphơngtrìnhvéctơvậntốc,giatốc -Vẽhoạđồ 4. Phân tích động học cơ cấu phẳng bằng giải tích 4.1.Đặtvấnđề . Ho¹ ®å vËn tèc, gia tèc A B C D 1 2 3 ω 1 b 1 ≡b 2 b 3 P≡c 3 c 2 d 2 Π≡c’ 3 b’ 1 ≡b’ 2 k(b 3 /b 2 ) nb 3 b’ 3 k(c 2 /c 3 ) (c’ 2 c’ 3 ) (b’ 3 b’ 2 ) d’ 2 c’ 2 3 .2. Bàitoánvậntốc,giatốc -Xácđịnhvậntốcvàgiatốctạitâmcáckhớpchờcủanhóm loại3. - Xácđịnhvậntốc,giatốccủađiểmatxuavậntốc,giatốc củađiểmcầntìmnhờ. Vẽ(đồthị):Đơngiản,trựcquan,dễhiểu.Khicácthôngsố chodớidạngbảnghoặcđồthịthìphảidùngphơngphápnày hoặcphơngpháptínhbằngsố. 2. Phântíchđộnghọccơcấuloại2bằngphơngpháphọađồ véctơ 2. 1.Mộtsốphéptínhvéctơ Haidạngphơngtrìnhvéctơthờnggặp: 2. 2.Liênhệvậntốc,giatốcgiữahaiđiểmthuộcmộtkhâu 2. 3.Liênhệvậntốc,giatốcgiữahaiđiểmthuộchaikhâu, trùngnhautạithờiđiểmkhảosát n m 3 m 2 m 1 mm +++= q m 3 m 2 m 1 m n m 3 m 2 m 1 m ' ''' +++=+++ BAAB VVV += BA n BAABAAB aaaaaa ++=+= 1 /21 2 AAAA VVV += r AA k AAAA aaaa 1 /21 /21 2 ++= 1 /21 1 /2 2 AA k AA Va = . A B C D E 2 3 ϕ 1 ω 1 1 P b 1 ≡b 2 c 3 ≡c 2 e 2 ⊥EC ⊥EB Π b’ 1 ≡b’ 2 c’ 2 ≡c’ 3 e’ 2 nc 3 nc 2 b 2 ne 2 b 2 ne 2 c 2 ⊥BC ⊥EB ⊥EC -Địnhlýđồngdạngthuậnhoạđồgiatốc: -Hìnhnốicácđiểmthuộccùngmộtkhâuđồngdạngthuận vớihìnhnốicácmútvéctơgiatốctuyệtđốicủacácđiểmđó trênhoạđồvậntốc. -Khibiếtgiatốc2điểmtrênkhâugiatốcđiểmthứ3bất kỳ. 2. 5 .2. Vídụ2CơcấuCulít 3.