cơ cấu phẳng toàn khớp thấp

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM

CƠ CẤU PHẲNG TOÀN KHỚP THẤP

Chương 8:

8.1 ĐẠI CƯƠNG

Các cơ câu khâu bốn bẻn lề, tay quay – con trượt, cơ cấu máy bào ngang… được gọi là cơ cấu phẳng toàn khớp thấp, vì rõ rang đây là những cơ cấu phẳng chỉ chưa

những khớp loại thấp.

Cơ cấu phẳng toàn khớp hay gặp trong thực tế là cơ cấu bốn khâu như cơ cấu bốn khâu bản lề, cơ cấu tay quay con trượt, cơ cấu culit,… và các cơ cấu nhiều khâu là tập hợp các cơ cấu bốn khâu như cơ câu máy bào ngang gồm có cơ cấu culit nối với vơ cấu tay quay - con trượt… Các cơ cấu bốn khâu như tay quay – con trượt, culit, được coi là dạng biến thể của cơ cấu bốn khâu bản lề Vì vậy các nội dung sau này được xét cho cơ cấu bốn khâu bản lề rồi suy ra cho các cơ cấu bốn khâu khác.

8.1 ĐẠI CƯƠNG

I Cơ cấu bốn bản lề và biến thể của nó

1) Cơ cấu bốn khâu bản lề

H.8.1 là lược đồ động cơ cấu bốn khâu bản lề Khâu 4 gọi là giá Đường thẳng AD gọi là đường giá hay gọi là đường nối tâm Các khâu 1, 3 được gọi là khâu nối giá – Khâu nối giá có thể là tay quay nếu quay đủ cả vòng tròn(đủ 3600) hay là cần lắc nếu không quay đủ vòng tròn (quay trong góc nhỏ hơn 3600).

Như vậy cơ cấu bốn khâu bản lề có thể biến chuyển động quay (toàn vòng) thành chuyển động quay (toàn vòng) hay chuyển động lắc hoặc ngược lại có thể biến chuyển động lắc thành chuyển động quay(toàn vòng) hay thành chuyển động lắc

Khâu 2 được gọi là biên hay thanh truyền Đường thẳng BC gọi là đường thanh truyền hay đường tác dụng

8.1 ĐẠI CƯƠNG

I Cơ cấu bốn bản lề và biến thể của nó

1) Cơ cấu biến thể của cơ cấu bốn khâu bản lề:

8.1 ĐẠI CƯƠNG

I Cơ cấu bốn bản lề và biến thể của nó

1) Cơ cấu biến thể của cơ cấu bốn khâu bản lề:

8.1 ĐẠI CƯƠNG

II Ưu và nhược điểm của cơ cấu phẳng toàn khớp thấp

Các cơ cấu phẳng toàn khớp thấp có những ưu điểm:

- Tiếp xúc theo mặt nên vững chắc, chịu bền mòn tốt, và có khả năng truyền lực lớn.

- Cấu tạo khớp đơn giản, công nghệ chế tạo các loại khớp thấp tương đối hoàn thiện nên dễ đảm bảo việc chế tạo, lắp ráp chính xác

- Kích thước động trong các khâu cơ cấu phẳng toàn khớp thấp, khi cần thiết có thể dễ dàng thay đổi bằng cách thay đổi khoảng cách giửa tâm các bản lề Điều này không thể thực hiện được đối với cơ cấu có khớp cao như cơ cấu cam, cơ cấu bánh răng

- Cơ cấu phẳng toàn khớp thấp không cần các biện pháp bảo toàn khớp (như ở cớ cấu cam phải có lò xo để buộc cho cần phải luôn tiếp xúc với cam)

Đồng thời cơ cấu phẳng toàn khớp thấp có nhược điểm: rất khó thiết kế lại cơ cấu này để thực hiện quy luật chuyển động cho trước

8.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỘNG HỌC CƠ CẤU BỐN KHÂU BẢN LỀ

I Tỷ số truyền

Cơ cấu bốn khâu bản lề ABCD trên H.8.3 biến chuyển động quay của khâu dẫn 1 với vận tốc góc ω1 thành chuyển động quay khâu bị dẫn 3 với vận tốc góc ω3 – Một thông số quan trọng đặc trưng cho cơ cấu là tỉ số 𝑖13= 𝜔1

𝜔3

8.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỘNG HỌC CƠ CẤU BỐN KHÂU BẢN LỀ

I Tỷ số truyền

1) Định lý Ken-nơ-đi (Kennedy 1847-1928)

Từ đó ta có địng lý Ken-nơ-đi: Trong cớ cấu bốn khâu bản lề, tâm quay tức thời trong chuyển động tương đối giữa hai

khâu đối diện là giao điểm của hai đường tâm của hai khâu còn lại

8.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỘNG HỌC CƠ CẤU BỐN KHÂU BẢN LỀ

Từ biểu thức (8.1) ta có định lý Vilit: Trong cơ

cấu bốn khâu bản lề, đường tanh truyền BC chia đường giá AD thanh hai đoạn tỉ lệ nghịch với vận tốc góc của khai khâu

8.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỘNG HỌC CƠ CẤU BỐN KHÂU BẢN LỀ

- Khi điểm P nằm ở ngoài đoạn AD như trên H8.3 ta thấy ω1 và ω3 cùng chiều nên quy ước i13 có giá trị dương Khi điểm P ở trong đoạn AD như trên H8.5 ω1 và ω3 ngược chiều nhau nên ta quy ước i13 có giá trị âm

- Khi điểm P trùng với điểm A ( cơ cấu ở vị trí tay quay AB và thanh truyền BC duổi thẳng ra hoặc chập lại) như trên H8.6

- Thì 𝑖13=𝜔1

𝜔3= 𝑃𝐷

𝑃𝐴=∞

8.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỘNG HỌC CƠ CẤU BỐN KHÂU BẢN LỀ

8.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỘNG HỌC CƠ CẤU BỐN KHÂU BẢN LỀ

III Điều kiện quay toàn vòng của khâu nối giá

Phát biểu: Một khâu nối giá quay toàn vòng khi và chỉ khi quỹ tích của một điểm trên khâu nối giá nằm trong miền với

của điểm trên thành truyền nối với điểm đó

8.3 ĐẶC ĐIỂM ĐỘNG HỌC CÁC CƠ CẤU BIẾN THỂ

I Cơ cấu tay quay – con trượt

1) Quan hệ động học:

𝑉𝑃 1=𝑉𝑃 3

h𝑎𝑦 :𝜔1𝑙𝑃𝐴=𝑉𝐶

8.3 ĐẶC ĐIỂM ĐỘNG HỌC CÁC CƠ CẤU BIẾN THỂ

I Cơ cấu tay quay – con trượt

2) Hệ số năng suất:

8.3 ĐẶC ĐIỂM ĐỘNG HỌC CÁC CƠ CẤU BIẾN THỂ

I Cơ cấu tay quay – con trượt

3) Điều kiện quay toàn vòng:

l1 + e ≤ l2

8.3 ĐẶC ĐIỂM ĐỘNG HỌC CÁC CƠ CẤU BIẾN THỂ

II Cơ cấu culit

1) Tỉ số truyền:

Trên cơ cấu culit như H.8.11, đường thanh truyền BC là đường thẵng đi qua B và vuông góc với BD Đường này cắt đường AD cho ta điểm P là tâm quay tức thời trong chuyển động tương đối của khâu 3 so với khâu 1.

Vậy Hay =>

8.3 ĐẶC ĐIỂM ĐỘNG HỌC CÁC CƠ CẤU BIẾN THỂ

II Cơ cấu culit

2) Hệ số năng suất:

8.3 ĐẶC ĐIỂM ĐỘNG HỌC CÁC CƠ CẤU BIẾN THỂ

II Cơ cấu culit

3) Điều kiện quay toàn vòng:

lAB ≥ lAD

8.3 ĐẶC ĐIỂM ĐỘNG HỌC CÁC CƠ CẤU BIẾN THỂ

III Cơ cấu Sin

8.3 ĐẶC ĐIỂM ĐỘNG HỌC CÁC CƠ CẤU BIẾN THỂ

IV Cơ cấu tang

8.3 ĐẶC ĐIỂM ĐỘNG HỌC CÁC CƠ CẤU BIẾN THỂ

V Cơ cấu elip

8.3 ĐẶC ĐIỂM ĐỘNG HỌC CÁC CƠ CẤU BIẾN THỂ

VI Cơ cấu Ondam (Oldham)

8.4 GÓC ÁP LỰC

Ý nghĩa của góc áp lực: Công suất của lực tác dụng P là:

8.4 GÓC ÁP LỰC

8.5 MỘT SỐ ỨNG DỤNG CƠ CÂU PHẲNG TOÀN KHỚP THẤP

Cơ cấu phẳng toàn khớp thấp được ứng dụng rộng rãi trong kĩ thuật Sau đây là một vài ví dụ:

8.5 MỘT SỐ ỨNG DỤNG CƠ CÂU PHẲNG TOÀN KHỚP THẤP

Cơ cấu phẳng toàn khớp thấp được ứng dụng rộng rãi trong kĩ thuật Sau đây là một vài ví dụ:

8.5 MỘT SỐ ỨNG DỤNG CƠ CÂU PHẲNG TOÀN KHỚP THẤP

BÀI THUYẾT TRÌNH ĐẾN ĐÂY LÀ KẾT THÚC!

CHÂN THÀNH CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý THEO DÕI!