Bài giảng : CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

Nguyên lý máy là một môn học cơ sở kỹ thuật nghiên cứu nguyên lý cấu tạo, động học và động lực học ccấu và máy nhằm giải quyết hai bài toán cơ bản sau: + Phân tích động học và động lực học cơ cấu và máy. + Tổng hợp (hay thiết kế) các cơ cấu hay máy mới. 1. Đối tượng nghiên cứu của môn học này là máy và cơ cấu: Cơ cấu là tập hợp những vật thể chuyển động theo quy luật xác định có nhiệm vụ biến đổi hay truyền chuyển động. Máy là...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng : CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY Bài giảng : CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY Lêi nãi ®Çu Nguyªn lý m¸y lµ mét m«n häc c¬ së kü thuËt nghiªn cøu nguyªn lý cÊu t¹o, ®éng häc vµ ®éng lùc häc c¬ cÊu vµ m¸y nh»m gi¶i quyÕt hai bµi to¸n c¬ b¶n sau: + Ph©n tÝch ®éng häc vµ ®éng lùc häc c¬ cÊu vµ m¸y. + Tæng hîp (hay thiÕt kÕ) c¸c c¬ cÊu hay m¸y míi. 1. §èi tîng nghiªn cøu cña m«n häc nµy lµ m¸y vµ c¬ cÊu: C¬ cÊu lµ tËp hîp nh÷ng vËt thÓ chuyÓn ®éng theo quy luËt x¸c ®Þnh cã nhiÖm vô biÕn ®æi hay truyÒn chuyÓn ®éng. M¸y lµ tËp hîp mét sè nh÷ng c¬ cÊu cã nhiÖm vô biÕn ®æi hoÆc sö dông c¬ n¨ng ®Ó lµm ra c«ng cã Ých. - §iÓm gièng nhau c¨n b¶n gi÷a m¸y vµ c¬ cÊu lµ chuyÓn ®éng cña c¬ cÊu vµ m¸y ®Òu cã quy luËt x¸c ®Þnh. - §iÓm kh¸c nhau c¨n b¶n lµ c¬ cÊu chØ biÕn ®æi hoÆc truyÒn chuyÓn ®éng, cßn m¸y biÕn ®æi hoÆc sö dông n¨ng lîng. 2. Néi dung nghiªn cøu: - Nguyªn lý m¸y kh«ng nghiªn cøu tÊt c¶ c¸c lo¹i m¸y vµ tÊt c¶ c¸c vÊn ®Ò vÒ m¸y mµ chØ nghiªn cøu vÒ nguyªn lý cÊu t¹o, ®éng häc vµ ®éng lùc häc cña c¸c c¬ cÊu hîp thµnh m¸y vµ c¸c vÊn ®Ò ®éng lùc häc nãi chung cña m¸y. - Môc ®Ých cña m«n häc nµy lµ nghiªn cøu c¸c ph¬ng ph¸p ph©n tÝch m¸y vµ c¬ cÊu vÒ c¸c ph¬ng diÖn trªn, vµ trªn c¬ së ®ã nghiªn cøu c¸c nguyªn t¾c vµ ph¬ng ph¸p thiÕt kÕ ®éng häc vµ ®éng lùc häc c¸c m¸y vµ c¬ cÊu míi. - Ngoµi ra m«n häc nµy cßn nghiªn cøu c¶ ph¬ng ph¸p lµm tèt ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña m¸y. 3. C¸c ph¬ng ph¸p nghiªn cøu: - Ph¬ng ph¸p ®å thÞ: cã u ®iÓm lµ nhanh, gän, t¬ng ®èi chÝnh x¸c thêng lµm næi bËt ý nghÜa vËt lý vµ kü thuËt cña bµi to¸n. - Ph¬ng ph¸p gi¶i tÝch: chÝnh x¸c h¬n, cho phÐp thÊy râ quan hÖ biÕn thiªn gi÷a c¸c ®¹i lîng, th«ng sè nhng phøc t¹p h¬n vµ nhiÒu khi ý nghÜa vËt lý Ýt râ h¬n. HiÖn nay ngêi ta thêng sö dông c¶ hai ph¬ng ph¸p trªn. - Ngoµi hai ph¬ng ph¸p trªn do sù ph¸t triÓn cña kü thuËt nh÷ng dông cô ®o lêng, ghi chÐp vµ thÝ nghiÖm ngµy cµng chÝnh x¸c do ®ã ngêi ta cßn dïng c¶ ph¬ng ph¸p thùc nghiÖm ®Ó nghiªn cøu nguyªn lý m¸y. 1 Ng« V¨n QuyÕt – Bé m«n Kü thuËt C¬ së- §µo t¹o theo hÖ thèng tÝn chØPDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Bài giảng : CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY ch¬ng 1 cÊu tróc vµ xÕp lo¹i c¬ cÊu 1.1. C¸c kh¸i niÖm c¬ b¶n 1.1.1. Chi tiÕt m¸y - M¸y vµ c¬ cÊu cã thÓ th¸o rêi thµnh nhiÒu bé phËn, nh÷ng bé phËn kh«ng thÓ th¸o rêi ®îc n÷a th× ®îc gäi lµ chi tiÕt m¸y (hay gäi t¾t lµ tiÕt m¸y). 1.1.2. Kh©u 1.1.2.1. §Þnh nghÜa - Kh©u lµ mét tiÕt m¸y ®éc lËp hay mét tËp hîp cøng c¸c tiÕt m¸y. - Trong m¸y vµ c¬ cÊu cã nh÷ng bé phËn chuyÓn ®éng t¬ng ®èi víi nhau ®îc gäi lµ c¸c kh©u. Kh©u cã thÓ do mét hoÆc nhiÒu chi tiÕt m¸y ghÐp cøng víi nhau t¹o thµnh. VÝ dô b¸nh xe lµ mét kh©u ®îc t¹o thµnh bëi c¸c chi tiÕt lèp, vµnh, l¨n hoa, may ¬... ghÐp víi nhau. - Mçi kh©u trong m¸y cã thÓ ®îc xem nh lµ mét vËt r¾n tuyÖt ®èi nÕu bá qua tÝnh chÊt ®µn håi cña vËt liÖu. Ngoµi c¸c kh©u r¾n cßn cã nh÷ng kh©u ®µn håi nh lß xo, nhÝp, c¸c kh©u ®îc lµm b»ng vËt liÖu dÎo nh cao su, c¸p, ®ai, xÝch vµ c¸c kh©u h¬i, thuû, khÝ... Kh©u lµ ®èi tîng nghiªn cøu cña m«n häc nguyªn lý m¸y vµ ®îc xem lµ thµnh phÇn c¬ b¶n cña c¬ cÊu. C¸c tÝnh chÊt ®éng häc vµ ®éng lùc häc cña c¬ cÊu vµ m¸y hoµn toµn phô thuéc vµo kÝch thíc, khèi lîng kh©u. 1.1.2.2. BËc tù do t¬ng ®èi gi÷a hai kh©u XÐt hai kh©u A vµ B ®Ó rêi trong kh«ng gian, gi÷a hai kh©u nµy cã s¸u kh¶ n¨ng chuyÓn ®éng t¬ng ®èi. NÕu g¾n lªn kh©u A mét hÖ to¹ ®é Oxyz th× ®èi víi hÖ to¹ ®é nµy kh©u B cã c¸c chuyÓn ®éng sau: Tx, Ty, Tz, Qx, Qy, Qz. Trong ®ã Tx, Ty, Tz lµ c¸c chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn theo 3 trôc Ox, Oy, Oz vµ Qx, Qy, Qz lµ c¸c chuyÓn ®éng quay quanh c¸c trôc t¬ng øng Ox, Oy, Oz. S¸u kh¶ n¨ng chuyÓn ®éng Tx, Ty, Tz, Qx, Qy, Qz lµ hoµn toµn ®éc lËp víi nhau vµ ta gäi mçi kh¶ n¨ng chuyÓn ®éng nµy lµ mét bËc tù do. Nh vËy kh©u B cã 6 bËc tù do t¬ng ®èi ®èi víi kh©u A khi chän kh©u A lµm chuÈn, ngîc l¹i ta còng cã thÓ nãi kh©u A cã 6 bËc tù do t¬ng ®èi ®èi víi kh©u B khi chän kh©u B lµm chuÈn. VËy gi÷a hai kh©u ®Ó rêi trong kh«ng gian cã 6 bËc tù do t¬ng ®èi. y Qy Ty B O x Tx Qz Qx A z Tz 2 Ng« V¨n QuyÕt – Bé m«n Kü thuËt C¬ së- §µo t¹o theo hÖ thèng tÝn chØPDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Bài giảng : CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY H×nh 1.1 ...