Bài giảng Nguyên lý máy: Bài 2 - TS. Phạm Minh Hải

Bài giảng Nguyên lý máy: Bài 2 Phân tích động học cơ cấu phẳng toàn khớp thấp cung cấp kiến thức cơ bản cho các bạn như Phân tích động học cơ cấu phẳng toàn khớp thấp, tổng hợp cơ cấu 4 khâu,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Nguyên lý máy: Bài 2 - TS. Phạm Minh HảiBài 2Bài giảng Nguyên lý máyTS. Phạm Minh HảiBộ môn Cơ sở Thiết kế máy và RobotEmail: hai.phamminh1@hust.edu.vnGoogle site : tsphamminhhaibkhnPhân tích động họccơ cấu phẳng toàn khớp thấp0Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u12.1 Phân tích động họcNội dungD ki n:- Lư c đ và kích thư c đ ng h c c a cơ c u- Quy lu t chuy n đ ng c a các khâu d n• Phân tích động học cơ cấu phẳng toàn khớpthấp• Tổng hợp cơ cấu 4 khâua) Bài toán v trí• Bi n thiên v trí c a các khâu b d n• Qu đ o c a đi m làm vi c• Không gian ho t đ ng c a cơ c u -> thi t k v máyb) Bài toán v n t c• Bi n thiên v n t c c a các khâu b d n• V n t c c a đi m làm vi cc) Bài toán gia t c• Bi n thiên gia t c c a các khâu b d n• Gia t c c a đi m làm vi c2Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c uBài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u2Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u312.1 Phân tích động học2.1 Phân tích động học2.1.1 Bài toán vị trí2.1.1 Bài toán vị tríb) Ví du: Cơ cấu 4 khâu bản lềa) Một số khái niệm– Phương pháp giải tích– Phương pháp họa đồ (vẽ) (tự đọc sách)– Họa đồ cơ cấu là hình biểu diễn vị trí của cơ cấuứng với một vị trí xác định của khâu dẫn– Họa đồ chuyển vị là tập hợp của họa đồ cơ cấuứng với các vị trí khác nhau của khâu dẫn– Chu kỳ động học là góc quay nhỏ nhất của khâudẫn để cơ cấu trở về vị trí ban đầul2Bϕ2Cl3l1ϕ1l4A݈ଵ cos ߮ଵ +݈ଶ cos ߮ଶ =݈ଷ cos ߮ଷ + ݈ସ cos ߮ସ݈ଵ sin ߮ଵ +݈ଶ sin ߮ଶ =݈ଷ sin ߮ଷ + ݈ସ sin ߮ସϕ3DH phương trìnhđ i s phi tuy n߮ଶ và ߮ଷ là các n s4Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c uBài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u2.1 Phân tích động học2.1 Phân tích động học2.1.1 Bài toán vị trí52.1.2 Bài toán vận tốc/gia tốcb) Phương pháp tính toána) Phương pháp tính toán– Phương pháp giải tích– Phương pháp giải tích– Phương pháp họa đồ véc tơ (vẽ)– Phương pháp Tâm quay (vận tốc) tức thờiH phương trìnhđ i s phi tuy n݈ଵ cos ߮ଵ +݈ଶ cos ߮ଶ =݈ଷ cos ߮ଷ + ݈ସ cos ߮ସ݈ଵ sin ߮ଵ +݈ଶ sin ߮ଶ =݈ଷ sin ߮ଷ + ݈ସ sin ߮ସ߮ଶ và ߮ଷ là các n sPp g n đúng(*):- Cung chia đôi- Dây cung- Ti p tuy n (Newton-Raphson)Pp chính xác cho cc H ng 2 (**)L nh “fzero” trong Matlab s d ng k t h p 2 phương pháp Cung chia đôi và Dây cung(*) Đinh văn Phong, Phương pháp s trong cơ h c, 1999.(**) Đinh Gia Tư ng, T Khánh Lâm, Nguyên lý máy, 2000.Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u6Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u722.1 Phân tích động học2.1 Phân tích động học2.1.2 Bài toán vận tốc/gia tốc2.1.2 Bài toán vận tốc/gia tốcc) Ví dụ: cơ cấu 4 khâu bản lề / Phương pháp họa đồ véc-tơb) Ví dụ: cơ cấu 4 khâu bản lề / Phương pháp giải tích෍ ݉௜ + ݉௎ = ෍ ݊௝ + ݊௏ = ‫ݔ‬Ԧ݈ଵ cos ߮ଵ +݈ଶ cos ߮ଶ =݈ଷ cos ߮ଷ + ݈ସ cos ߮ସ݈ଵ sin ߮ଵ +݈ଶ sin ߮ଶ =݈ଷ sin ߮ଷ + ݈ସ sin ߮ସPhương trình v trí݉௜ đã bi tĐ o hàm Phương trình v trí theo th i gian:Phương trình v n t c−݈ଶ sin ߮ଶ݈ଶ cos ߮ଶ݈ଷ sin ߮ଷ−݈ଷ cos ߮ଷPhương trình gia t c−݈ଶ sin ߮ଶ݈ଶ cos ߮ଶ݈ଷ sin ߮ଷ−݈ଷ cos ߮ଷ߱ଶsin ߮ଵ ߱ଷ = ߱ଵ ݈ଵ −cos ߮ଵcos ߮ଵߝଶsin ߮ଵ ଶߝଷ = ߝଵ ݈ଵ −cos ߮ଵ + ߱ଵ ݈ଵ sin ߮ଵ cos ߮ଶcos ߮ଷ+ ߱ଶ ଶ ݈ଶ sin ߮ − ߱ଷ ଶ ݈ଷ sin ߮ ଶଷ݊௝ đã bi t8Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u݉௎ ch bi t PHƯƠNG‫ݔ‬ԦP݊௏ ch bi t PHƯƠNG9Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u2.1 Phân tích động học2.1 Phân tích động học2.1.2 Bài toán vận tốc/gia tốc2.1.2 Bài toán vận tốc/gia tốcc) Ví dụ: cơ cấu 4 khâu bản lề / Phương pháp họa đồ véc-tơ•c) Ví dụ: cơ cấu 4 khâu bản lề / Phương pháp họa đồ véc-tơ•Hai điểm A, B thuộc cùng một khâur r rvB = vA + vBArvBA là v n t c tương đ i c aB đ i v iArvBA ⊥ BA, chi u thu n theo ωvBA = ωl ABrr rr r n rtaB = a A + aBA = a A + aBA + aBAraBA là gia t c tương đ i c a B đrn v i AituyaBA gia t c tương đ n pháp 2 n,hư ng B -> A; aBA = ω ⋅ l ABrtaBA gia t c tương đ i ti p tuy n,⊥ BA, chi u thu n theo εiHai điểm B1 và B2 thuộc 2 khâu khác nhaurrrvBi = vBk + v Br Bi krv Br Bi kv n t c tương đ i c aBi đ i v i Bk; // v iphương c/đ tương đ itaBA = ε l ABBài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u10Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c urrrkrraBi = aBk + aBi Bk + aBi BkrraBi Bk gia t c trong chuy n đ ngtương đ i c a Bk và Bir k gia t c Cô-ri-ô-lít trong chuy naBi Bkđ ng tương đ i c a Bk và BirrkraBi Bk = 2ω × vBi Bk1132.2 Tổng hợp động học cơ cấu 4 khâu phẳng2.2 Tổng động học cơ cấu 4 khâu phẳng2.2.1 Điều kiện quay toàn vòng của khâu nối giá• Xét cơ cấu 4 khâu bản lề:Tìm điều kiện để khâu 1 có thểquay toàn vòngMột số vấn đề chính• Điều kiện quay toàn vòng của khâu nối giá• Hệ số về nhanh• Góc truyền động• Thiết kế quỹ đạoC2C2113BAA41212D4D݈ − ݈ସ ≥ ݈ଶ − ݈ଷ൜ ଵ݈ଵ + ݈ସ ≤ ݈ଶ + ݈ଷBài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u3BMi n v i t i c a B2(nhóm k2,k3)13Bài 2: Phân tích đ ng h c cơ c u2.2 Tổng hợp động học cơ cấu 4 khâu phẳng2.2 Tổng hợp động học cơ cấu 4 khâu phẳng2.2.1 Điều kiện quay to ...