Bài giảng Nhập môn Kỹ thuật cơ khí: Chương 4 - PGS.TS. Bùi Ngọc Tuyên

Bài giảng "Nhập môn Kỹ thuật cơ khí: Chương 4 - Lực trong các cơ cấu và máy" trình bày các nội dung kiến thức sau đây: tổng quan, lực trong dạng tọa độ cực và tọa độ Đề cac, tổng hợp các lực, Mô-men (ngẫu lực, cân bằng lực và mô-men, ứng dụng thiết kế: lực tác dụng lên ổ lăn. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Nhập môn Kỹ thuật cơ khí: Chương 4 - PGS.TS. Bùi Ngọc Tuyên NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING)Chương 4. Lực trong các cơ cấu và máy4.1. Tổng quan4.2. Lực trong dạng tọa độ cực và tọa độ Đề cac4.3. Tổng hợp các lực4.4. Mô-men (ngẫu lực)4.5. Cân bằng lực và mô-men4.6. Ứng dụng thiết kế: lực tác dụng lên ổ lăn NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING)4.1. Tổng quan3 định luật Newton về chuyển động:1. Mọi vật đều ở trạng thái nghỉ hoặc chuyển động đều với vận tốc không đổi trừ khi có lực không cân bằng bên ngoài tác động lên nó.(Every object remains in a state of rest or uniform motion of constant velocityunless an external unbalanced force acts upon it.)2. Một vật khối lượng m chịu tác dụng của lực F thì có gia tốc cùng phương với lực,có độ lớn tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật. Mốiquan hệ này có thể được biểu diễn dưới dạng F = ma.(An object of mass m, subject to a force F, experiences an acceleration in the samedirection as the force with a magnitude directly proportional to the magnitude of theforce and inversely proportional to the mass of the object. This relationship can beexpressed as F = ma.)3. Lực tác dụng và phản lực giữa hai vật thể tác động nhau là cùng phương, ngượcchiều và cùng độ lớn.(The forces of action and reaction between two objectives are equal, opposite, andcollinear.) NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING) Relationship of the topics emphasized in this chapter (shaded boxes) relative to anoverall program of study in mechanical engineering NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING) 4.2. Lực trong dạng tọa độ cực và tọa độ Đề cac  Các thành phần lực trong tọa độ Đề các: Fx , Fy  Các thành phần lực trong tọa độ cực: F, θ F=Fx i + Fy j Fx= F cos θ (polar to rectangular) Fy = F sin θF  Fx2  Fy2 (rectangular to polar)  Fy   tan 1    Fx  Representing a force vector in terms of its rectangular components (Fx, Fy ), and its polar components (F, θ) NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING)4.3. Tổng hợp các lực N R  F1  F2   FN   Fi i 1 Phương pháp đại số véc tơ(Vector Algebra Method) N N Rx   Fx,i Ry   Fy ,i R  Rxi  Ry j i 1 i 1  Ry R  R x2  R 2y   tan 1    Rx  Phương pháp đa giác véc tơ(Vector Polygon Method) (a) A mounting post and bracket that are loaded by three forces, (b) The resultant R extends from the start to the end of the chain formed by adding F1, F2, and F3 together NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING)  Ví dụ 1: Một bu lông vòng (eye bolt) được bắt chặt vào một tấm đế dày và chịu lực căng của 3 dây cáp bằng thép là 150 lb, 350 lb, 800 lb. Hãy xác định lực tác dụng tổng hợp lên bu lông đầu vòng bằng phương pháp đại số vec tơ.Fx,1  F.cos  (800lb)cos 450  565,7lb N Rx   Fx,i  565,7 119,7 150  296,0(lb)Fy ,1  F.sin   (800lb)sin 45  565,7lb 0 i 1 N Ry   Fy ,i  565,7  328,9  894,6(lb)F1  565,7i  565,7 j (lb) i 1 Xác định tương tự ta có: R  Rx2  R y2  296, 02  894, 62  942,3(lb)F2  (350sin 200 )i  (350cos 200 ) j (lb)  Ry  1  894, 6    tan 1    tan 1  296, 0  tan (3, 022)  71, 69 0F3  150i (lb)  Rx    NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ (AN INTRODUCTION TO MECHANICAL ENGINEERING) V ...