CHƯƠNG 1 CƠ CẤU PHẲNG

Mục tiêu: Trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản về cơ cấu phẳng, cách tính bậc tự do - xếp loại, phân tích động học, các loại cơ cấu phẳng đối tiếp cơ bản. Giúp sinh viên dụng những kiến thức về cơ cấu phẳng nhằm giải các bài toán họa đồ vận tốc gia tốc cơ cấu, bài toán hệ bánh răng, trong các trường hợp cụ thể.Nhiệm vụ của sinh viên:- Dự lớp tích cực- Đọc và tìm hiểu bài trước khi đến lớp- Làm bài tập- Tìm hiểu các thông tin liên quan trong...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CHƯƠNG 1 CƠ CẤU PHẲNG I. CHƯƠNG 1 CƠ CẤU PHẲNGI.1. Mục tiêu, nhiệm vụ  Mục tiêu: Trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản về cơ cấu phẳng, cách tính bậc tự do - xếp loại, phân tích động học, các loại cơ cấu phẳng đối tiếp cơ bản. Giúp sinh viên dụng những kiến thức về cơ cấu phẳng nhằm giải các bài toán họa đồ vận tốc gia tốc cơ cấu, bài toán hệ bánh răng, trong các trường hợp cụ thể.  Nhiệm vụ của sinh viên: - Dự lớp tích cực - Đọc và tìm hiểu bài trước khi đến lớp - Làm bài tập - Tìm hiểu các thông tin liên quan trong các tài liệu tham khảoI.2. Quy định hình thức học cho mỗi nội dung nhỏ Nội dung Hình thức học 1. Khái niệm cơ bản về cơ cấu Giảng 1.1. Khái niệm cơ bản về chi tiết máy và khâu 1.2. Bậc tự do của khâu 1.3. Khớp động Giảng 1.4. Chuỗi động và cơ cấu 1.5. Bậc tự do của cơ cấu 1.6. Cơ cấu loại 2 2. Cơ cấu 4 khâu phẳng2.1. Khái niệm Giảng2.2. Phân tích động học cơ cấu phẳng SV tự nghiên cứu + thảo luận 2.2.1. Phân tích động học cơ cấu phẳng SV tự nghiên cứu + thảo luận bằng phương pháp vẽ Giảng + Thảo luận 3. Cơ cấu đối tiếp phẳng Giảng + sinh viên tự nghiên cứu -9-I.3. Nội dung cụ thểA. NỘI DUNG PHẦN LÝ THUYẾT1. Khái niệm cơ bản về cơ cấu.1.1. Khái niệm cơ bản về chi tiết máy và khâu 1.1.1. Chi tiết máy. Chi tiết máy (gọi tắt là tiết máy) là phần tử cấu tạo hoàn chỉnh nên cơ cấumáy, nó được chế tạo ra không kèm theo một nguyên nhân lắp ghép nào. Nói cáchkhác ta không thể phân chia chi tiết máy thành những bộ phận nhỏ hơn bằng cácbiện pháp thông thường. Ví dụ: Bản vẽ của một phầnhộp giảm tốc được tháo rời ra,trong đó có tới 34 chi tiết máy.( Hình 1.1.1). Hình 1.1.1 1.1.2. Khâu. Trong máy và cơ cấu có những bộ phậnchuyển động tương đối với nhau chúng được gọilà khâu. Khâu có thể gồm một hay nhiều chi tiếtmáy ghép cứng với nhau tạo thành. Mỗi khâu trong máy có thể được xem như làmột vật rắn tuyệt đối nếu bỏ qua tính chất đànhồi của vật liệu. Ngoài các khâu rắn tuyệt đối còncó những khâu đàn hồi như lò xo, nhíp, các khâuđược làm bằng vật liệu dẻo như cao su, cáp, đai, Hình 1.1.2xích bộ truyền bi và các khâu hơi, thuỷ, khí......1.2. Bậc tự do của khâu. Một khâu rắn được coi là một vật thể. Xét hai khâu A và B để rời trong khônggian, ta chọn B làm hệ quy chiếu và gắn vào B một hệ toạ độ Đ ề-các Oxyz thì Acó 6 khả năng chuyển động độc lập so với B: T X; TY; TZ và QX; QY; QZ. Trong đóTX; TY; TZ là các toạ độ tịnh tiến theo ba trục X, Y, Z và Q X; QY; QZ là các toạ độquay quanh ba trục X, Y, Z. -10- Ta nói A có 6 bậc tự do xo với B. Khi chọn A làm hệ quy chiếu thì B cũng có 6chuyển động tương đối xo với B, ta nói A có 6 bậc tự do tương đối so với B. Vậy một vật thể chuyển động trong không gian có 6 bậc t ự do. Trong trườnghợp vật thể chuyển động trong mặt phẳng thì các đại lượng T Y; TZ v à QZ bị mấtđi. Do đó hai khâu để rời nhau trong cùng một mặt phẳng (hình 5.1b) tồn tại 3 bậctự do tương đối (Tx, Ty, Qz). Hay một vật thể chuyển động trong mặt phẳng có 3bậc tự do.1.3. Khớp động. 1.3.1. Sự nối động Qua phân tích khả năng chuyển động của một khâu trong không gian, cũng nhưtrong mặt phẳng khi các khâu được để rời, nếu các khâu trong cơ cấu máy để rờinhau thì không thể tạo nên được một quy luật chuyển động xác định của các khâutrong máy vì số bậc tự do rất lớn, làm cho quy luật chuyển động của máy khôngthể xác định được. Vì thế người ta phải giảm bớt số bậc tự do tương đối giữa chúng bằng cáchcho chúng tiếp xúc với nhau theo một quy cách nhất định, thực chất là tạo ranhững ràng buộc nhằm hạn chế chuyển động giữa các khâu – đây gọi là sự nốiđộng. Nối động giữa hai khâu: là giữ cho hai khâu tiếp xúc với nhau theo một quycách nào đó. Khi bị nối động bậc tự do tương đối giữa chúng sẽ < 6. 1.3.2. Khớp động Chỗ tiếp xúc trên mỗi khâu khi nối động hai khâu gọi là thành phần khớpđộng.Hai thành phần khớp động trong một phép nối động gọi là một khớp động.(Hình1.1.3) Ví dụ: Xét quả cầu B đặt trênvật phẳng A (Hình 1.1.4a) thì số bậctự do tương đối giữa chúng 5 đó là:Tx, Ty, Qx, Qy, Qz, còn một bậc tự dobị hạn chế là Tz. Ta nói giữa A và B cómột ràng buộc. Tương tự hình 1.1.4bgiữa A và B có 4 bậc tự do tương đối(Tx, Ty, Qx, Qz), hình 1.1.4c giữa A và Bcó 3 bậc tự do tương đối (T x, Ty, Qz),hình 1.1.4d giữa A và B có 3 bậc tự dotương đối (Qx, Qy, Qz). Hình 1.1.3 -11- Số bậc tự do bị hạn chế còn gọi là số ràng buộc, số ràng buộc nhiều hay ítđều do đặc điểm của các thành phần tiếp xúc trên hai khâu quyết định. Phân loại khớp động: (3 cách) - Phân loại khớp động theo đặc điểm tiếp xúc: có 2 loại: + Khớp loại thấp: có các thành phần tiếp xúc là các mặt. + Khớp loại cao: có thành phần tiếp xúc là đường hay điểm. - Phân loại theo số bậc tự do bị hạn chế: theo cách này có 5 loại khớp động: + Khớp loại 1 (ký hiệu p1) - hạn chế một bậc tự do. + Khớp loại 2 (ký hiệu p2) - hạn chế 2 bậc tự do. + ... .... + Khớp loại 5 ((ký hiệu p5) - hạn chế 5 bậc tự do. - Phân loại theo tính chất chuyển động tương đối, có 2 loại: Khớp động phẳngvà khớp động không gian. TZ Qz Tz Qz ...