Xem mẫu

  1. Theory of Machine 8.01 Planar Mechanism with Lower Pairs Planar 8. CƠ C U PH NG TOÀN KH P TH P HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 8.02 Planar Mechanism with Lower Pairs Planar §1. i cương - Cơ c u ph ng toàn kh p th p là cơ c u ph ng trong ó kh p ng gi a các khâu toà là kh p th p (kh p t nh ti n lo i 5 hay kh p b n l ) - ư c s d ng nhi u trong th c t k thu t + Cơ c u culít dùng trong máy bào culí + Cơ c u tay quay - con trư t dùng trong ng cơ n , máy ép tr c kh y, … + Cơ c u 4 khâu b n l dùng trong h th ng gi m ch n c a xe p, … 1 2 3 3 4 5 E B C 2 r e Fc ω1 D F 1 A B2 B1 B ω1 A C HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  2. Theory of Machine 8.03 Planar Mechanism with Lower Pairs Planar §1. i cương - Ưu i m + Thành ph n ti p xúc là m t nên áp su t ti p xúc nh Thà 3 → b n mòn và kh năng truy n l c cao 2 + Ch t o ơn gi n và công ngh gia công kh p th p tương i hoàn h o → ch t o và l p ráp d hoà t 1 chính xác cao chí + Không c n các bi n pháp b o toàn như kh p cao phá toà + D dàng thay i kích thư c ng c a cơ c u b ng cách i u ch nh kho ng cách gi a các b n l . Vi c này khó th c hi n các cơ c u v i kh p cao khó C - Như c i m + Vi c thi t k các cơ c u này theo nh ng i u ki n B cho trư c r t khó → khó th c hi n chính xác b t kỳ khó khó chí quy lu t chuy n ng cho trư c nào A D HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 8.04 Planar Mechanism with Lower Pairs Planar §2. Cơ c u b n khâu b n l và các bi n th 1. Cơ c u b n khâu b n l (four bar linkage) 1 2 3 - Cơ c u có 4 khâu n i v i nhau b ng 4 kh p b n l C B + khâu 4 c nh: giá (frame) nh: giá 4 + khâu 2 i di n v i giá: thanh truy n (coupler) giá + 2 khâu còn l i ω1 ω3 quay ư c toàn vòng: tay quay (crank) toà vòng: A D không quay ư c toàn vòng: tay quay (rocker) toà vòng: crank - rocker crank - crank rocker - crank rocker - rocker HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  3. Theory of Machine 8.05 Planar Mechanism with Lower Pairs Planar §2. Cơ c u b n khâu b n l và các bi n th 1. Cơ c u b n khâu b n l (four-bar linkage) (four- - ư c dùng nhi u trong th c t + khâu 1 quay, khâu 3 quay: cơ c u hình bình hành, … nh, + khâu 1 quay, khâu 3 l c: cơ c u ba-tăng máy d t, … ba- + khâu 1 l c, khâu 3 quay: cơ c u bàn p máy may, … + khâu 1 l c, khâu 3 l c: cơ c u o v i, … HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 8.06 Planar Mechanism with Lower Pairs Planar §2. Cơ c u b n khâu b n l và các bi n th 2. Các bi n th c a cơ c u b n khâu b n l - Xét cơ c u 4 khâu b n l , cho kh p D lùi ra ∞ theo phương ⊥AD → cơ c u tay quay - con trư t 1 2 3 B 1 2 3 C B y y e C ω1 D A y y ω1 A cơ c u tay quay - con trư t l ch tâm 1 B 2 3 ω3 C D ω1 y y A ↓ ∞ D cơ c u tay quay - con trư t chính tâm chí HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  4. Theory of Machine 8.07 Planar Mechanism with Lower Pairs Planar §2. Cơ c u b n khâu b n l và các bi n th 2. Các bi n th c a cơ c u b n khâu b n l - T cơ c u tay quay - con trư t chính tâm, chí tâm, i khâu 1 làm giá → cơ c u cu-lít giá cu- 1 2 3 4 1 B 2 3 C D B ω2 C ⇒ ω1 y y A D A HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 8.08 Planar Mechanism with Lower Pairs Planar §2. Cơ c u b n khâu b n l và các bi n th 2. Các bi n th c a cơ c u b n khâu b n l - T cơ c u tay quay - con trư t chính tâm, chí tâm, i khâu 2 làm giá → cơ c u cu-lít giá cu- 4 3 1 1 B 2 3 A D B 2 ω1 C ⇒ ω1 1 A A y y D C B 2 3 C 4 D HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  5. Theory of Machine 8.09 Planar Mechanism with Lower Pairs Planar §2. Cơ c u b n khâu b n l và các bi n th 2. Các bi n th c a cơ c u b n khâu b n l - T cơ c u cu-lít, cho kh p B lùi ra ∞ theo phương c a giá 1 → cơ c u tang cu- giá 1 2 3 4 2 3 4 ↑ B C C D D B ω2 ⇒ 1 ϕ A A HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 8.10 Planar Mechanism with Lower Pairs Planar §2. Cơ c u b n khâu b n l và các bi n th 2. Các bi n th c a cơ c u b n khâu b n l - T cơ c u cu-lít, cho kh p A lùi ra ∞ theo phương c a giá 1 → cơ c u sin cu- giá 2 3 4 1 2 3 4 C ϕ C D B ω2 B ⇒ 1 A ↓ ∞ 4 3 2 A C 1 B A ↓ ∞ HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  6. Theory of Machine 8.11 Planar Mechanism with Lower Pairs Planar §2. Cơ c u b n khâu b n l và các bi n th 2. Các bi n th c a cơ c u b n khâu b n l - T cơ c u sin, i khâu 4 làm giá → cơ c u ellipse giá 4 3 2 4 3 2 C C 1 1 B B ⇒ A A ↓ ↓ ∞ ∞ HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 8.12 Planar Mechanism with Lower Pairs Planar §2. Cơ c u b n khâu b n l và các bi n th 2. Các bi n th c a cơ c u b n khâu b n l - T cơ c u sin, i khâu 2 làm giá → cơ c u oldham giá 4 3 2 4 C 1 1 B ⇒ C B A 3 2 ↓ ∞ 4 1 3 C B 2 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  7. Theory of Machine 8.13 Planar Mechanism with Lower Pairs Planar §3. c i m ng h c cơ c u 4 khâu b n l 1. T s truy n - Trong cơ c u 4 khâu b n l + khâu d n 1 quay u v i v n t c góc ω1 + khâu 2 chuy n ng song ph ng v i v n t c góc ω2 + khâu b d n 3 quay v i v n t c góc ω3 -T s truy n gi a hai khâu tùy ý c a m t cơ 1 2 C 3 4 c u là t s v n t c góc gi a hai khâu ó ω2 ω1 ω i12 ≡ ,i ≡ 2 B ω2 23 ω3 ω3 - T s truy n c a cơ c u là t s truy n gi a ω1 khâu d n và khâu b d n c a cơ c u ω1 A D i13 ≡ ω3 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 8.14 Planar Mechanism with Lower Pairs Planar §3. c i m ng h c cơ c u 4 khâu b n l 1. T s truy n - nh lý Kennedy: Trong cơ c u 4 khâu b n l , tâm quay t c th i trong chuy n ng tương i gi a hai khâu i di n là giao i m gi a hai ư ng tâm c a hai khâu còn l i P24 VP13 ω1 l AP lDP i13 = = = 13 13 1 2 C 3 4 ω3 VP l AP 13 13 ω2 l DP13 B ω3 Công th c trên ư c phát bi u dư i d ng phá ω1 P13 nh lý sau A D - nh lý Willis: Trong cơ c u b n khâu b n l , ư ng thanh truy n chia ư ng giá ra làm hai ph n t l ngh ch v i v n t c c a hai khâu n i giá giá giá HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  8. Theory of Machine 8.15 Planar Mechanism with Lower Pairs Planar §3. c i m ng h c cơ c u 4 khâu b n l 1. T s truy n - c i m ng h c cơ c u 4 khâu b n l + T s truy n là m t i lư ng bi n thiên ph thu c v trí cơ c u trí l DP13 ω1 i13 = = l AP13 ω3 + P13 chia ngoài o n AD → i13 > 0: ω1 cùng chi u ω3 ngoà P13 chia trong o n AD → i13 < 0: ω1 ngư c chi u ω3 C C B r VP13 ω3 ω1 P13 P13 ω1 r ω3 A D A B VP13 D HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 8.16 Planar Mechanism with Lower Pairs Planar §3. c i m ng h c cơ c u 4 khâu b n l 1. T s truy n - c i m ng h c cơ c u 4 khâu b n l + Khi tay quay AB và thanh truy n BC du i th ng hay d p nhau, t c P13 ≡ A, nhau, khâu 3 ang v trí biên và chu n b trí i chi u quay C2 C A1 A2 A3 B2 B ω3 O1 O2 O3 C1 ω1 A B1 ω1 + N u AB = CD, AD = BC : cơ c u hình bình hành P → ∞ ⇒ i13 = =1 13 ω3 → khâu d n và khâu b d n quay cùng chi u và cùng v n t c HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  9. Theory of Machine 8.17 Planar Mechanism with Lower Pairs Planar §3. c i m ng h c cơ c u 4 khâu b n l 2. H s năng su t - H s năng su t là t s gi a th i gian làm vi c và th i gian ch y không trong m t chu k ỳ làm vi c c a cơ c u - H s năng su t dùng ánh giá m c giá làm vi c c a cơ c u - Khâu d n có hai hành trình trì C2 + hành trình i ng v i góc ϕd trì C + hành trình v trì ng v i góc ϕv + thông thư ng ϕd ≠ ϕv B2 θ B - Xét cơ c u 4 khâu b n l như hình, n u ω3 nh, ϕd C1 ch n hành trình v là hành trình làm vi c, trì trì ω1 hành trình i là hành trình ch y không trì trì ϕv A B1 - H s năng su t ph thu c + k t c u c a cơ c u + chi u quay c a khâu d n ω1 + chi u công ngh c a khâu b d n HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 8.18 Planar Mechanism with Lower Pairs Planar §3. c i m ng h c cơ c u 4 khâu b n l 3. i u ki n quay toàn vòng c a khâu n i giá toà giá - i u ki n quay toàn vòng c a khâu 1 toà C {B2 } + Tháo kh p B → xét qu tích B1 và B2 Thá B {B1} = O( A, l1 ) l1 | l2 − l3 | {B1} = O( D, l2 + l3 ) − O ( D, | l2 − l3 |) ω1 D A + Khâu 1 quay toàn vòng ⇔ {B1} ⊂ {B2 } toà {B1} l3 | l − l | ≤ | l4 − l1 | B2 ⇒ 2 3 3 l l2  l2 + l3 ≥ l4 + l1 l2 B2 → i u ki n quay toàn vòng c a khâu n i giá: khâu n i giá quay ư c toàn vòng toà giá giá toà khi và ch khi qu tích c a nó n m trong mi n v i c a thanh truy n k v i nó - i u ki n quay toàn vòng c a khâu 3 → tương t toà HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  10. Theory of Machine 8.19 Planar Mechanism with Lower Pairs Planar §4. c i m ng h c cơ c u bi n th 1. Cơ c u tay quay – con trư t l ch tâm - T s truy n ∆1 VP13 /1 = VP13 / 3 ⇒ ω1l AP13 = VC ω1 1 {B2 } ⇒ i13 ≡ = ∞ l2 VC l AP13 1 P 2 3 ↑ - H s năng su t 13 B D 180 0 + θ C k= θ x e x 180 0 − θ - i u ki n quay toàn vòng toà A B2 B1 {B1 } l2 k khâu 1 quay toàn vòng toà {B1} ⊂ {B2 } l1 − e ≤ l2 ⇒ ⇒ l1 + e ≤ l2 ∆2 l1 + e ≤ l2 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 8.20 Planar Mechanism with Lower Pairs Planar §4. c i m ng h c cơ c u bi n th 2. Cơ c u cu-lít cu- - T s truy n: Tâm quay t c th i c a khâu 1 và 3 là giao i m c a BC và AD ω1 lCP VP13 / 1 = VP13 / 3 ⇒ ω1l AP13 = ω3 lCP13 ⇒ i13 = = 13 1 2 3 ω3 l AP 13 - H s năng su t P13 B 180 0 + ψ k = ϕ lv 180 0 − ψ 1 C → ∞ - i u ki n quay toàn vòng toà A + Khâu 1 B1 /2 ϕ ck B2 {B1} = O ( A, l1 )   ⇒ {B1} ⊂ {B2 } {B2 } = R 2  ψ → khâu 1 luôn quay ư c toàn vòng toà + Khâu 3 → ? D khâu 3 quay toàn vòng, l1 ≥ l4 toà vòng, Khi l1 = l4 : i13 = ω1 lDP = = 2 = const 13 ω3 l AP 13 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  11. Theory of Machine 8.21 Planar Mechanism with Lower Pairs Planar §4. c i m ng h c cơ c u bi n th 3. Cơ c u sin 1 2 3 1 2 3 B B P13 C → ∞ P13 C → ∞ ϕ ϕ A A - T s truy n: Tâm quay t c th i c a khâu 1 và 3 là giao i m c a BC và AD ( D → ∞ ⇒ AD ⊥ xx ) ω1 1 VP13 /1 = VP13 / 3 ⇒ ω1l AP13 = V3 = VC ⇒ i13 = = V3 l AP13 - H s năng su t: k = 1 - i u ki n quay toàn vòng: Khâu 1 luôn quay ư c toàn vòng toà vòng: toà HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
nguon tai.lieu . vn