Xem mẫu
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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