Chương 2
PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC
CƠ CẤU PHẲNG
GV: TS. Nguyễn Chí Hưng
BM: Cơ sở thiết kế máy và robot
Email: [email protected]
Chương 2 PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU PHẲNG
Mục đích
Xác định các quan hệ hình học và chuyển động của
các điểm và các khâu trên cơ cấu
CC
Culit
CC Tay quay con
trượt
D
C
B
A
1
2
3
4
C
B
A
4
3
2
1
CC Bốn khâu bản lề
A

2
3
w
1
Đồ thị chuyển vị
Chương 2 PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU PHẲNG
2.1. Phương pháp đồ thị động học
2.1.1. Bài toán vị trí và quỹ đạo
Các bước thực hiện
• Chọn tỷ xích của họa đồ là 
l
• Tính độ dài các đoạn biểu diễn tương ứng với kích thước các
khâu.
• Vẽ quỹ đạo của tâm khớp B thuộc khâu dẫn 1, đó là đường tròn
tâm A bán kính AB = l
AB
/
l
.
• Chia vòng tròn (A, AB) ra n phần bằng nhau bởi các điểm B
i
(i = 0
 n ). Trong ví dụ này, để đơn giản ta chọn n = 8.
Vẽ các vị trí AB
i
của tay quay.
• Gọi C
i
là vị trí của con trượt 3 tương ứng với vị trí AB
i

• Chọn vị trí AB
o
(B
o
nằm trên đường thẳng Ax) làm chuẩn thì góc
quay của tay quay là 
i
=  B
i
AB
o
.
• Đoạn C
o
C
i
chính là đoạn biểu diễn cho c.vị của con trượt tương
ứng với góc quay 
i
. Chuyển vị thực của con trượt là S
i
= 
l
.C
o
C
i
.
• Biểu diễn các cặp giá trị (
i




 
 
1
1
MM
MM
xx
yy









Vị trí Vận tốc Gia tốc
đạo hàm đạo hàm
Biểu thức vận tốc
1
1
11

d
dS dS dS
v



  




  


22
1 1 1
22
1 1 1
. . .
d S d dS d dS dS d S
a
dt dt dt dt d d d
w  w
  


    




22
1 1 1
22




  




    






Biểu thức gia tốc


Trong trường hợp khâu dẫn quay đều ω
1
= const, ε = 0  thu gọn ?
Chương 2 PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU PHẲNG
2.1. Phương pháp đồ thị động học
2.1.2. Bài toán vận tốc, gia tốc
2.1.2.1. Biểu thức tính
(2.3)
(2.4)
Từ việc dựng hình cơ cấu xác định quỹ đạo ta dựng đồ thị quan hệ vị trí
các khâu và tọa độ các điểm đối với vị trí khâu dẫn. Đạo hàm đồ thị này
tìm vận tốc, gia tốc của các khâu và các điểm cần tìm.

11
,,m m m
  
chung gốc
'
,,
nn
m m m
  
Các véc tơ: chung ngọn
Từ đó ta thấy nếu trong phương trình (a) biết hoàn toàn các
véc tơ còn véc tơ biết phương;
trong phương trình (b) biết hoàn toàn các véc tơ
còn véc tơ biết phương.
 Ta có thể dùng hoạ đồ véc tơ để giải tìm véc tơ
1 2 ( 1)
, , ,
n
m m m

  
n
m

' ' '
1 2 ( 1)
, , ,
n
m m m



là vận tốc tuyệt đối các
điểm B, A
BA
v

là vận tốc tương đối của
B khi quay quanh điểm A,
BA
v

BA, chiều theo chiều quay
của w,
.
BA AB
vl
w

Chương 2 PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU PHẲNG
2.2. Phương pháp họa đồ vector
2.2.2. Quan hệ vận tốc và gia tốc của các điểm
Quan hệ vận tốc
Hai điểm B
i
và B
k
trùng nhau tức thời trên hai khâu i và k
(i, k nối với nhau bằng khớp tịnh tiến)
Trong đó
i

B
k
r
BB
v v v
  
,
ik
BB
vv

B
i
B
k
r
v

B
i
B
k
r
v

Một số ví dụ cho phương pháp họa đồ vector trong
bài toán xác định vận tốc
Một số ví dụ cho phương pháp họa đồ vector trong
bài toán xác định vận tốc
Chương 2 PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU PHẲNG

BA
,
AB
aa

BA
a

n
BA
a

2n
BA AB
al
w

nt
B A BA A BA BA
a a a a a a    
     
Chương 2 PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU PHẲNG
2.2. Phương pháp họa đồ vector
2.2.2. Quan hệ vận tốc và gia tốc của các điểm
Quan hệ gia tốc của các điểm
Hai điểm Bi và Bk trùng nhau tức thời trên hai khâu i và k
Trong đó
là gia tốc tuyệt đối các điểm A,B.
là gia tốc Cô-ri-ô-lít trong chuyển
động tương đối của B

B
k
i
B
a
i k
B
k
r
B
ki
a
B
i k i k i k
kr
B B B B B B
a a a a  
   
,
ki
BB
aa

2.


i k i k
k
B B B B
av

Một số ví dụ cho phương pháp họa đồ vector trong
bài toán xác định gia tốc
Một số ví dụ cho phương pháp họa đồ vector trong
bài toán xác định gia tốc
Một số ví dụ cho phương pháp họa đồ vector trong
bài toán xác định gia tốc
Một số ví dụ cho phương pháp họa đồ vector trong
bài toán xác định gia tốc
Một số ví dụ cho phương pháp họa đồ vector trong
bài toán xác định gia tốc
Một số ví dụ cho phương pháp họa đồ vector trong
bài toán xác định gia tốc