1
ĐỘNG LỰC HỌC MÁY
HÀ NỘI - 2006
2
Chương I MÔ HÌNH TÍNH TOÁN

1.1 Khái niệm chung.
-
Nhu cầu thay thế hệ thống thực bằng một mô hình
tính toán
-
Chọn mô hình khảo sát phụ thuộc
+ kết cấu cụ thể của hệ thống;
+ hiện tượng được khảo sát xảy ra trong hệ thống;
+ mục đích nghiên cứu…
O
M
φ
0
φ
0
y
0
y
t
-
Chuyển động của một hệ thống hoàn toàn được xác
định khi biết quy luật biến đổi toạ độ của hệ thống theo
thời gian dưới tác dụng của các lực.
3
-

xkF

−=
( 1.4 )
xmF

−=
c/ Lực quán tính
m - khối lượng của vật thể ( kg );
k - hệ số cản ( Ns/m );
- vận tốc ( m/s ).
x

x

x

- gia tốc ( m/s
2
).
F
F
( 1.5 )
F
F
m
F
x

.;;;;:

i
n
i
i
q
i
n
i
iq
v
J
v
v
mm
ω
∑∑
==
+=
( 1.6a )
.
11
2
q
i
n
i
i
n
i
q

i
- vận tốc góc và vận tốc thẳng của khâu được quy đổi.
7
b/ Quy đổi lực: Công suất của lực ( momen lực ) quy đổi bằng
công suất của lực và momen lực được quy đổi.
,
),cos(
11
∑∑
==
+=
n
i
q
iii
i
n
i
q
i
iq
vPv
PMM
ωω
ω
;
),cos(
),cos(
),cos(
11

- vận tốc thẳng và vận tốc góc của khâu được quy đổi
chịu tác dụng của lực P
i
hay momen M
i
;
M
q
,P
q
- momen quy đổi và lực quy đổi;
M
i
,P
i
- momen được quy đổi và lực được quy đổi;
8
c/ Quy đổi độ cứng: thế năng của phần tử đàn hồi quy đổi
bằng thế năng của các phần tử đàn hồi được quy đổi.
- Trục đàn hồi
A
B
C
D
k
2
,ω
2
k
1

−=
−
,,
,
D
C
ϕϕ
góc quay của các khối
lượng C và D đã quy đổi
về trục 1.

Thế năng biến dạng của trục đàn hồi 2:
.;
12
,
12
2
1
,
ii
C
C
DD
D
ϕϕϕ
ω
ω
ϕϕ
===
.

1
O
1
O
2
1
J
2
J
′
1
ϕ
2
ϕ
k
12
y
1
,y
2
- biến dạng uốn của răng
đo được trên đường tròn
ăn khớp;
k
1
,k
2
- độ cứng uốn của răng
bánh răng 1 và 2;
r

11
21
212
2
11








+=+=−
kk
Pyyrr
t
ϕϕ
( )
.
11
2
1
2
1
2
1
22
22
2

+








−
=⇒
ϕϕ
( )
( )
.
2
1
10.1
11
2
2
112
21
2
1
12
ϕϕ
−=⇒
+
= kV

V
( )
.
2
212
2
1
2
2
2
1
2
iJJJ ==
ϕ
ϕ
EI
h
sG
h
k
3
1
3
+
=
β
1
2
J
1

2
ϕ
k
12
1
2
J
1
J
1
ϕ
Độ cứng của nhánh đai:
;
F
l
E
k =
Thế năng biến dạng của đai:
;
2
1
2
1
2
1
2
21
2
1
2

2
112
r
l
EF
k =
( )
.
2
1
2
2
112
ϕϕ
−= kV
.
2
212
2
1
2
2
2
1
2
iJJJ ==
ω
ω
1
J

ϕ
2
ϕ
k
- Trục có nhiều bậc
k
1
- độ cứng của đoạn trục 1;
k
2
- độ cứng của đoạn trục 2;
k - độ cứng quy đổi của đoạn trục thay thế;
k
2
k
1
(φ
1
-φ’), (φ’-φ
2
) - biến dạng xoắn của đoạn
trục 1 và đoạn trục2;
(φ
1
– φ
2
) - biến dạng xoắn của trục thay thế.
Thế năng biến dạng của trục bậc:
;)(
2

212211
ϕϕϕϕϕϕ
−=−
′
=
′
−= kkkM
(1.18)
Từ (1.18) và (1.16) ta có:
;)(
11
2
1
2
21
21
2
ϕϕ
−






+=
∗
kk
kV
(1.19)