Chương 1.1 Các tiên đề tĩnh học 8 1.2 Các yếu tố của lực 11 1.3 Biểu diễn lực 12 1.4 Một số khái niện liên quan đến lực 12 1.6 Liên kết và phản lực liên kết 14 1.7 Hệ lực phẳng đồng qui 15 1.8 Hệ lực phẳng song song 25 1.1 Mô men của một lực đối với một điểm 29 1.2 Mô men của một hợp lực lấy đối với một điểm 30 1.3 Điều kiện cân bằng của đòn và vật lật 31 1.4 Chuyển động cơ bản của chất điểm 33 1.1 Những khái niện cơ bản 34 1.1 Chuyển động và hệ qui chiếu 34 1.2 Chất điểm và hệ chất điểm 34 1.2 Những đặc trưng cơ bản của chuyển động 34 1.1 Phương trình chuyển động của chất điểm 34 1.2 Quĩ đạo chuyển động của chất điểm 35 1.5 Một số chuyển động đặc biệt 37 1.5 Chuyển động cơ bản của vật rắn 38 1.1 Chuyển động tịnh tiến của vật rắn 38 1.1 Định nghĩa và ví dụ 38 1. Tính chất của chuyển động 40 1.2 Chuyển động quay quanh trục cố định của vật rắn 40 1.6 Công và năng lượng 40 1.1 Công của lực 40 4 ĐỀ MỤC TRANG 1.1 Khái niện về công 40 1.2 Các biểu thức tính công 40 1.1 Khái niện về công suất 42 1.2 Các biểu thức tính công suất 42 1.3 Hiệu suất cơ học 42 1.2 Hiệu suất của các phần tử hoạt động nối tiếp 43 1.3 Hiệu suất của dãy phần tử hoạt động nối song song. Sức bền vật liệu 45 2.1 Những khái niệm cơ bản về sức bền vật liệu 45 2.1 Tính đàn hồi của vật thể 45 2.2 Hình dạng vật thể được nghiên cứu trong sức bền vật liệu 45 2.2 Kéo và nén đúng tâm 49 2.1 Khái niệm chung 49 2.2 Biểu đồ lực dọc 50 2.2 Ứng suất pháp trên mặt cắt ngang 51 2.1 Quan sát một mẫu thí nghiệm chịu kéo 51 2.2 Biểu diễn ứng suất pháp trên mặt cắt ngang 51 2.3 Điều kiện bền 52 2.1 Ứng suất cho phép và hệ số an toàn 52 2.2 Điều kiện bền của thanh chịu kéo nến đúng tâm 53 2.4 Liên hệ giữa ứng suất và biến dạng 53 2.1 Định nghĩa Huc đối với kéo nén đúng tâm 53 2.2 Tính độ dãn dài của thanh chịu kéo nén đúng tâm 53 2.4 Thanh chịu xoắn thuần tuý 54 2.2 Qui ước về dấu của mô men xoắn nội lực 57 2.2 Quan hệ giữa mômen xoắn ngoại lực với công suất 57 và số vòng quay của trục truyền 5 ĐỀ MỤC TRANG 2.3 Ứng suất trên mặt cắt ngang của thanh tròn chịu xoắn thuần 58 tuý 2.1 Quan sát mẫu thí nghiệm 58 2.2 Công suất ứng suất tiếp trên mặt cắt ngang 58 2.4 Biến dạng của thanh tròn chịu xoắn thuần tuý 59 2.1 Định luật Húc khi trượt 59 2.2 Biến dạng của thanh tròn chịu xoắn 59 2.5 Uốn thuần tuý thanh thẳng 60 2.1 Khái niệm về uấn thuần tuý thanh thẳng 60 2.2 Qui ước về dấu của mô men uấn nội lực 61 2.2 Ứng suất trên mặt cắt ngang 61 2.1 Quan sát mẫu thí nghiệm 61 2.2 Ứng suất trên mặt cắt ngang 61 2.3 Biểu diễn liên hệ giữa ứng suất pháp với thành phần mô 62 men uấn.4 Ứng suất kéo nén lớn nhất 63 2.3 Điều kiện bền của dầm chịu uấn phẳng thuần tuý 63 Chương 3.1 Những khái niệm cơ bản về cơ cấu và máy 66 3.1 Khái niệm về chi tiết máy 66 3.2 Phân loại chi tiết 66 3.2 Khâu và khớp động 66 3.1 Khái niệm về cơ cấu 67 3.2 Phân loại về cơ cấu 67 3.2 Cơ cấu truyền động ma sát 68 3.1 Những vấn đề chung về cơ cấu truyền động ma sát 68 3.1 Nguyên tắc truyền động 68 3.2 Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng 68 3.4 Lực tác dụng lên cơ cấu 70 6 ĐỀ MỤC TRANG 3.2 Các thông số cơ bản của bộ truyền 71 3.1 Các thông số hình học 71 3. Các thông số động học của bộ truyền 71 3.3 Cơ cấu truyền động ăn khớp 72 3.1 Khái niện chung 72 3.1 Định nghĩa và phân loại 72 3.2 Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng 73 3.2 Cơ cấu bánh răng đơn giản 73 3.1 Quan hệ hình học của bánh răng 73 3.2 Các quan hệ động học 74 3.3 Hệ bánh răng có trục cố định 74 3.1 Kết cấu chung 74 3.2 Hệ bánh răng truyền động nối tiếp 75 3.3 Hệ bánh răng truyền động nhiều cấp 76 3.4 Hệ bánh răng hành tinh 76 3.4 CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG KHÁC 78 3.1 Cơ cấu bốn khâu bản lề 78 3.3 Nguyên lý làm việc 79 3.2 Phạm vi ứng dụng 80 3.5 Cơ cấu truyền động khác 80 3.1 Cơ cấu tay quay con trượt 80 3.3 Nguyên lý làm việc 80 3.4 Phạm vi ứng dụng 81 3.2 Trục và ổ trượt 81 7 CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC CƠ ỨNG DỤNG Mã số của môn học: MH 09 I.
Vị trí, tính chất của môn học: - Vị trí: Môn học được bố trí giảng dạy song song với các môn học/ mô đun sau: MH 07, MH 08, MH 10, MH 11, MH 12, MH13, MH 14, MH 15, MH 16, MĐ 17, MĐ 18, MĐ 19. - Tính chất: Là môn học kỹ thuật cơ sở bắt buộc. Mục tiêu của môn học: - Trình bày được các khái niệm cơ bản trong cơ học ứng dụng. - Trình bày được phương pháp tổng hợp và phân tích lực.
- Phân tích được chuyển động của vật rắn. - Tính toán được các thông số nội lực, ứng suất và biến dạng của vật chịu kéo, nén, cắt, dập, xoắn, uốn của các bài toán đơn giản. - Chuyển đổi được các khớp, khâu, các cơ cấu truyền động thành các sơ đồ truyền động đơn giản. - Trình bày được các cấu tạo, nguyên lý làm việc và phạm vi ứng dụng của các cơ cấu truyền động cơ bản.
- Tuân thủ đúng quy định về giờ học tập và làm đầy đủ bài tập về nhà. - Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc, cẩn thận. CƠ HỌC LÝ THUYẾT MH 09-01 Mục tiêu: - Trình bày được các tiên đề, khái niệm và cách biểu diễn lực; các loại liên kết cơ bản. - Trình bày được phương pháp xác định các thông số động học và động lực học.
- Phân tích được chuyển động của vật rắn. - Tuân thủ các quy định, quy phạm về cơ học lý thuyết.1 CÁC TIÊN ĐỀ TĨNH HỌC 1.1 Tiên đề 1 (tiên đề về hai lực cân bằng) Điều kiện cần và đủ để hai lực cân bằng là chúng có cùng đường tác dụng, hướng ngược chiều nhau và có cùng cường độ. r r r r a) F + F = 0 Hay F = −F 1 2 1 2 Hai lực như thế còn được gọi là hai lực trực đối.1a) cho ta hình ảnh về vật rắn cân bằng chịu kéo và (hình 1.1b) là vật rắn cân bằng chịu nén. Tiên đề 1 nêu lên một hệ lực cân bằng b) chuẩn giản đơn nhất.
Khi cần xác định hệ lực đã cho có cân bằng hay không ta tìm cách Hình 1.1 biến đổi để chứng minh nó có tương đương với hai lực cân bằng hay không. Ví dụ: Một vật nặng có trọng lượng P được treo bằng một sợi dây không giãn, một đầu cố định.2) Vật này chịu tác dụng của hai lực cân bằng: r r P +T = 0 Hình 1.2 Tiên đề 2 (tiên đề thêm bớt lực) Tác dụng của hệ lực không thay đổi nếu ta thêm vào hoặc bớt đi một cặp lực cân bằng. r r Như vậy: Nếu ( F, F ) là hai lực cân bằng thì: r r r r r r r r ( F , F ,., Fn , F, F ) 1 2 9 r r Hoặc nếu hệ có hai lực F1, F2 cân bằng nhau thì: r r r r r r r r ( F , F ,., Fn , F, F ) 1 2 Tiên đề này cho ta hai phép biến đổi cơ bản là thêm vào một cặp lực cân bằng và bớt đi một cặp lực cân bằng.1 (Định lý trượt lực): Tác dụng của lực không thay đổi khi ta trượt lực trên đường tác dụng của nó. r Chứng minh: Giả sử có một lực F tác dụng lên vật tại điểm A.
Theo tiên đề 2, trên đường tác dụng của lực F, tại điểm B, ta đặt r r vào đó hai lực cân bằng F , F. Các lực này có 1 2 cùng cường độ với lực F. Như vậy ta có: a) r r r r F ⇔ (F, F1, F2 ) r r Nhưng hai lực F và F lại tạo thành hệ hai lực 1 cân bằng và do đó, theo tiên đề 2 ta lại bớt hai lực này đi. Vậy, ta có: F = F2 b) Từ định lý trên ta thấy điểm đặt không giữ vai trò gì trong việc mô tả tác dụng của lực lên vật rắn.
Chú ý: Tính chất trên chỉ đúng với vật rắn tuyệt đối. Với vật rắn biến dạng khi thay c) đổi điểm đặt thì ứng xử của biến dạng trong Hình 1.3 vật sẽ thay đổi.2 (Định lý về hợp lực của hệ): Khi hệ lực cân bằng thì một lực bất kỳ của hệ lực ấy sẽ là lực trực đối với hợp lực của các lực còn lại. r r r r r r Chứng minh: Cho hệ lực (F , F ,., Fn ) = (F , R) = 0, có nghĩa là 1 là lực trực đối với R (hình F r 1 r r 1.3) hay F1 là lực trực đối với hợp lực của các lực ( F2 ,.3 Tiên đề 3 (tiên đề hình bình hành lực) Hệ hai lực cùng đặt tại một điểm tương đương với một lực đặt tại điểm đặt chung ấy và được biểu diễn bằng vectơ đường chéo hình bình hành mà hai cạnh là hai vectơ biểu diễn các lực đã cho. Hợp lực của hai lực có cùng điểm đặt là một lực đặt tại điểm đó, có trị số, phương chiều được xác định bởi đường chéo của hình bình hành mà hai cạnh là hai lực thành phần.
10 r Như vậy, nếu gọi R là hợp lực của hai r r lực F1 và F2 cùng đặt tại đIểm r Or thì ta r có: R = F1 + F2 2 Về độ lớn: R = F21 + F22 + 2F1 F2 cosα Trong đó: α - là góc hợp bởi F1 và F2 Tiên đề này cho ta hai phép biến đổi cơ bản, đó là: có thể tổng hợp hai lực đồng quy thành một lực và ngược lại có thể phân tích Hình 1.4a một lực thành hai lực đồng quy theo quy tắc hình bình hành.1 (Định lý về đường tác dụng của 3 lực đồng phẳng): Khi ba lực đồng phẳng cân bằng, đường tác dụng của chúng hoặc đồng quy hoặc song song. r r r Chứng minh: Cho hệ ( F1 , F2 , F3 ) = 0.