Кулачковые механизмы - Методические указания к курсовому проектированию (1092971), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Решение второго этапа синтеза схемы кулачкового механизма(построение профилей кулачка)3.2.1.Выбирается стандартный машиностроительный масштабс учетом поставленного в задании на проектирование условия:теорrminна схеме механизма должен быть не менее 100 мм по длине.Назначают положение оси О вращения кулачка. Из точки Отеоркак из центра строят окружности, радиусы которых: rmin, ОС ,e0(смещение толкателя e ≠ const в коромысловой схеме кулачковогомеханизма: e0 − смещение толкателя в начальном, нулевом положе-нии механизма).Определяют положения точекВ,С0и строят: минимальныйтеортеоретический радиус rminкулачка, расстояние ОС между осямивращения толкателя и кулачка, длину l толкателя. Другими слова-17ми, повторяют построение треугольника ОВС ( рис.
9, а), но уже вмасштабе схемы кулачкового механизма.Откладывают фазовые углы α ,α ,α ,α кулачка, начинаяуот межосевого расстояниядпбО,С0 , (рис. 9, в).Дуги окружности радиуса ОС, стягивающие фазовые углы αиα п , разбиваются на 8…10уравных участков ( в примере упомяну-тые дуги разбиты на 6 равных частей и пронумерованы от 0 - начальное положение до 6). Точки C , C .......C ..... на окружности016радиуса ОС есть последовательные положения оси вращения С толкателя при обращении движения кулачкового механизма.3.2.2.Строится график функции положения П α = ϕ α()() ()толкателя (ординаты графика П α в масштабе схемы кулачковогомеханизма). Длина оси α выбирается из соображений удобства.График П α располагают относительно схемы механизма такимобразом, как это показано на рис.
9 б, в. Наибольшая координатаграфика П α равна ходу H толкателя (в масштабе схемы).()()()Ось α графика П α разбивается на 8…..10 равных участков(по числу делений фазовых углов α у и α п кулачка, в примере уча-П (α ) используется при профилировании кулачка на этапе удаления (в направлении стрелки α у ) и этапе приближения ( в направлении стрелки α п ) толкателя.3.2.3.Радиусом, равным длине l толкателя, из точки С0 какстков 6). Построенный графикиз центра строится траектория движения точки В-центра роликатолкателя ( в примере - это траектория 0….6, рис.
9в).Ординаты графика П α проектируются на эту траекториюнумеруются от 0 до 8…10 ( в примере от 0 до 6). Далее, из точки 0вращения кулачка как из центра строятся дуги окружностей радиусов 0-0,…0-6,…..: по часовой стрелке - для этапа удаления толкателя, против часовой стрелки - для этапа его приближения. Затем, раствором циркуля, равным длине l толкателя ( в масштабе схемы механизма), из центров C1,.....C6 .....
, построенных в пределах фазо-()вых углов α у и α п толкателя, делаются засечки на ранее построенных дугах окружностей, имеющих одинаковый с центрами18C1,.....C6.....номер ( нарис. 9, в пунктирными линиями показаныположения толкателя при обращении движения кулачкового механизма). Через точки пересечения ( засечки), пронумерованные как0,…..6,….., проводится плавная кривая - теоретический профиль кулачка на этапах удаления и приближения толкателя.Действительный профиль кулачка строится как огибающаяокружностей радиуса r0 ролика, построенных из точек теоретического профиля (на рис. 9,в действительный профиль кулачка показанчастично - только на этапе приближения толкателя, чтобы не затемнять построения).Радиусы действительных профилей кулачка на этапах дальнего и ближнего стояния толкателя:теортеорrmax = rmax− r0 ; rmin = rmin− r0 .Примечание.
При решении первого этапа синтеза кулачковыхмеханизмов ползунной и коромысловой схем использованупрощенный графический прием определения габаритов кулачковыхмеханизмов. В результате принятого упрощения углы давленияупγ max,γ maxв синтезированной схеме кулачкового механизма при-нимают значения на 5….8% больше по сравнению с заданными. Рекомендуется поэтому, при синтезе схемы кулачкового механизмапредложенным способом заданные углы давленияуменьшать на эту величину.упγ max,γ max194. ВЕЛИЧИНА РАДИУСА РОЛИКА ТОЛКАТЕЛЯДля обеспечения движения ведомого звена ( толкателя) по заданному закону П α радиус r0 ролика не должен превышать зна-()чения радиуса кривизныρiлюбой точки теоретического профилякулачка.Для обеспечения надежной работы кулачкового механизмаобычно принимают:теорr0 < (0,4....0,5)⋅ rmin5.
КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ КУЛАЧКОВОГОМЕХАНИЗМА5.1. Кинематические параметры входного звенаПри синтезе схемы кулачкового механизма движение входного звена (кулачка), как правило, задается. Для вращающегося кулачка - это угловая скоростьω1 =гдеπ ⋅n130, рад/с,n1 − частота вращения кулачка, об/мин.5.2.1.5.2. Кинематические параметры выходного звенаПолзунная схема кулачкового механизмаП α = S = S α − функция положения толкателя;()()VТ = ω1 ⋅ П ' (α )− скорость толкателя, м/с;aТ = ω12 ⋅ П "(α )− ускорение толкателя, м/c ,dSα =где П ' ()()α − первая передаточная функция (аналог скоро2dαсти) толкателя;2d SП "()α = 2 ()α − вторая передаточная функция ( аналогdαрения) толкателя.5.2.2.Коромысловая схема механизмаП α = ϕ = ϕ α − функция положения толкателя;()()ωТ = ω1 ⋅ П ' (α )− угловая скорость толкателя, рад/с;уско-20гдеεТ = ω12 ⋅ П "(α )− угловое ускорение толкателя, рад/c2;dϕП ' ()α =()α − первая передаточная функция ( аналог углоdαвой скорости) толкателя;d ϕП "()α = 2 ()α −dα2вторая передаточная функция (аналог угло-вого ускорения) толкателя.6.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ МЕХАНИЗМКак уже было отмечено, в кулачковом механизме кулачок итолкатель образуют высшую кинематическую пару ( соприкосновение кулачка и толкателя по линии или в точке).При кинематическом и силовом анализе кулачкового механизма иногда бывает целесообразным заменять высшую пару низшей ( соприкосновение звеньев пары по поверхностям).
При такойзамене преобразуется и сам кулачковый механизм. Этот преобразованный механизм называется заменяющим механизмом.Рис. 10. Замена в кулачковом механизме высшей кинематическойпары низшей(1 - теоретический профиль кулачка, 2 - нормаль к профилю)Кулачковый механизм ползунной схемы заменяется кривошипноползунным ОАВ (рис.
10,а), центральным или внецентренным. Длина шатуна АВ = ρ , где ρ − радиус кривизны профиля кулачка вточке В касания толкателя с кулачком. Длина кривошипа ОА равнаотрезку, построенному из центра вращения О кулачка в точку А (А центр кривизны профиля кулачка в точке В).Кулачковый механизм коромысловой схемы заменяется кривошипно-коромысловым ОАВС, (рис. 10,б).21Заменяющий механизм является рычажным (с низшими парами) механизмом соответствующего класса и порядка.
К нему применимы способы кинематического и силового анализа, разработанныедля рычажных механизмов того же класса и порядка.В общем случае профиль кулачка имеет переменную кривизну. Переменной поэтому будет и длина шатуна АВ = ρ заменяющего механизма. Отсюда следует, что в общем случае каждому положению кулачкового механизма будет соответствовать заменяющий механизм со своими размерами звеньев.7. УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАНИЯГрафическая часть задания выполняется на двух листах.На первом листе (формат А3) построить кинематические диаграммы для этапов удаления и приближения толкателя.На втором листе ( формат А1) выполнить построения, связанные с определением габаритов кулачкового механизма и профилированием кулачка. Схему кулачкового механизма построить в стандартном машиностроительном масштабе.Заполнить таблицу радиусов действительного профиля кулачка.7.2.Пояснительная записка выполняется на листах форматаА4.7.2.1.Содержание пояснительной записки:исходные данные для синтеза схемы кулачкового механизма;формулирование поставленной задачи синтеза;составление линейной циклограммы работы кулачкового механизма;масштабные коэффициенты кинематических диаграмм;7.1.расчет значений П 'maxжения толкателя;(α ) и П (α ) для этапов удаления и прибли-теоропределение значений rmin, e и др.;расчет пружины, замыкающей кинематическую пару " кулачоктолкатель";список использованных источников.22ЛИТЕРАТУРА1.2.3.4.5.Попов Н.Н.
Расчет и проектирование кулачковых механизмов. - М. Машиностроение, 1965. - 287 с.Левицкий Н.И. Кулачковые механизмы - М.: Машиностроение, 1969, - 265 с.Кореняко А.С. Теория механизмов и машин.- Киев.: Вищашкола, 1976.-438 с.Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. - М.:Наука, 1975.-638 с.Ротбарт Г.А. Кулачковые механизмы ( проектирование,динамика и вопросы точности изготовления). Л.: Судпромгиз, 1960.-329 с..
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
