kursovoe_proektirovanie (514469), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Схема фаз газораспределения по углу поворота коленчатого вала изображена на рис. в виде круговой циклограммы. Конкретные величины углов опережения и запаздывания зависят от марки дввгателя (рис. 8Л, а). При проектировании кулачкового механизма в курсовом проекте фазовые углы рассчитывают с учетом требуемой согласованности работы кулачкового и основного рычажного механнзмов. Так, например, в зубодолбежных станках кулачковый механизм часто используют для получения зазора между режущвм лезвием инструмента (долбяка) и поверхностью заготовки при нерабочем ходе с налью устранения трения и износа задней поверхности долбяка. Фазы удаления и сблвжениа в кулачковом механизме могут осушествлятьса за время перебега, определяемого разностью между полным перемещением инструмента и длиной заготомш. В этом случае на траектории перемещения размечают 277 в' Рвс.
8.2 соответствующие положения долбяка, а затем и положения кулачкового вала с учетом размеров передаточного механизма. Наиболее просто это выполняют графическими построенняьги методом засечек. На рис. 3.2, а подобные построения показаны для рычажво-реечного механизма АЗСхуЕ. Долбяк имеет ход Нг и перебеги длиной 1„перед долблеиием и 1„— после выхода долбяка из контакта с заготовкой длиной 7,. Этим перебегам соответствуют углы поворота кривошива АЗ, обозначенные через 87и1 и арье.
Процесс отвода долбяка должен происходить за время нижнего перебега Следовательно, фазовый угол удаления И, должен быть несколько меньше 87„, (рис. 82, б). Подвод долбяка к заготовке в радиальном направлении осуществляют во время верхнего перебега. ал. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ОСНОВНЬГЕ ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ Расчет кулачка имеет целью определение координат оси вращения кулачка относительно выходного звена и коордвиат профиля кулачка. Первый этап работы называют выбором размеров кулачка, обеспечивающих изменение угла давления в допустимых пределах, назначенных из условия уменьшения работы сил трения и снижения износа элементов кинематической пары.
Второй этап работы называют расчетом или построением 278 профиля кулачка по заданному закону движения выходного звена. Для достижения поставленной цели можно использовать графические построения, аналитические выражения, таблицы значений функции. В учебных целях используют сочетание графических методов определения параметров кулачка с анализом математических моделей и выполнения вычислительных операций с помощью ЭВМ. Применение графического метода позволяет предварительно детально изучить алгоритм реализации поставленной задачи, выявить связи между отдельными факторами и сформировать математическую модель для проведения вычислений иа ЭВМ по составленным программам.
В результате вычислений на ЭВМ студент получает совокупность чисел, которую следует проанализировать н сопоставить с результатами графических построений и вычислений. В задании на курсовой проект содержится совокупность сведений о кулачковом механизме. Исходные данные задаются либо непосредственно, либо могут быть определены или выбраны на стадии анализа исходных данных.
К исходным данным относят следующие сведения: 1. Структурная схема механизма, показывающая характер взаимосвязей звеньев и их относительное расположение (рис. 8.1, а...г). 2. Максимальное линейное или угловое перемещение выходного звена (ход толкателя Л или угол поворота толкателя 8). 3. Длина толкателя 1, или смещение е оси толкателя относительно оси вращения кулачка. 4. Угол рабочего профиля кулачка гри и его составлякнцие при удаленни вп дальнем стоянии р, и сближении р,. 5, Допускаемый угол давления 8ь, или допускаемые углы давления на фазе удаления Ф„, и фазе сближения У, 6.
Знак направления вращения кулачка яйо га, = +1. 7. Изменение одного из кинематических параметров движения толкателя, обычно изменение касательного ускорения аг осн ролика или углового ускорения г в относительной форме, описанные в аналитическом виде (шифр А) или в виде таблицы числовых значений массива 1шифр Т). На рис. 8.3 приведен пример графиков изменения ускорения толкатела аг'(р,) и безразмерных функций ускоренна на фазе удаления и фазе сближения, 8. Расстояние а между осями вращения кулачка н толкателя, которое необходимо выдержать при определении габаритных размеров кулачка. 9.
Частота вращении кулачка л (об/мин), если при расчетах учитываются ограничения по максимальным значениям скорости или ускоренна толкателя. 279 1О. Минимальный размер радиуса г„, окружности кулачка на фазе блюквего стояниа, если учитываютса ограничения предельного размера кулачкового вала. В заданиях ва курсовой проект обычно предусматрввается проектирование дискового кулачка. Толкатель совершает поступательное или вращательное движение.
В качестве башмака толкателя принимают ролик, плоскость или заостренную форму башмака (условно радиус кривизны равен нулю). Удаление толкателя может предусматриваться только при заданном направлении вращения кулачка (нереверсивный режим) или при любом направлении вращеввя. Сочетание определенных исходных данных определяет тот или иной вариант расчета. Вычисления кинематическнх параметров производятся иа ЭВМ для определенного числа позвций.
При равномерном угловом шаге Ьв, (ЮГ1)' число позиций равно (Ф+ 1), где М= р,„/Ь<рь Идентификатор номера позиции з =О, ..., )т'. Прн необходимости расчета координат с разными шагами рассматривают число позиций для кажлой фазы отдельно: ~„=р„)йр;, ~,=в,)бв„; ~,=~~йр,. Здесь Лгр, (ОГ1) — шаг по углу поворота кулачка в пределах угла рабочего профиля гр„: ди(Е!К) — — угол рабочего профнла кулачка; гр„(р()) —. фазовый угол удаления толкателя; и, (рО) — фазовый угол дальнего стояния толкателя; гр,(РЯ) — фазовый угол сближения толкателя; Ьгр,(ОН.3) — угловой шаг на фазе удаления; Лу„.(1)НЭ) — угловой шаг на фазе дальнего стояния; Ьр,(1)РЯ) — угловой шаг на фазе сближения. Общее число угловых шаг ов % = Ю„+ М, + М,.
а.в. кинемАтические хАРАктеРистики дВижения тОлкателв движении кулачка: 0<ив=;!р,<(; 0<й=(р,-~М~.<), где гр; — текушив угол поворота кулачка, грв р, р, — углы поворота кулачка соответственно на фазах удалення, дальнего стовння и сближения; рв — угол рабочего профиля кулачка рв = гРв+ гРв+ ~Ре Кипематыческые характернстикы двиз'ения толкателя связаны с безразмерными козффнлиентами следуюгцвмы соотношениями: перемещеыие в= Ьв/'(Ф); ьв функция скоросты ев/ав, = — у" (к) или ев передаточная Ьв ев=авв — в (к)' ев "в функция ускорения а,'~гав~= — /" (й) ылн передаточная Ьв '= ! —,Г'(й).
Ю,* Здесь Ав --. ход толкателя на фазе удаления, [Ав)=м; га — -угловая скоросп кулачка,[сов)=рад/с; гр„ — угол поворота кулачка на фазе удаления, [вв„)=рад; ее †скорость толкателя, [ев)=м/с; ав — ускорение толкателя,[ая=м/св. гя! Закоы двыженыя толкателя либо задан в техническом задании, лыбо выбирается конструктором ыа стадин проектырованыя с учетом особенностей рабочего процесса проектируемой машины, требований к надежности и долговечыосты механизма, технологичыостн профиля кулачка в конкретных условиях взготовлеыия Закон двюкеыыя задается графнкамы, таблицами зыаченнй параметров вли аналитическими выражениями для перемещений, скоростей и ускорений.
Во многих случаях целесообразно использовать безразмерыые (нлн ыормырованные) функции перемещения г'(к), скорости г" (к), ускорения Г'(Ц от безразмерного аргумента lг, изменяющегося а пределах от 0 до 1 (рис. 8.3). За аргумент к прынимают отношение аремеыи б ко времени фазы двыжеыия или отношение угла аь поворота кулачка к углу гр„(илы р,) поворота на фазе удаления (нли сближения) при равномерном Безразмерные функции перемещения, скорости и ускорения толкателя задают в виде: либо степенного полинома /(а)=Аз+Аз/с+А!а~+Аз/г~+...+А/с =,з' А~; =О /'(/г)=Аз+2А /с+3 з/г~+...+лА„/г'" ~~; / "(/г)=2Аз+бАз/г+12А /гг+20А /гз+ либо тригонометрического полинома /(/г) = Ае + А, яп л/г+ В, со е л/г+ А, яп 2гй+ В, сое 2зй+ ...
... + А„е/п лей+ В„сор ллИ; /' (/г) = лА, сов зй — лВз яп гй+ 2лА з сор 2гй — 2лВз яп 2л/г+ ... /в (/г) = — лзА, е(ил/г — лзВ,сое лл — 4л' яп 2лл — 4л'В, сое Ьй+ ... Число коэффициентов полинома определяется заданными начальнымн и граничными условиями. Например, если принять / (О) =/'(1) =/ "(0) =/" (1) = О, то функция перемещения является степеннон типа 3 — 4 — 5: Г(й) = 1ОКз-15/г" + бйз.
Кивематнческая передаточная функция скорости толклгеля ев ьв е,вр ев/озз = — /'(/г)= — 30(/г* — 2/г'+/г'). Уз Кииематическая передаточная функция ускорения толкателя ьв ьв д'в=де/гдз = — /" (/г)= 60 (/г — 3/се+ 2/сз) з В случае несимметричного (коэффициент асимметрии /г„) косивусоидальный заков двиагення толкателя описывается следующими функциями: на участке /г= О..й, вр "в „з г' зьз, дв — — / (й) — — .
сое ез ез 4ь, за~ - /'(/г) = — - яп ! --- /; ~р ез з ~зв,~ зр — — /звЯ~~=/зр/гз 1 — сое з,зь,рз/ ы а участке й=/со..! "в ВвГ > в(1 /,) ! дг Ег ~ 4(1 — В,) 2(1-2,)~ вв "в ;=-./'(й)=- -" в (1 — в) ) ®= 2( — в,)1 В табл. 8. 1 приведены наиболее применяемые законы двюкення толкателей кулачковых механизмов технологического оборудования и траыспортных машиы (поз. 8.1...8.21). Функнин /(/с) ы /" (/с) получают интегрированием приведенных функций /" (/с) и вычысленыем их значений при заданном шаге изменения аргумента /с. Например, для некоторых законов, приведенных в табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
