4. Проектирование кулачкового механизма



4.1. Определение кинематических характеристик


К числу кинематических диаграмм, характеризующих закон движения толкателя, относятся диаграммы перемещения, скорости и ускорения толкателя в функции времени или угла поворота кулачка.

Заданная диаграмма аналога ускорения построена в произвольном масштабе на базе 160 мм по оси абсцисс, , где - рабочий угол поворота кулачка. Диаграмма аналога скорости толкателя построена графическим интегрированием диаграмм аналога ускорения, для этого выберем отрезок интегрирования k1 = 40 мм. При дальнейшем интегрировании диаграммы аналога скорости получена диаграмма перемещения толкателя , отрезок интегрирования k2 = 10 мм.

Так как ход толкателя hBmax = 0,022 м, то

масштаб перемещений мм/м,

где ySBmax – максимальное перемещение кулачка;


масштаб времени:

, мм/с, где n = 11,33 c-1;

масштаб скорости:

, мм/м*с-1;

масштаб ускорений:

,мм/м*с-2;

масштаб аналога скорости:

мм/м*рад-1

масштаб аналога ускорений:

мм/м*рад-2



4.2. Выбор основных размеров кулачкового механизма


Для центрального кулачкового механизма с поступательно движущимся толкателем основными размерами являются: взаимное расположение толкателя и кулачка и наименьший радиус дискового кулачка. При определении указанных размеров стремятся получить наименьшие габаритные размеры механизма. При этом для устранения возможности заклинивания механизма необходимо чтобы углы давления в любом положении механизма не превышали допустимого значения []

Значения углов давления для всего цикла движения кулачкового механизма могут быть определены графически с помощью диаграммы изменения кинетических отношений в зависимости от перемещения толкателя SB. Масштабы по вертикальным и горизонтальным осям должны быть одинаковыми, по вертикали отложено перемещение толкателя, а по горизонтали перпендикулярно в направлении отрезки, соответствующие величине аналога скорости в масштабе мм/м.

Определим значения отрезков, которые необходимо отложить по оси при построении диаграммы.

Для этого подсчитаем коэффициент

Kqv = µs/(µv*ω) = 1649,8/(5,31*71,188) = 4,36 рад-1 . Результаты расчета в таблице5.


Таблица 5


Величина

Номер позиции

0

1

2

2*

3

4

Yv, мм

0

13,751

27,012

34,357

31,268

24,769

Yqv = Kqv*Yv

0

59,954

117,77

149,797

136,328

107,993


5

6

7

8

9

10

Yv, мм

19,387

12,858

5,932

0

5,932

12,858

Yqv = Kqv*Yv

84,527

56,061

25,864

0

25,864

56,061


11

12

13

13*

14

15

Yv, мм

19,387

24,769

31,268

34,357

27,012

13,751

Yqv = Kqv*Yv

84,527

107,993

136,328

149,797

117,77

59,954


К полученной кривой проведена касательная под углом [] к оси SB. Так как проектируемый кулачок реверсивный то строится вторая ветвь кинематических отношений. Для заданного закона движения толкателя кривая кинетических отношений симметрична относительно оси SB, кулачок центральный; поэтому точка пересечения касательных О лежит на вертикальной оси SB и наименьший радиус кулачка соответствует отрезку О0.

Zr0 = 303,58мм.

Действительная величина минимальной окружности кулачка .







4.3 Определение центрового и конструктивного профиля кулачкового механизма


Центровой профиль кулачка определяется графически для чего используется метод обращения движения: всей системе сообщается угловая скорость , кулачок при этом условно останавливается а неподвижное звено вращается с угловой скоростью вращения кулачка. Все построения выполняются в масштабе мм/м. Точки 0,1,2,… соединены плавной кривой, представляют центровой профиль кулачка, который также называют теоретическим профилем. Действительный (рабочий) профиль кулачка получен при построении эквидестантного профиля, отстающего от центрового на величину радиуса ролика rр. Он получен как огибающая к дугам, очерченным из произвольных точек центрового профиля радиусом ролика:

rр = 0,25*r0 = 0,25*0,18 = 0,045 м.



4.4. Построение графика изменения угла давления в кулачковом механизме


Углом давления в кинематической паре называется острый угол между векторами силы, передаваемой от ведущего звена ведомому и скорости в точке приложения силы на ведомом звене.

Угол давления построен по диаграмме изменения аналога скорости

в зависимости от перемещения толкателя SB. Из анализа графика видно что во всех точках угол давления не превышает допустимого. Замерим угол давления в каждой позиции, указанной на диаграмме изменения аналога скорости в зависимости от перемещения толкателя SB. По ним построим график изменения угла давления, выбрав по оси равным µ = 2 мм/рад. Данные для построения графика угла давления приведены в таблице 6.


Таблица 6


Пол.

0

1

2

2*

3

4

5

, град.

0

11

20

25

23

18

14


Пол.

6

7

8

9

10

11

12

, град.

9

4

0

4

9

14

18


Пол.

13

13*

14

15

16

, град.

23

25

20

11

0







Случайные файлы

Файл
42221.rtf
shpargalka.doc
109738.doc
5439-1.rtf
97433.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.