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 240 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=40 мм.

Так как ход толкателя , то


масштаб перемещений , мм/м


масштаб времени: , мм/с


масштаб скорости: , мм/м.с-1


масштаб ускорений: ,мм/м.с2


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. 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 О1 лежит на вертикальной оси SB и наименьший радиус кулачка соответствует отрезку О1B0. 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,… 6 соединены плавной кривой, представляют центровой профиль кулачка, который также называют теоретическим профилем. Действительный (рабочий) профиль кулачка получен при построении эквидистантного профиля, отстающего от центрового на величину радиуса ролика Rе. Он получен как огибающая к дугам, очерченным из произвольных точек центрового профиля радиусом ролика:


rр=(0,25-04)r0=0,00585 м.


Возьмем rр=0,006 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.


Таблица № 4.1


Пол.

0,12

1

2

3

4

5

, град.

0

9,6

13,8

17,35

12,5

8,0


Пол.

6

7

8

9

10

11

, град.

0

16,1

24,2

32

26,6

19,0


























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.