6. Проектирование кулачкового механизма.



6.1 Исходные данные для проектирования.



Задан закон изменения движения аналога ускорений , угол рабочего профиля кулачка , допустимый угол давления на фазе удаления , ход каретки толкателя .

град

=30 град

=0.040 м

6.2 Построение кинематических диаграмм методом графического интегрирования.



Так как исходная функция задана в виде графика, то решение получается при помощи графического метода. Для определения передаточной функции скорости толкателя интегрируется заданная функция ускорения толкателя, затем интегрируется полученная функция скорости и находится функция перемещения толкателя.

Построение диаграмм выполнено в приложении MathCad п.4.



6.3 Построение диаграммы .

Кулачковые механизмы относятся к цикловым машинам. В течение полного цикла движения толкатель кулачкового механизма должен переместиться из начального положения на расстояние, соответствующее ходу , а затем возвратиться в исходное положение, т.е. перемещение толкателя в фазе удаления равно его перемещению в фазе сближения. =.

Построение диаграммы выполнено в приложении MathCad п.4.







6.4 Построение области допустимого расположения центра вращения кулачка.

Свойство отрезка передаточной функции: Прямая, соединяющая центр вращения кулачка с концом отрезка передаточной функции скорости толкателя, составляет с прямой, параллельной этой скорости, угол, равный углу давления. Это свойство отрезка используется при проектировании кулачковых механизмов и с прямолинейно движущимися и с коромысловыми толкателями.

6.5 Определение основных размеров кулачкового механизма.

r0=, e=0(эксцентриситет даёт ассиметричную нагрузку – разгрузку, если график симметричен значит е=0, реверсивное вращение кулачка)

r0=0.141 - радиус начальной шайбы центрового профиля.

Rрол=0.003 – радиус ролика.

r=0.132 - радиус конструктивного профиля при нижнем выстое.



6.6 Построение центрового и конструктивного профилей кулачка и кинематичекой схемы кулачкового механизма

При графическом построении профиля кулачка применяется метод обращения движения: всем звеньям механизма условно сообщается угловая скорость . При этом кулачок становится неподвижным, а остальные звенья вращаются с угловой скоростью, равной по величине, но противоположной по направлению угловой скорости кулачка.

Расчет профилей производился в приложении MathCad п.4.

6.7 Построение графика изменения углов давления

Угол υ между вектором силы, действующей со стороны ведущего звена на ведомое, и вектором скорости точки ведомого звена, в которой приложена сила называется углом давления. Чем больше угол давления, тем сильнее прижат толкатель к направляющим, тем больше трение в них и их износ. При больших значениях угла давления сила трения настолько увеличивается, что толкатель заклинивается в направляющих и остается неподвижным, сколь большой ни была бы движущая сила, механизм становится неработоспособным. Угол давления, при котором происходит заклинивание, называется углом заклинивания. При проектировании кулачкового механизма на листе проекта строят график изменения угла давления в функции угла поворота кулачка. В определенной мере этот график является контрольным, поскольку он показывает, что в любом положении кулачка угол давления не превышает заданное допустимое значение. Углы измеряются в градусах, например транспортиром, причем точность такого измерения вполне удовлетворительная, поскольку, как уже указывалось, график носит контрольный, проверочный характер. Следует иметь ввиду, что по определению угол давления возникает только в фазе удаления толкателя. Если кулачок не реверсивный, то вычисление функции угла давления и ее изображение следует ограничить только этой фазой. Однако, если кулачок реверсивный, то фаза удаления при одном направлении вращения кулачка становится фазой сближения при его обратном направлении вращения. Соответственно, при обратном направлении вращения фазой удаления будет фаза сближения прямого направления. Поэтому для обратного направления вращения следует строить свой график углов давления, ограничиваясь только фазой удаления обратного направления вращения. Как правило, для наглядности эти два графика для двух направлений вращения кулачка совмещают в одном и получают график изменения углов давления для рабочего угла поворота профиля кулачка. На фазах сближения, когда кулачок не является ведущим звеном и толкатель перемещается от пружины (в механизмах с силовым замыканием), заклинивания не происходит. Строят график υ1) на фазе удаления толкателя при рабочем направлении вращения кулачка и при его реверсе, используя построенную ранее кривую , и свойство отрезка передаточной функции.

График изменения угла давления представлен в приложении MatcCad п.4.

1







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.