4. Проектирование кулачкового механизма


4.1. Исходные данные для проектирования


Схема механизма - плоский кулачковый механизм с внеосным движущимся поступательно толкателем с силовым замыканием высшей пары помощью пружины;

Ход толкателя hВ = 0.008 м ;

Допустимый угол давления [ ] = 35 град.;

Фазовые углы: удаления = сближения;

Угол рабочего профиля

р = закр + выст +откр = 50 + 5 + 50 = 105 град.;

Фазовый угол удаления у равен фазовому углу сближения с

у = с = 50 град.

Угол дальнего выстоя дв = 5 град.

Эксцентриситет е = 0.005 м.


4.2. Построение кинематических диаграмм


В качестве исходной кинематической диаграммы задана диаграмма второй передаточной функции в относительных величинах. Диаграммы SB = f(1) и VqB = f(1) получим, дважды проинтегрировав заданную диаграмму aqB = f(1) . Графически интегрируя зависимость aqB = f(1) при величине отрезка интегрирования k1 = 22.9 мм, получим диаграмму первой передаточной функции, а проинтегрировав эту диаграмму (при k2 = 114.6 мм) определим график зависимости перемещения толкателя от угла поворота кулачка.

Масштабы полученных диаграмм рассчитываются следующим образом:

масштаб угла поворота кулачка (по оси Х)


= b/р = 210 / 1.832 = 114.6 мм/рад,


масштаб перемещения толкателя

S = yhB/ hB = 40 / 0.008 = 5000 мм/м,


где yhB - ордината максимального перемещения толкателя ( ход толкателя ),

масштаб первой передаточной функции


Vq = S k2 / = 5000 114.6 / 114.6 = 5000 мм/м,




масштаб второй передаточной функции


aq = Vq k1 / = 5000 22.9 / 114.6 = 1000 мм/м.


4.3. Определение основных размеров кулачкового механизма


По диаграммам SB = f(1) и VqB = f(1) строится диаграмма SB = f(VqB). При построении этой диаграммы необходимо масштабы по осям абсцисс и ординат принять равными. В нашем случае принимаем


Vq = S = 5000 мм/м.


С помощью диаграммы по допустимому углу давления определяем радиус начальной шайбы кулачка

rоmin = 148.5/5000 = 0.0297 м.


По условиям равномерности износа и контактной прочности радиус ролика по отношению к радиусу начальной шайбы кулачка должен удовлетворять условию rр /rоmin = 0.15 ...0.3. Величина rо определенная по этому соотношению

rр = 0.008 м.


4.4. Построение центрового и конструктивного профилей кулачка.


Построение центрового профиля кулачка проводится в следующей последовательности:

  • выбирается масштаб построения l = 5000 мм/м,

  • из произвольного центра в масштабе l проводятся окружности с радиусами r0 и е,

  • из произвольной точки на окружности ro в направлении - 1 откладывается рабочий угол, угол делится на n интервалов,

  • из каждой точки деления касательно к окружности радиусом е проводятся прямые,

  • на этих прямых от точки пересечения с окружностью r0 откладываются в масштабе l соответствующие перемещения толкателя SВi,

  • полученные точки соединяются плавной кривой, образуя центровой профиль кулачка,

  • проводятся из произвольных точек выбранных равномерно по центровому профилю кулачка дуги окружностей радиуса rр ,

  • конструктивный профиль кулачка получаем как огибающую к множеству положений ролика толкателя.


4.5.Построение диаграммы углов давления


Для проверки правильности построения профиля кулачка строим диаграмму углов давления, определенных по центровому профилю кулачка. Угол определяем как острый угол между нормалью к профилю (прямая, соединяющая точку контакта с центром ролика) и направлением перемещения толкателя. Данные для построения диаграммы углов давления приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1.


поз.

0,21

1

2

3

4

5

6

1

град

0,105

5

10

15

20

25

30

град

9.7

2,6

-4,46

-11,0

-16,9

-21,8

-15,5



поз.

7

8

9

10

11

12

13

1

град

35

40

45

50

55

60

65

град

-9,5

-3,6

2,1

7,6

7,6

13,1

18,6



поз.

14

15

16

17

18

19

20

1

град

70

75

80

85

90

95

100

град

24,0

29,5

35

31,7

27,5

22,4

16,4

Принимаем масштаб построения диаграммы углов давления на листе

= 1 мм/град.






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.