Синтез кулачкового механизма

Задача заключается в проектировании кулачкового механизма с кулачком наименьших размеров по заданному закону перемещения толкателя.

4.5.1. Вариант 1. Кулачковый механизм с поступательно движущимся толкателем

Здесь Н —максимальный ход толкателя;

е —эксцентриситет;

φ _у —угол удаления толкателя;

φ_нс — угол нижнего стояния толкателя;

φ_п —угол приближения толкателя;

φ_вс —угол верхнего стояния толкателя.

Вариант 2. Кулачковый механизм с коромысловым толкателем

4.5.2. Построение закона движения толкателя

Закон движения задается в виде диаграммы:

Вариант 1,1^а. S(φ) или a(φ).

Вариант 2. Ψ(φ) или E(φ).

4.5.3. Построение диаграммы перемещения

толкателя (или диаграммы ускорения толкателя).

1) Если задана диаграмма S(φ) (или Ψ(φ)), то построение начинаем сверху вниз и методом графического дифференцирования. Затем строим диаграммы V(φ) (или (W(φ)) и a(φ) (или (E(φ)).

Диаграмму S(φ) (или Ψ(φ)), вычерчиваем следующим образом:

А) Задаемся масштабом

Б) Разбиваем ось (О φ) (240 мм) на четыре участка(φ _у, φ_нс, φ_п, φ_вс.), согласно масштаба

В) каждый из участков разбиваем пополам, таким образом, получаем 8 участков и дифференцируем каждый из них (см. рис. 33.). Аналогично в работе 1 (построение кинематических диаграмм).

2) Если задана диаграмма a(φ) (или E(φ)), то построение начинаем снизу вверх методом графического интегрирования, но прежде вычислив масштаб . Затем аналогично работе 2 (диаграмма работ А (φ)) произвести интегрирование.

4.5.4. Построение диаграммы плеч S(V) или Ψ(V)

При построении S(V) (или Ψ(V)), используем метод исключения параметра (φ) из диаграмм S(φ) (или Ψ(V)) и V(φ) (или W(φ)). Для этого продолжаем оси обеих диаграмм вправо, затем проводим вертикальную ось, которая пересекает две оси в точках (О) и (О₁). Через т. (О₁) проводим, вспомогательную прямую N—N под углом 45⁰. Кривые перемещения и скорости разбиваем на 8 точек по участка.

Сносим параллельно первую точку диаграммы S(φ) (или Ψ(φ)), вправо. Из первой точки диаграммы скоростей V(φ) (или W(φ)) проводим линию параллельную горизонтали до пересечения с прямой N—N, получаем точку на этой прямой, из полученной точки проводим линию вертикально вверх. На пересечении двух линий получаем первую точку диаграммы плеч S(V) (или Ψ(V)). Аналогично проводим остальные 7 точек и соединяем плавной кривой линией.

К полученной диаграмме плеч проводим касательные справа и слева под углом 30⁰ к вертикали. На пересечении этих касательных получаем точку (К) и вниз от точки (К) — зону существования центров вращения кулачка.

Отрезок (ОК) — дает минимальный радиус кулачка.

 

4.5.6. Построение теоретического и рабочего профиля кулачка

4.5.6.1.Вариант 1. Кулачковый механизм с поступательно движущимся толкателем

В масштабе проводим окружность радиуса R_min=(ОК). Из этого же центра проводим окружность радиуса е (эксцентриситет), эту окружность разбиваем на 8 равных частей, отмечаем 8 точек. Проводим касательную из крайней правой точки на окружности радиуса. Эта касательная отсекает на окружности радиуса R_min т. (О). от данной точки отмечаем ординаты с диаграммы перемещения, получаем 8 точек. Из точек малой окружности проводим касательные, далее ставим ножку циркуля в центр вращения кулачка, точку (к). отмечаем расстояние (К1) и проводим дугу до т. (1). Аналогично строим остальные.

Соединяем точки плавной кривой линией, получаем теоретический профиль кулачка. Перемещая ножку циркуля по теоретическому профилю кулачка, вычерчиваем семейство окружностей радиуса ролика . Проводим огибающую внутри семейства окружностей, получая рабочий профиль кулачка.

 

 

Список использованных литератур:

1. Теория механизмов и машин / методические указания и задания для выполнения курсовых работ. Монгуш Э. С. – Кызыл., Тувинский гос. университет, 2008. – 46 с.

2. Артоболевский И.И.. Теория механизмов и машин:Учеб. для втузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1998. – 640 с.

3. Теория механизмов и машин: Учеб. для втузов/К.В. Фролов, С.А. Попов, А.К. Мусатов и др.; Под ред. К.В. Фролова. – М.: Высш. шк., 1987. – 496 с: ил.

4. Левитская О.Н., Левитский Н.И.. Курс теории механизмов и машин: Учеб. пособие для мех. спец. вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1985. – 279 с, ил.

5. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. Учеб. пособие / В.Н. Екшибаров, И.В.Левищев. – Барнаул: Изд-во Алтайского государственного аграрного университета, 2006. – 65 с, ил.