Раздел 2. Синтез кулачкового механизма. Целью синтеза кулачкового механизмаявляется определение положения толкателя и профилирование кулачка

Целью синтеза кулачкового механизма является определение положения толкателя и профилирование кулачка, обеспечивающего требуемый закон движения толкателя с учетом динамических условий работоспособности, заданных величиной допускаемого угла давления.

Задано: структурная схема плоского кулачкового механизма, частота вращения кулачка , ход толкателя линейный H, диаграмма аналога ускорения толкателя , значение допускаемого угла давления .

Для заданного кулачкового механизма требуется:

1. по заданному закону ускорения толкателя для ряда положений механизма построить (путем последовательного интегрирования диаграммы ускорения) диаграммы скорости и перемещения центра ролика толкателя в функции угла поворота кулачка j и времени t и определить величины перемещений и скоростей для расчетных положений.

2. определить величину минимального радиуса R₀ с учетом закона движения толкателя и величины допускаемого угла давления .

3. выполнить профилирование кулачка: спроектировать его теоретический и рабочий профили.

4. определить максимальное значение угла давления кулачка на толкатель и сравнить его с допускаемым .

Примечание:

· все графические построения на листе 2 по пунктам 3, 4 (см. электронную версию листа в ПРИЛОЖЕНИИ 3) выполняются с использованием системы КОМПАС-3D;

· при разработке чертежей курсового проекта целесообразно использовать их электронные версии, приведенные в приложениях 1-3 электронного учебного пособия [3].

Тип механизма: Аксиальный кулачковый механизм

со штанговым толкателем (рис.2 и 3, таблица 2)

Кулачковый механизм со штанговым толкателем (рис.2) преобразует равномерное вращение кулачка 1 () в возвратно-поступательное движение штангового толкателя 2. Закон движения толкателя определяется профилем кулачка.

При движении толкателя на фазе подъема сила реакции между кулачком и роликом 3 толкателя направлена под углом к скорости толкателя (направление скорости совпадает с осью штанги). Этот угол называется углом давления. Обратный ход толкателя происходит под действием пружины 4. Величина допускаемого угла давления лимитирует коэффициент полезного действия (КПД) механизма и определяет размеры кулачка.

Закон движения толкателя задан графиком функции аналога линейного ускорения толкателя, приведенным на рис.3.

Рис.2. Схема кулачкового механизма со штанговым толкателем

j_п j_вв j_o j_нв

j_п^I

а ₁

0360^о

а₂

j_п^I = j_п /(1+ a ₁/ a ₂)

Рис.3. Диаграмма аналога ускорения толкателя

Таблица 2

Значения расчетных параметров для проектирования кулачка