Построение профиля кулачка

Проведем концентрические окружности радиусов мм и мм. Окружность радиуса разделим на части, соответствующие делениям оси абсцисс диаграмм; направление деления и нумерация положений противоположны заданному направлению вращения кулачка. Через полученные деления проведем касательные к окружности эксцентриситета. Каждая из касательных показывает текущее положение толкателя в обращенном движении. На касательных от точек деления, лежащих на окружности , отложим отрезки, равные ординатам диаграммы для соответствующих положений. Полученные при этом построении точки соединим плавной кривой, которая и является теоретическим профилем кулачка.

Из точек теоретического профиля кулачка, как из центров, проводим ряд окружностей диаметра = 20 мм. Действительный профиль кулачка получим как внутреннюю огибающую этого семейства.

Вычертим диаграмму углов давления .

Значение угла давления для каждого конкретного положения кулачка можно получить, используя диаграмму ; для этого замеряют угол между осью диаграммы и линией, соединяющей выбранный центр вращения кулачка с текущей точкой этой диаграммы.

Диаграмму углов давления строим по результатам, полученным с помощью программы CAM_MECH.

Полученные предельные значения углов давления близки к наибольшим допустимым и не выходят из заданного диапазона, что свидетельствует о правильности выбора размеров механизма.

Распечатка результатов расчета кулачкового механизма

по программе CAM_MECH

Тип толкателя: Поступательно движущийся, роликовый

Данные

Максимальное перемещение, градусы или мм 42.000

Закон движения ускоренного подъема 2.000

Закон движения замедленного подъема 5.000

Закон движения ускоренного опускания 6.000

Закон движения замедленного опускания 4.000

Фазовый угол ускоренного подъема, градусы 50.000

Фазовый угол равномерного подъема, градусы 30.000

Фазовый угол замедленного подъема, градусы 90.000

Фазовый угол верхнего положения, градусы 30.000

Фазовый угол ускоренного опускания, градусы 50.000

Фазовый угол равномерного опускания, градусы 30.000

Фазовый угол замедленного опускания, градусы 60.000

Эксцентриситет, мм -8.000

Минимальный теоретический радиус, мм 25.000

Диаметр ролика, мм 10.000

Признак направления вращения (+1 или -1) -1.000

Результаты

Наибольшая скорость подъема 30.319

Наибольшая скорость опускания 25.821

Наибольшее ускорение при ускоренном подъеме 69.485

Наибольшее ускорение при замедленном подъеме 30.319

Наибольшее ускорение при ускоренном опускании 46.477

Наибольшее ускорение при замедленном опускании 38.731

Перемещение за время ускоренного подъема 8.819

Перемещение к концу фазы равномерного подъема 24.694

Перемещение к концу фазы ускоренного опускания 30.734

Перемещение к концу фазы равномерного опускания 17.214

Пределы углов давления (градусы): -34.475... 43.235

Результаты расчета по фазовым углам

┌ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┐

│ Фазовый│ Перемещение │ Аналог │ Аналог │ Угол │

│ угол │ (мм) │ скорости │ ускорения │ давления │

╞ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╡

│ Ускоренный подъем │

├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┤

│ 0.000│ 0.000 │ 0.000 │ 0.000 │ 18.663 │

│ 8.333│ 0.041 │ 0.842 │ 11.581 │ 16.788 │

│ 16.667│ 0.327 │ 3.369 │ 23.162 │ 10.917 │

│ 25.000│ 1.102 │ 7.580 │ 34.743 │ 0.971 │

│ 33.333│ 2.613 │ 13.475 │ 46.324 │ -11.760 │

│ 41.667│ 5.104 │ 21.055 │ 57.904 │ -24.392 │

│ 50.000│ 8.819 │ 30.319 │ 69.485 │ -34.475 │

╞ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╡

│ Равномерный подъем │

├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┤

│ 50.000│ 8.819 │ 30.319 │ 0.000 │ -34.475 │

│ 80.000│ 24.694 │ 30.319 │ 0.000 │ -24.765 │

╞ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╡

│ Замедленный подъем │

├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┤

│ 80.000│ 24.694 │ 30.319 │ -30.319 │ -24.765 │

│ 95.000│ 31.599 │ 22.472 │ -29.286 │ -14.669 │

│ 110.000│ 36.507 │ 15.159 │ -26.257 │ -6.783 │

│ 125.000│ 39.626 │ 8.880 │ -21.439 │ -0.796 │

│ 140.000│ 41.285 │ 4.062 │ -15.159 │ 3.469 │

│ 155.000│ 41.910 │ 1.033 │ -7.847 │ 6.063 │

│ 170.000│ 42.000 │ 0.000 │ 0.000 │ 6.944 │

╞ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╡

│ Верхнее положение │

├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┤

│ 170.000│ 42.000 │ 0.000 │ 0.000 │ 6.944 │

│ 200.000│ 42.000 │ 0.000 │ 0.000 │ 6.944 │

╞ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╡

│ Ускоренное опускание │

├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┤

│ 200.000│ 42.000 │ -0.000 │ 0.000 │ 6.944 │

│ 208.333│ 41.915 │ -1.730 │ -23.239 │ 8.436 │

│ 216.667│ 41.350 │ -6.455 │ -40.251 │ 12.531 │

│ 225.000│ 39.953 │ -12.910 │ -46.477 │ 18.190 │

│ 233.333│ 37.595 │ -19.366 │ -40.251 │ 24.064 │

│ 241.667│ 34.404 │ -24.091 │ -23.239 │ 28.918 │

│ 250.000│ 30.734 │ -25.821 │ 0.000 │ 31.860 │

╞ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╡

│ Равномерное опускание │

├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┤

│ 250.000│ 30.734 │ -25.821 │ 0.000 │ 31.860 │

│ 280.000│ 17.214 │ -25.821 │ 0.000 │ 39.588 │

╞ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╡

│ Замедленное опускание │

├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┤

│ 280.000│ 17.214 │ -25.821 │ 0.000 │ 39.588 │

│ 290.000│ 12.759 │ -24.941 │ 10.024 │ 42.110 │

│ 300.000│ 8.607 │ -22.361 │ 19.366 │ 43.235 │

│ 310.000│ 5.042 │ -18.258 │ 27.387 │ 42.429 │

│ 320.000│ 2.306 │ -12.910 │ 33.542 │ 38.817 │

│ 330.000│ 0.587 │ -6.683 │ 37.411 │ 31.171 │

│ 340.000│ 0.000 │ 0.000 │ 38.731 │ 18.663 │

╞ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╧ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╡

│ Нижнее положение │

├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┤

│ 340.000│ 0.000 │ 0.000 │ 0.000 │ 18.663 │

│ 360.000│ 0.000 │ 0.000 │ 0.000 │ 18.663 │

Рекомендуемая литература

1. Методические указания к курсовому проектированию по теории механизмов и машин (анализ и синтез зубчатых, рычажных и кулачковых механизмов) / Гурьев Б.И., Васильева О.Ф. - Уфа, Уфимский государственный авиационный технический университет, 2000. - 72 c.

2. Справочник по геометрическому расчету эвольвентных зубчатых и червячных передач / Под ред. И.А.Болотовского. 2-е изд., перераб. и доп. –М.: Машиностроение, 1986. – 448 с.

3. Методические указания к курсовому проектированию по теории механизмов и машин (Подбор геометрических параметров звеньев рычажных механизмов) / Гурьев Б.И., Васильева О.Ф., - Уфа, Уфимский государственный авиационный технический университет, 2004. - 80 c.

4. Методические указания к курсовому проектированию по теории механизмов и машин (Проектирование плоских кулачковых механизмов. Часть 1. Расчет кинематических параметров и составление уравнений движения толкателей) / Васильева О.Ф., Гурьев Б.И., - Уфа, Уфимский государственный авиационный технический университет, 2003. - 19 c.

5. Теория механизмов и машин: Методические указания и контрольные задания для студентов очно-заочной и заочной формы обучения технических специальностей / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т; Сост.: Б.И.Гурьев, О.Ф.Васильева, Л.Л.Русак, А.Я.Садыкова, Р.Ш.Хабибул-лина. – Уфа, 2004.- 92 с.

Составители: Борис Иванович ГУРЬЕВ

Людмила Сергеевна КУТУШЕВА

Людмила Леонидовна РУСАК