синтез кулачкового механизма

Рисунок 5.1 – Схема кулачкового механизма

Обозначение звеньев:

1 – кулачок;

2 – ролик;

3 – коромысло.

4.1 Построение графиков аналогов скоростей, ускорений и пути.

Так как , то кулачок симметричный.

Рабочая фаза кулачка:

где - рабочая фаза кулачка;

- фаза подъема;

- фаза верхнего стояния (выстоя);

- фаза возврата (опускания).

Примем отрезок  L_1-12= 175 мм, тогда масштабный коэффициент по оси j:

Масштабный коэффициент углового перемещения колебателя :

,

где – максимальная ордината графика , соответствующая заданному углу размаха колебателя, мм.

рад/мм

Масштабный коэффициент времени:

где - рабочий угол профиля кулачка, град;

- частота вращения кулачка;

- длина отрезка на оси абсцисс графика , изображающая время поворота кулачка на рабочий угол, мм;

Масштабный коэффициент угловой скорости колебателя:

где H₁- полюсное расстояние на графике ;

- масштабный коэффициент времени;

Масштабный коэффициент углового ускорения колебателя:

где - полюсное расстояние на графике ;

- масштабный коэффициент времени.

4.2 Выбор минимального радиуса кулачка.

Для получения минимального радиуса строим совмещенный график . Этот график строим в стандартном масштабе Откладываем из точки N длину колебателя NM в масштабе и строим угол размаха колебателя .

Разделим ось графика на равные части и графическим построением на графике определяем линейные перемещения конца колебателя соответствующие положениям 0, 1, 2 и т.д. Перемещение конца колебателя 0-1, 1-2, и т.д. переносим на дугу центрального угла размаха колебателя, и через эти точки деления из центра N проводим лучи N-0, N-1 и т.д.

На лучах N-1, N-2 и т.д. графика откладываем от дуги приведенные скорости, и соединив концы из плавной кривой, получим график . На концах приведенных скоростей во всех положениях колебателя строим угол давления и определяем минимальный радиус кулачка:

4.3 Построение профиля кулачка

В масштабе из центра строим две окружности: минимального радиуса и радиусом (расстояние между осями вращения кулачка и колебателя определили графически). От точки N на окружности радиуса в противоположную сторону угловой скорости кулачка откладываем рабочий угол кулачка и делим его на несколько равных частей N0, N1 и т.д., как разделен график . Из точки N радиусом, равным длине колебателя в масштабе от окружности минимального радиуса строим дугу угла размаха колебателя, перенося разметку положений конца колебателя 0, 1, 2 и т.д.

Из центра через точки 0, 1, 2,.. на дуге колебателя радиусами 0-1, 0-2… проводим концентрические окружности, а из точек N0, N1 … на этих окружностях длиной колебателя в масштабе делаем засечку и получаем точки 0, 2, 3,... Соединив точки плавной кривой, получаем центровой профиль кулачка. Выбираем радиус ролика . Методом обкатки центрового профиля радиусом r строим действительный профиль кулачка и изображаем тип толкателя.

Список литературы

Основная литература

1. К.В. Фролов, С.А. Попов, А.К. Мусатов и др. Теория механизмов и механика машин. - М.: Высш. шк., 2005.-496 с.

2. С.А. Попов, Г.А. Тимофеев. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин. – М.: Высш. шк., 2002. 411с.

3. С.И. Марченко, Е.П. Марченко, Н.В.Логинова. Теория механизмов и машин.- Ростов н/Д.; Феникс, 2003.- 263 с.

Дополнительная литература

1. А.И. Смелягин. Теория механизмов и машин.- М.: Инфр А – М.: НГТУ, 2003.-263с.

2. И.И. Артоболевский. Теория механизмов и машин.-М.: Наука, 1975.-640с.

3. А.Ф. Крайнев. Словарь-справочник по механизмам. -М.: Машиностроение, 1981. -438с.

4. И.И. Артоболевский, Эльденштейн. Сборник задач по теории механизмов и машин. –М.: Наука, 1973. -256с.