Проектування кулачкового механізму

4. Проектування кулачкового механізму

Широке застосування кулачкових механізмів обумовлене тим, що з їхньою допомогою легко відтворюється заданий закон руху веденої ланки.

Потрібно мати на увазі, що при виборі закону руху веденої ланки можуть виникнути удари в кулачковому механізмі. Розрізняють наступні групи законів руху: із твердими ударами, з м'якими ударами, без ударів. Тверді удари в кулачковому механізмі мають місце, коли підйом або опускання штовхача відбувається з постійною швидкістю. При синусоїдальному законі рух відбувається без твердих і м'яких ударів (цей закон рекомендується при проектуванні швидкохідних кулачкових механізмів).

Для синтезу (проектування) кулачкового механізму задаються: схема механізму; максимальне лінійне h або кутове y переміщення веденої ланки; фазові кути повороту кулачка (видалення – j_в, далекого стояння j_буд.с., повернення j_в); закони руху вихідної ланки для фази видалення й повернення; довжина коромисла l для коромисловых кулачкових механізмів. Виходячи з умов обмеження кута тиску, визначають основні розміри ланок кулачкового механізму; мінімальний радіус кулачка, положення коромисла щодо центра обертання кулачка, проектують профіль кулачка графічним або аналітичним методами.

4.1 Побудова діаграм руху штовхача

Вичерчуємо діаграму аналога прискорення коромисла , для чого на осі абсцис у довільному масштабі m_j відкладаємо задані кути j_в=95°, j_буд.с.= 20°, j_в=160°. Для прийнятої довжини діаграми X=230 мм величини відрізків, що зображують фазові кути:

Для побудови графіка переміщення вихідної ланки по куті повороту кулачка необхідно виконати дворазове інтегрування другої похідної від переміщення вихідної ланки по куті повороту кулачка.

В інтервалі кута видалення j_в у довільному масштабі будуємо закон рівномірно убутного прискорення, також і а в інтервалі кута повернення j_в.

Для побудови діаграми аналога швидкості , інтегруємо побудовану діаграму , для чого відрізки X_у й X_в ділимо на 6 рівних частин.

Через крапки 1,2,3…, 13 проводимо ординати, які ділять всю площу заданих діаграм на ряд ділянок. Площа кожного з ділянок заміняємо рівновеликим прямокутником із загальною підставою на осі абсцис. Проектуємо висоти отриманих трикутників на вісь ординат. Крапки проекцій 1', 2', 3',…, 13' з'єднуємо з полюсом P₂, узятим на довільній полюсній відстані H₂ від початку O осей координат променями P₂1', P₂2', P₂3',…, P₂13'.

Вісь абсцис діаграми , ділимо на таку ж кількість рівних частин, як і вісь абсцис діаграми . Із крапки Про паралельно промінь P₂1' проводимо лінію до перетинання її в крапці 1'' з ординатою 1. Із крапки 1'' паралельно лучу P₂2' проводимо пряму до перетинання з ординатою 2 і т.д. Отримана ламана і являє собою приблизно шукану інтегральну криву  на ділянці, що відповідає куті j_у повороту кулачка.

Діаграма цієї функції на ділянці, що відповідає куті j_У будується аналогічним способом.

Діаграму переміщень коромисла S(j) також будуємо методом графічного інтегрування кривій .

Обчислимо масштаби діаграм. Масштаб по осі абсцис діаграм

радий/мм

Масштаб по осі ординат діаграми переміщень

де h =30 мм – максимальне переміщення штовхача (центра ролика);

Sмах – максимальна ордината діаграми переміщень.

В інтервалі кута видалення

в інтервалі кута повернення

Масштаб по осі ординат діаграми

Масштаб по осі ординат діаграми

Розмітку траєкторії крапки В (центра ролика) робимо відповідно до діаграми S(j), для чого ліворуч від осі ординат під довільним кутом проводимо пряму й на ній відкладаємо відрізок O, дорівнює максимальному переміщенню штовхача в масштабі 2:1. Кінцеву крапку B₆ з'єднуємо з кінцевою крапкою 6' проекції найбільшої ординати 6–6. Через крапки 1', 2',…, 5' проводимо прямі, паралельні 6' – B₆. Отримані крапки B_1, B_2,…, B₆ дають розмітку траєкторії коромисла в інтервалі кута видалення.

Аналогічно здійснюємо розмітку траєкторії крапки В коромисла в інтервалі кута повернення.

Похожие работы

Механізм важіля

Скачать

29222

2

6

... додатку 1, рисунок 1[14], вариант 5. О2   3 1 О15 А  2   В Д 4  С Рис 1.1.Механізм важіля Механізм важіля складається з п’яти ланок, де ланка ...