книги / Теория механизмов и машин курсовое проектирование

центра вращения кулачка и откладывают на них от точки О соответствую-

щие расстояния R0 + Si sinγ , мм.

μl

4. Из концов полученных отрезков проводят прямые под углом к оси движения толкателя (перпендикуляры к ним при γ 90°), определяя положения плоскости толкателя при его движении относительно кулачка.

5. Строятогибающую,вписаннуювмногоугольник,образованныйпри взаимном пересечении осей движения и тарелки толкателя. Таким образом, получают профиль кулачка. Точки касания огибающей и плоскости не лежат

на радиусах деления. Они смещены на величину ddSφ в масштабе построения.

Размер плоскости (тарелки) толкателя при изготовлении механизма должен быть не меньше этой величины.

Направляющиевобращенномдвижении,вкоторыхперемещаетсятолкатель,определяютсяугломпередачи поположениюкплоскоститолкателя. На рис. 4.9 представлено профилирование центрального кулачка для случая, когда плоскость толкателя перпендикулярна его оси движения.

Рис. 4.9. Профилирование кулачка с плоским толкателем

Рекомендуется диаметр тарелки выбирать вдвое больше величины максимального смещения точки контакта от оси толкателя.

90

4.4. Задания на курсовой проект

Предлагается ряд заданий по исследованию и синтезу кулачковых механизмов [2, 4, 5]. Исходные данные и варианты заданий сформированы в виде таблиц. Для удобства работы с исходными данными введены условные обозначения (рис. 4.10, 4.11).

I. По видам механизма

Рис. 4.10. Виды кулачковых механизмов:

а– с роликовым толкателем; б – с роликовым коромыслом;

в– с плоским толкателем; г – с подпружиненным роликовым толкателем;

91

Рис. 4.10 (окончание):

д – с подпружиненным роликовым коромыслом; е – с подпружиненным плоским толкателем; ж – с роликовым коромыслом; з – с роликовым толкателем;

и – с роликовым толкателем; к – с роликовым толкателем

92

II. По законам движения выходного звена

д е

Рис. 4.11. Законы движения выходного звена: а – синусоидальный,

б– параболический, в – косинусоидальный, г – трапецеидальный,

д– линейно-убывающий, е – треугольный

Комбинированные законы выбираются в соответствии со схемой:

93

Задание № 1

1.По заданным схеме кулачкового механизма, закон движения выходного звена и фазовым углам определить основные размеры механизма наименьших габаритов из условия допускаемого угла давления или выпуклости профиля кулачка (ωк = const).

2.Построить центровой и действительный профиль кулачка, определив радиус ролика для роликового толкателя или коромысла. Для механизмов с тарельчатым выходным звеном определить радиус тарелки.

Задание № 2

1.Позаданнымсхемекулачковогомеханизмаи фазовымугламопределитьосновныеразмерымеханизманаименьшихгабаритовизусловиядопускаемого угла давления или выпуклости кулачка, учтя случай силового замыкания (ωк = const).

2.Построить центровой и действительный профиль кулачка, определив радиус ролика для роликового толкателя или коромысла. Для механизмов с тарельчатым выходным звеном определить радиус тарелки.

3.Подобрать предварительное поджатие и коэффициент жесткости замыкающейпружины(вслучаекоромыслаопределитьlпр).Центртяжести

коромысла расположен на опоре.

Задание № 3

1.По заданным параметрам построить профиль кулачка. Начальное положение поступательного толкателя или коромысла и кулачка должны соответствовать началу фазы удаления.

2.Определить углы профиля кулачка, фазовые углы, ход толкателя hmax или максимальный угол качания коромысла βmax.

3.Методом обращенного движения произвести кинематическое исследование кулачкового механизма. По кинематическим диаграммам охарактеризовать закон движения выходного звена (число рассматриваемых положений для фаз удаления и сближения 10–12) (ωк = const).

4.Из совмещенного графика определить изменение величины угла давления от угла поворота кулачка и построить соответствующую диаграмму.

94

97

Графическая часть заданий выполняется с соблюдением всех требований ГОСТ на формате А1 или А4.

При выполнении заданий № 1 или № 2 можно воспользоваться как аналитическимизависимостямизаконовдвижения,такиспособамиграфического дифференцирования или графического интегрирования.

Если при построении диаграмм движения применяется графическое интегрирование, то первоначально изображается график ddφ2S2. Его макси-

мальнаявысотав миллиметрах выбирается произвольно. Послепоследовательного интегрирования определяются масштабные коэффициенты соответствующих диаграмм аналогаскорости и перемещения выходного звена, м/мм. Последовательность их определения следующая:

где H1, H2 – база, мм, YSmax, мм – максимальная ордината графика перемещения.

Для удобства построения совмещенного графика выбирают H1 = 1

μφ

(в этом случае μS = μdS).

dφ

При выполнении задания № 3 следует воспользоваться графическими приемами построения кривых с помощью сопряжения дуг окружностей, изложенных в курсах инженерной графики.

Впояснительной записке должны быть отражены все основные этапы анализа и синтеза соответствующего кулачкового механизма:

а) задание исходных данных; б) описание основных построений и расчетов;

в) формирование результатов расчетов в виде таблиц и графиков; г) выводы.

Вкачестве примера на рис. 4.12 представлен один из вариантов оформления графической части синтеза кулачкового механизма с поступательным роликовым толкателем (четвертый лист курсового проекта).

98