Синтез кулачкового механизма с роликовым толкателем
Исходные данные:
| Параметры | Значения |
| Ход толкателя S, мм. | |
| Мин. угол передачи движения при подъёме пмин при опускании омин | |
| 60 (1/0,0175) | |
| 50 (0,83/0,0146) | |
| Полезное усилие на толкателе F, H | |
| Фазовые углы: подъёма П (косинусоида) верхнего выстоя ВВ (квадратичная парабола) подъёма О | |
| 180° (3.1416) | |
| 60° (1.0472) | |
| 90° (1.5708) | |
| Диаметр вала d, мм | |
| Направление вращения кулачка | Против часовой стрелки |
Значение эксцентриситета (е) примем равным нулю.
раб=п+ вв+ о+ нв=180º+60º+90º+30º
Выберем масштаб перемещения толкателя S:
Закон движения толкателя – квадратичная парабола:
В формуле знак «+» - на фазе подъема (п), знак «-» - на фазе опускания (о).
В формуле знак «-» - на фазе подъема (п), знак «+» - на фазе опускания (о).
Подставляя значения в вышеуказанные формулы строим графики зависимости фазы подъема и фазы опускания (Таблица 1):
| Значения | ||||||||||
| Фград | ||||||||||
| S, мм | 0.0 | 1.0 | 3.7 | 8.0 | 13.2 | 18.8 | 24.0 | 28.2 | 31.0 | 32.0 |
| Sмасштаб, мм | ||||||||||
| Vi, мм | 8.7 | 26.1 | 37.7 | 46.4 | 52.2 | 46.4 | 37.7 | 26.1 | 8.7 |
| Значения | ||||||||||
| Фград | ||||||||||
| S, мм | 32.0 | 31.2 | 28.8 | 24.9 | 19.4 | 12.6 | 7.1 | 3.2 | 0.79 | 0.0 |
| Sмасштаб, мм | ||||||||||
| Vi, мм | 10.6 | 28.9 | 64.4 | 85.5 | 101.8 | 110.2 | 105.5 |
Методом графического дифференцирования (по метод касательной или метод хорд), приняв полюсное расстояние H, строятся графики первой производной S'=dS/d - получаем график аналога скорости толкателя V().
При кинематическом замыкании кулачок является ведущим звеном на всех фазах работы кулачкового механизма. Поэтому при определении основных размеров кулачкового механизма с силовым замыканием углы давления должны быть меньше допустимой величины max, как на фазе удаления, так и на фазе приближения толкателя.
Для предварительных расчетов примем значение угла давления (при условии +=90º):
max30º…40º (min 50º…60º)
С целью обеспечения посадки кулачка на вал рекомендуется соблюдать условие
где – радиус ролика; dв – диаметр вала; - разность между радиусом ro практического профиля кулачка и радиусом вала 0,5 dв.
Разность при dв = 20… 30 мм можно принять равно 5…10.
.
Список литературы
Основная
1. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин: Учеб. для ВТУЗов. – М.: Наука, 1988. – 640 с.
2. Теория механизмов и машин: Учеб. для ВТУЗов / К. В. Фролов, С. А. Попов и др.; Под ред. Фролова К. В. – М.: Высш. шк., 1987. – 496 с.
3. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. / Корняко А. С. и др. – Киев: Высш. шк., 1970. – 332 с.
4. Попов С. А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин. – М.: Высш. шк., 1986.
5. Коровин Ю.В. Зубчатые механизмы: Учебное пособие. – М.: Изд-во “Машиностроение”, 2000. – 255 с.
Дополнительная
6. Кожевников С. Н. Теория механизмов и машин. – М.: Машиностроение, 1973. – 592 с.
7. Юдин В. А., Барсов Г. А., Чупин Ю. Н. Сборник задач по теории механизмов и машин. – М.: Высш. шк., 1982
8. Артоболевский И. И., Эдельштейн Б. В. Сборник задач по теории механизмов и машин. – М.: Наука, 1975.