Читайте также:
|
|
Углом давления называется угол λ между вектором линейной скорости выходного звена (толкателя) и реакцией, действующей с ведущего звена (кулачка) на выходное звено. Эта реакция без учета сил трения направлена по общей нормали к взаимодействующим поверхностям (рис. 7.13).
Рис. 7.13. Угол давления
Реакцию Р12 можно разложить на две составляющие: горизонтальную Рτ12 и вертикальную Рn12. Если, в силу каких либо причин, угол давления будет увеличиваться, то при неизменной составляющей реакция Рn12 и ее горизонтальная составляющая Рτ12 возрастет. Это приведет к перекосу оси толкателя в направляющей поступательной пары, увеличению сил трения и снижению КПД. При достижении углов больше допустимого, возможно заклинивание механизма.
7.9. Силы в кулачковом механизме(рис. 7.14.)
Определим, с какой силой F12 кулачок должен действовать на толкатель, чтобы преодолеть силу F2 (полезного сопротивления).
Допущения:
- Учитываем перекос в направляющих вследствие зазора между толкателем и направляющими (точки С и D).
- Трение учтем только в направляющих (в паре толкатель – стойка).
- Толщиной штанги толкателя пренебрегаем.
Рис. 7.14. Силы в кулачковом механизме
Из условия равновесия толкателя:
∑МС = F20'' a – F21 (a + b) sin λ = 0, откуда: F20'' = [F21 (a + b) sin λ] / а.
∑МD = F20’ a – F21 b sin λ = 0, откуда: F20’ = (F21 b sin λ) / а,
где а – длина направляющей, b – вылет толкателя.
∑МУ = F21 сos λ – F2 – Fтр’ – Fтр’’,
где Fтр’ = f F20’ , Fтр’’ = f F20'' – силы трения в направляющих.
После преобразований получим:
F21 = a λ F2 / [a λ сos λ – f (a + b) sin λ]. (7.1)
Мгновенный КПДηмгнкулачкового механизма
Ранее получено, что для механизмов с вращающимся ведущим звеном мгновенный КПД
ηмгн = М0дв / Мдв ,
где Мдв и М0дв – величины момента, движущего кулачок с учетом трения и соответственно без него.
Для рассматриваемого механизма (рис. 7.14.) Мдв = F21 h; М0дв = F021 h ,
где F21 и F021 – величины силы, с какой кулачок действует на толкатель с учетом трения и соответственно без него.
Тогда, учитывая зависимость (7.1) получим:
ηмгн = 1– [f (a+2b)tg λ] / a. (7.2)
Выводы:
· С увеличением угла давления мгновенный КПД механизма снижается. Поэтому целесообразно снижать углы давления. Однако уменьшение углов давления приведет к росту габаритных размеров механизма.
· При большихуглах давления в механизме возникает самоторможение, когда ηмгн ≤ 0.
Определим, при каком критическом угле давления λкрит наступит самоторможение:
ηмгн = 1– [f (a+2b)tg λ] / a ≤ 0.
Отсюда
tg λкрит = а / (а+ 2b).
По широко распространенной рекомендации принимают: для кулачкового механизма с поступательно движущимся толкателем допустимый угол давления равен: λмах = 25º ÷ 30º; для кулачкового механизма с качающимся толкателем допустимый угол давления равен: λмах = 35º ÷ 45º.
При силовом замыкании высшей пары на фазе опускания самоторможения возникнуть не может, так как на этой фазе движение толкателя происходит
под действия сил тяжести и упругости пружины. Поэтому на этой фазе допускаются бóльшие углы давления.
Дата добавления: 2015-07-07; просмотров: 438 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Толкателя | | | Последовательность действий |