Кинематический синтез кулачковых механизмов.

Цель листа: для одного и того же закона движения толкателя выполнить синтез двух кулачковых механизмов с роликовым поступательно движущимся толкателем и с поступательно движущимся тарельчатым толкателем.

Исходные данные:

Задан закон движения толкателя в виде качественного изменения диаграммы аналога ускорения толкателя от угла поворота кулачка . Заданы параметры закона движения:

Высота подъема толкателя -

Фазовые углы подъема, выстоя, опускания толкателя:

Коэффициенты, определяющие этапы разгона толкателя на фазах подъема и опускания толкателя:

Угловая скорость вращения кулачка:

Допустимые углы движения на фазах подъема и опускания:

4.1. Построение кинематических диаграмм:

Построить закон движения толкателя с помощью графического метода интегрирования. Сначала строим заданную диаграмму аналога ускорения толкателя для рабочего угла поворота кулачка. .

По оси абсцисс откладываем угол поворота кулачка . Фазовые углы поворота кулачка заданы в градусах, поэтому выбираем масштабный коэффициент угла поворота кулачка: .

Масштабные коэффициенты по оси ординат первой диаграммы, т.е. масштабный коэффициент ускорения и масштабный коэффициент аналога ускорения, могут быть посчитаны только после построения и вычисления остальных кинематических диаграмм. Отрезок изображающий величину амплитуды А таким образом, чтобы при интегрировании ординаты двух других графиков закона движения толкателя получились достаточно большими.

Графически проинтегрировав первую диаграмму получаем график изменения аналога скорости для рабочего угла поворота кулачка, проинтегрировав еще раз получаем диаграмму перемещения толкателя. Масштабный коэффициент угла поворота кулачка для всех диаграмм оставляем равный:

полюсное расстояние принимаем равным:

4.2. Подсчет масштабных коэффициентов:

масштабный коэффициент перемещения:

масштабный коэффициент аналога скорости:

масштабный коэффициент аналога ускорения:

масштабный коэффициент скорости:

масштабный коэффициент ускорения:

4.3. Синтез кулачкового механизма с роликовым толкателем:

Цель: определить основные размеры (радиус начальной шайбы r₀, эксцентриситет e) кулачкового механизма с роликовым толкателем из условия обеспечения углов передачи , также при подъеме и опускании толкателя больших чем допустимые заданные.

Используем неравенство:

для его решения диаграммой , которую строим в одинаковых масштабных коэффициентах по обеим осям из диаграмм и , полученные ранее при интегрировании, исключая параметр .

Далее строим в масштабе М2,5:1 теоретический профиль кулачка, применив метод обращенного движения. Находим наименьший радиус выпуклой части теоретического профиля кулачка приближенным геометрическим построением.

Принимаем радиус ролика толкателя меньшим из двух условий:

Принимаем окончательно:

Практический профиль кулачка вычерчиваем как огибающую параметрического семейства роликов. В одном из положений изображаем роликовый толкатель, показываем опоры кулачка и толкателя, кинематическую пару толкателя и ролика. Проставляем на плане механизма номера всех взаимных положений кулачка и толкателя.

Вычерчиваем график изменения угла давления для всего рабочего угла поворота кулачка.

4.4. Синтез кулачкового механизма с тарельчатым толкателем:

Цель: определить минимальный радиус кулачка r_0min для механизма с плоским тарельчатым толкателем из условия обеспечения выпуклого профиля кулачка. Для этого воспользуемся формулой:

Для решения неравенства необходимо построить диаграмму , которую строим в одинаковых масштабных коэффициентах по обоим осям диаграммы. Эта диаграмма строиться совмещением двух диаграмм: и .

Радиус основной шайбы кулачка:

принимаем минимальный радиус кривизны профиля кулачка:

принимаем

Строим в масштабе теоретический профиль кулачка, применив метод обращенного движения и выделяя центр тарелки при всех промежуточных положениях толкателя.

Строим практический профиль кулачка, проводя перпендикуляры к радиусам (тарелки) через соответствующие точки теоретического профиля. Действительный профиль это огибающая параметрического семейства тарелок.

Выбираем радиус тарелки исходя из условия:

На плане кулачкового механизма с тарельчатым толкателем показываем практический профиль кулачка по расстоянию от центра тарелки до наиболее удаленной точки касания тарелки с практическим профилем. В определенном положении изображаем тарельчатый толкатель с учетом радиуса тарелки , показываем опоры кулачка и толкателя. Проставляем на плане механизма , , , углы , , , , а также обозначаем номера всех взаимных положений кулачка и толкателя.

5. Расчет редуктора:

Исходные данные: определить: и ? Схема редуктора:

Определяем передаточное отношение редуктора:

и

Запишем условие соосности для редуктора:

откуда

Передаточное число:

решая данное уравнение относительно с учетом

получаем

ответ:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Задачей данного курсового проекта было научиться:

1. Кинематическому анализу механизма.

2. Силовому расчету.

3. Динамическому анализу механизма.

4. Синтезу зубчатой передачи.

5. Синтезу кулачковых механизмов.

6. Расчету редуктора.

В проекте были использованы законы движения механизма, формулы, законы движения и другой необходимый для его разработки математический и графический инструментарий.

Все листы данного проекта выполнены с учетом и требований ГОСТов закрепленных за выполнением чертежей.

При разработке проекта применялись знания полученные при прослушивании курса лекций по теории машин и механизмов, а также методические указания приведенные в различных методичках и учебной литературе по курсу теории машин и механизмов, а также самостоятельная работа с различными справочниками по курсу теории машин и механизмов (смотри список используемой литературы). Также при проектировании использовались стенды – примеры, вывешенные на кафедре деталей машин и теории механизмов.

Дальнейшие знания полученные при прослушивании курса лекций по теории машин и механизмов, а также закрепленные во время выполнения курсового проекта и опыт конструирования, полеченный также в процессе разработки курсового проекта, надеюсь, будет использован в процессе последующего обучения и работы по созданию, конструированию и проектированию различных деталей и узлов механизмов.

Список используемой литературы

1. А.С. Кореняко «Курсовое проектирование по ТММ».

2. С.А. Попов «Курсовое проектирование по ТММ».

3. В.А. Иванов «Силовой расчет рычажных механизмов» Методические указания.

4. К.В. Фролов «Теория механизмов машин».

5. Артоболевский И.И. «Теория механизмов и машин».

6. В. В. Гриб лекции по «Теории механизмов и машин»

7. Ю.Н. Чупин, Е.Н. Фурсов «Динамический синтез плоских механизмов на ЭВМ» Методические указания.

Дата добавления: 2015-11-13