Лекция № 13 Кулачковые механизмы

Лекция № 13

Кулачковые механизмы

Основное достоинство кулачковых механизмов заключается в том, что они позволяют сравнительно легко получить требуемый или наперед заданный закон… Для уменьшения трения между кулачком и толкателем иногда устанавливают ролик,… Кулачковые механизмы бывают плоские (обычно) и пространственные (рис.13.1).

Элементы и параметры кулачковых механизмов. Основные обозначения.

Теоретический профиль кулачка - это траектория, которую описывает центр ролика толкателя в своем относительном движении вокруг кулачка. Рабочий профиль кулачка - это эквидистантная кривая по отношению к… При решении различных задач анализа и синтеза кулачковых механизмов обычно рассматривают контакт теоретического…

Общие принципы проектирования кулачкового механизма.

При проектировании кулачковых механизмов должны быть заданы или определены:

-схема механизма;наибольшее перемещение толкателя (линейное или угловое) -фазовые углы поворота кулачка;

- закон движения кулачка;

- закон движения толкателя;

- размеры механизма, характеризующие данную схему;

- координаты точек профиля кулачка.

Выбор схемы кулачкового механизма, величин S_mac и фазовых углов поворота кулачка определяются конструктивными соображениями и определенным технологическим процессом, который выполняется машиной.

Закон движения кулачка при выбранной схеме механизма определяется также конкретными условиями работы всей машины или данного механизма. В подавляющем большинстве случаев кулачок вращается в одном направлении с постоянной угловой скоростью.

Выбор закона движения толкателя

Иногда закон движения толкателя диктуется самим технологическим процессом машины. При более широкой возможности выбора закона движения толкателя… S=M*S max+N*R( ). (13.1) Аналог скорости толкателя S '=N*R' ( ). (13.2)

Б) работа с «мягким» ударом.

В качестве примера рассмотрим косинусои дальный закон изменения ускорения толкателя.

Функция R и ее производные имеют вид:

R = 0,5S_mac(l-cos(πγ/Ф)), R'=90S_maс/Ф*sin(πγ/Ф),

R"= 0,5*S_mac*(180/Ф)² *cos(πγ/Ф). Углы γ и Ф определяются в градусах по таблице 13.1в зависимости от угла φ.

На рис. 13.6 показаны графики перемещения, аналога скорости и ускорения толкателя и показан способ их построения.Из графиков видно, что при косинусоидальном законе скачок ускорения и, соответственно, сил инерции ("мягкий" удар) толкателя происходит на конечную величину в начале и конце участка. Это позволяет его использовать при значительно больших скоростях.

 

 

Рис.13.6

В) безударная работа толкателя.

В качестве примера синусоидальный закон изменения ускорения толкателя.

R=S_mac(γ/Ф-(Sin(2πγ/Ф))/2π) ;

R'=180_* S_mac (1-Cos(2πγ/Ф))/(πФ); R"=2S_mac (180/Ф)²Sin(2πγ/Ф))/π.

Углы γ и Ф определяются в градусах по таблице 13.1 в зависимости от угла φ.

Характер графиков перемещения, аналогов скоростей и ускорений толкателя при синусоидальном законе приведён на рис.13.7. Здесь же показан и способ графического построения.

Синусоидальный закон ускорения толкателя обеспечивает теоретически безударную работу толкателя. Однако максимальные величины ускорений при этом будут приблизительно в 1,3 раза больше, чем при косинусоидальном законе ускорений.

Рис.13.7

Лекция №14

Угол давления в кулачковых механизмах .

Углом давления а называется угол, образованный нормалью к профилю кулачка в точке контакта и абсолютной скоростью ведомой точки толкателя .… Рис.14.1  

Определение основных размеров механизма

Величины r0 и е находятся обычно из условия ограничения величин углов давления а на участке рабочего хода. Это объясняется тем, что при ведущем кулачке, вращающемся в одном направлении,… Анализ зависимости (14.1) показывает, что (за исключением линейного закона движения) наибольшие значения угла а (по…

Определение координат рабочего и теоретического профиля кулачка.

Исходными данными являются размеры механизма – г0 и е, максимальный ход толкателя Smac , радиус ролика rр и заданный закон движения толкателя.… Для получения координат точки К в неподвижной системе координат спроектируем… ОК=ОЕ+ЕА+АК(14.4)