7.1 Методические указания к построению профиля кулачка.

В системах автоматического управления широко применяются кулачковые механизмы. Они используются для воспроизведения заданного закона движения рабочего звена или для сообщения ему требуемых перемещений с остановками заданной продолжительности.

Рисунок 7

Кулачковый механизм (рис. 7) включает в себя два основные эвена: ведущий кулачок 1 и ведомый толкатель 2, связанный с рабочим (исполнительным) органом 3. Кулачок в большинстве механизмов совершает непрерывное вращательное, а толкатель - возвратно-поступательное движение.

Профиль кулачков, как правило, представляет собой сочетание радиусных и лекальных кривых.

Определенные трудности в проектировании таких профилей возникают при построении линий перехода с одного рабочего профиля кулачка (копира) на другой.

Сопряжением называется плавный переход от прямой линии к дуге окружности или от одной дуги окружности к другой. Точкой сопряжения называется общая точка двух сопрягаемых линий.

Построение сопряжений основано на двух положениях из геометрии:

1) для сопряжения прямой линии и дуги необходимо, чтобы центр окружности, которой принадлежит дуга, лежал на перпендикуляре к прямой, восстановленном из точки сопряжения (рис. 8 а, б, в);

2) для сопряжения двух дуг необходимо, чтобы центры окружностей, которым принадлежат дуги, лежали на прямой, проходящей через точку сопряжения и перпендикулярной к общей касательной этих дуг (рис. 8 г-и).

Для выполнения сопряжения между двумя прямыми линиями, от прямой линии к окружности и от одной дуги окружности к другой при помощи некоторой дуги должны иметь место три элемента построения:

1) радиус сопряжения дуги;

Рисунок 8

2) центр дуги сопряжения;

3) точка сопряжения.

Задается один из этих элементов (например, радиус), остальные элементы должны быть получены построением. Основные случаи сопряжений и их построение даны на рис. 8.

Примечание. Все построения сопряжений на чертеже должны быть сохранены.

Как указывалось выше, профили кулачков на отдельных участках очерчены лекальными кривыми (эллипс, парабола, циклоида, синусоида, эвольвента и др.). Очертания таких кривых на чертежах строят с помощью лекал. До обводки кривой по лекалу рекомендуется соединить полученные точки проведением тонкой линии от руки на глаз, стараясь при этом придать ей возможно более плавные очертания, и лишь после этого подобрать соответствующей кривизны лекало, соединяя не менее трех точек одновременно.

Построение очертания кулачка следует начинать с нанесения осей координат. Затем строят лекальные кривые по их заданным параметрам и выделяются их участки, входящие в очертания кулачка. После этого можно вычертить плавные переходы между лекальными кривыми. При этом следует учесть, что через точку D проходит касательная к эллипсу.

Обозначение R_x показывает, что величина радиуса определяется построением. На чертеже вместо R_х надо проставить соответствующие числа со знаком "". Кулачок вычерчивается в масштабе 1:1.

7.2 Методические указания к выполнению чертежей швеллера (тавра) и валика.

При построении машиностроительных чертежей деталей часто встречаются уклоны, конусности, фаски.

Уклон прямой характеризует ее наклон к другой прямой и выражается отношением противолежащего катета ВС к прилежащему АС (рис. 9). Уклон может быть выражен простой дробью, десятичной или в процентах.

Для построения заданного уклона на контуре заданной детали необходимо рядом построить тонкими линиями прямоугольный треугольник, tg угла которого равен уклону. Затем через точку, положение которой задано на чертеже, провести прямую, параллельную гипотенузе построенного треугольника.

Рисунок 9

Конусностью называется отношение диаметра окружности основания прямого конуса к его высоте, а для усеченного конуса - отношение разности диаметров оснований к его высоте, (рис. 10), т.е.

Рисунок 10

При одном и том же угле конусность в два раза больше уклона.

Примечания.

1. Острый угол уклона и конусности в обозначениях должен быть направлен в сторону уклона и вершины конуса.

2. При обводке карандашом построение уклона и конусности надо показать тонкими линиями.

Рисунок 11

Таблица 7

Вариант		N		Параметры швеллера в мм																Масштаб
				h		b			d			t		R			r
4, 8, 10		22а		220		87			5,4			10,2		10			4			1:2
12, 16		24а		240		95			5,6			10,7		10,5			4			1:2
20, 24		27		270		95			6,0			10,5		1			4,5			1:2
28		30		300		100			6,5			11,0		12			5			1:2,5
Вариант	Параметры валика в мм																	c	n		Масштаб
	D		d1		d2		d3	L		ℓ1	ℓ2		ℓ3		ℓ4	
4, 8, 10	15		12,5		7,5		4	55		45	15		15		22,5	90		1	3		2:1
12, 16	17		14		9		5	55		45	20		12,5		20	60		1,5	5		2:1
20, 24	7,5		6,5		4		2	28		22,5	7,5		7,5		12	60		0,5	3		4:1
28	8,5		7		4,5		2,5	28		22,5	10		6		10	90		0,5	5		4:1

Рисунок 12

Таблица 8

Вариант	N	Параметры швеллера в мм						Масштаб
		h	b	d	t	R	r
3, 7	14	140	58	4,9	8,1	8	3	1:1
11, 15	16а	160	68	5	9,0	8,5	3,5	1:1
9, 23	18а	180	74	5,1	9,3	9	3,5	1:1
27	20а	200	80	5,2	9,7	9,5	4	1:1

Продолжение таблицы 8

Вариант	Параметры валика в мм											c		n		Масштаб
	А	d1	d2	d3	d4	L	ℓ1	ℓ2	ℓ3	
3, 7	80	60	40	16	30	200	60	90	50	90	4		3		1:2
11, 15	100	75	60	20	37,5	250	75	112,5	63	90	5		3		1:2
9, 23	160	120	80	32	60	400	120	180	100	60	8		3		1:4
27	140	112	96	40	60	480	160	200	120	90	12		5		1:4

Рисунок 13

Таблица 9

Вариант		N		Параметры балки тавровой в мм																Масштаб
				b		h			d = t			r		r1			r2
2, 6		14,7		140		70			11,5			11,5		6			3			1:1
10, 14		16,8		160		80			13,0			13,0		6,5			3,5			1:1
18, 22		18,5		180		90			14,5			14,5		7,5			3,5			1:2
26		20,1		200		100			16,0			16,0		8			4			1:2
Вариант	Параметры валика в мм																	c	n		Масштаб
	D		d1		d2		d3	L		ℓ1	ℓ2		ℓ3		ℓ4	
2, 6	30		25		15		8	110		90	30		30		45	60		2	3		1:1
10, 14	34		28		18		10	110		90	40		25		40	90		3	5		1:1
18, 22	60		50		30		16	220		180	60		60		90	90		4	3		1:2
26	66		56		36		20	220		180	80		50		80	60		6	5		1:2

Рисунок 14

Таблица 10

Вариант		N		Параметры балки тавровой в мм																Масштаб
				b		h			d = t			r		r1			r2
1, 5		8,4		80		40			7,0			7,0		3,5			2			2:1
9, 13		9,4		90		45			8,0			8,0		4,0			2			2:1
17, 21		10,5		100		50			8,5			8,5		4,5			2			1:1
25		12,6		120		60			10,5			10		5,0			2,5			1:1
Вариант	Параметры валика в мм																	c	n		Масштаб
	А		d1		d2		d3	d4		L	ℓ1		ℓ2		ℓ3	
1, 5	40		30		20		8	15		100	30		45		25	60		2	3		1:1
9, 13	42		28		24		10	15		120	40		50		30	90		3	5		1:1
17, 21	84		56		48		20	30		240	80		100		60	60		6	5		1:2
25	105		70		60		25	37,5		300	100		125		75	60		7,5	5		1:2,5