- •Механика
- •Теория механизмов и машин
- •Курс лекций
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Основные понятия механизмов и машин
- •1.1. Основные определения
- •1.2.2. Классификация кинематических пар в зависимости от числа условий связи
- •1.2.3. Классификация кинематических пар по роду относительного движения звеньев
- •1.2.4. Классификация кинематических пар по характеру соприкосновения элементов пары
- •1.2. Классификация кинематических пар
- •1.2.1. Условия существования кинематических пар
- •1.2.5. Классификация кинематических пар по способу замыкания
- •1.3. Основные виды механизмов
- •2. Структурный анализ механизмов
- •2.1. Определение степени подвижности плоского механизма
- •2.2. Порядок структурного анализа плоского механизма
- •2.3. Основные виды плоских рычажных механизмов
- •3. Кинематический анализ механизмов
- •3.1. Методы кинематического анализа
- •3.2. Задачи кинематического анализа
- •3.3. Планы положений механизма
- •3.4. Построение планов скоростей и ускорений
- •3.5. Свойства плана скоростей
- •3.6. Свойства плана ускорений
- •4. Динамический анализ плоских механизмов
- •4.1. Задачи и методы силового анализа
- •4.2. Характеристика сил, действующих на звенья механизма
- •4.3. Кинетостатический метод
- •Определение сил инерции
- •4.5. Условие статической определимости кинематической цепи
- •4.6. Силовой расчет структурных групп
- •4.6.1. Силовой расчет группы 1-го вида
- •4.6.2. Силовой расчет группы 2-го вида
- •4.6.3. Силовой расчет группы 3-го вида
- •4.6.4. Силовой расчет начального звена
- •4.7. Определение уравновешивающей силы методом Жуковского
- •5. Силы трения в механизмах
- •5.1. Виды трения
- •5.2. Угол трения и коэффициент трения
- •5.3. Силовой анализ с учетом сил трения
- •5.3.1. Трение в поступательной паре
- •5.3.2. Трение во вращательной паре
- •5.3.3. Трение в винтовой паре
- •5.4. Трение качения
- •5.5. Коэффициент полезного действия механизмов
- •6. Синтез передаточных механизмов. Простые зубчатые механизмы
- •6.1. Основные понятия
- •6.2. Классификация зубчатых механизмов
- •6.3. Основная теорема зацепления
- •6.4. Свойства эвольвентного зацепления
- •6.5. Методы изготовления зубьев
- •6.6. Изготовление зубчатых колес методом обкатки
- •6.6.1. Основные понятия
- •6.6.2. Способы обработки зубьев при методе обкатки
- •6.6.3. Установка рейки при нарезании и виды зубчатых колес
- •6.7. Определение размеров зубчатых колес
- •6.7.1. Определение толщины зуба по дуге делительной окружности
- •6.7.2. Определение толщины зуба на любом радиусе
- •6.7.3. Определение угла зацепления
- •6.7.4. Определение радиуса окружности выступов
- •6.8. Виды зацеплений двух зубчатых колес
- •6.9. Корригирование зубчатых колес
- •6.9.1. Цели корригирования
- •6.9.2. Устранение подрезания зубьев
- •6.10. Особенности конического зацепления
- •6.11. Свойства конического зацепления
- •7. Сложные зубчатые механизмы
- •7.1. Основные понятия
- •7.2. Сложные зубчатые механизмы с неподвижными осями
- •7.3. Сложные зубчатые механизмы с подвижными осями
- •7.4. Подбор чисел зубьев простых планетарных механизмов
- •8. Винтовые зубчатые механизмы
- •9. Червячные механизмы
- •10. Волновая передача
- •11. Кулачковые механизмы
- •11.1. Кинематический анализ кулачковых механизмов
- •11.2. Законы движения ведомого звена
- •11.3. Определение действительного угла передачи
- •11.4. Динамический синтез кулачкового механизма
- •Заключение
- •Библиографический список
11.4. Динамический синтез кулачкового механизма
При
проектировании определенной схемы
кулачкового механизма обычно известны
закон движения ведомого звена, минимально
допустимый угол передачи [
]
и все размеры, не относящиеся к профилю
кулачка. Прежде всего, определяется
радиус кулачка
и затем строится профиль кулачка.
Рассмотрим решение на примере механизма с толкателем, снабженным роликом (рис. 76).
а)
б)
Рис. 76. Построение профиля кулачка
По
заданной диаграмме [SA,
t]
производится в масштабе kl
разметка
траектории точки А
–
центра ролика rр.
На восстановленных перпендикулярах
откладываются отрезки
(рис. 76, а):
при подъеме –
в сторону вращения кулачка, при опускании
–
в противоположную сторону.
Из полученных точек Bi проводятся лучи под углом [ ].
В
данном случае можно точки Вi
соединить плавной кривой и провести
к
ней касательные под углом [
]
к лучам
.
Все касательные образуют зону (на чертеже
заштрихованную), внутри которой любая
точка дает угол
>[
].
Для
центрального кулачкового механизма
центр кулачка должен находиться на
прямой А4А0,
а точка О
даст наименьшие размеры кулачка, так
как
.
Зная радиус r0 и применяя метод обращения движения (метод инверсии), можно построить теоретический и действительный профили кулачка в порядке, обратном кинематическому анализу (рис. 76, б).
Заключение
Основой изложенного в учебном пособии курса теории механизмов приборов является многолетний опыт преподавания дисциплины с учетом современных требований.
Приведенные авторами в материалах примеры определения параметров механизмов на основе графических и аналитических методов окажут студентам помощь в усвоении курса.
Методика изложения учебного содержания рассчитана на вариативное использование его в курсах подготовки как бакалавров и магистров, так и инженеров.
Библиографический список
Артоболевский, И.И. Теория механизмов и машин [Текст] / И.И. Артоболевский. – М.: Наука, 1988. – 638 с.
Белоконев, И.М. Теория механизмов и машин. Конспект лекций [Текст]: учеб. пособие для вузов / И.М. Белоконев, С.А. Балан, К.И. Белоконев. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Дрофа, 2004. – 172 с.
Заблонский, К.И. Теория механизмов и машин [Текст] / К.И. Заблонский, И.М. Белоконев, Б.М. Щекин. – Киев: Вица школа, 1989. – 375 с.
Кожевников, С.Н. Теория механизмов и машин [Текст] / С.Н. Кожевников. – М.: Наука, 1973. – 784 с.
Левитская, О.Н. Курс теории механизмов и машин [Текст] / О.Н. Левитская, Н.И. Левитский. – Высш. шк., 1985. – 279 с.
Марченко, С.И. Теория механизмов и машин [Текст] / С.И. Марченко, Е.П. Марченко и др. – Ростов н/Д.: Феникс, 2003. – 256 с.
Фролов, К.В. Теория механизмов и механика машин [Текст]: учебник для втузов / под ред. Фролова К.В. – 4-е изд., перераб. – М.: Высш. шк., 2003. – 496 с.
