7. Синтез кулачкового механизма
7.1. Определение закона движения толкателя
По заданному аналогу ускорения определяем закон движения толкателя. Для этого, дважды аналитически проинтегрировав заданную функцию
получим функции
и
[1, 2]. Для первого участка
имеем:
;
Начальные условия:
при
.
Следовательно, C1
= 0 и
;
При
.
Следовательно C2
= 0 и
.
Для второго участка
(
)
имеем:
,
При
;
.
Откуда
и
.
.
При
;
и
.
Зная ход толкателя,
определим параметр a:
,
так как
,
м.
Таким образом, имеем
;
;
;
;
;
.
Подсчитанные
значения
и
для нескольких значений
,
с шагом
,
на интервале удаления приведены в табл.
10.
Таблица 10
|
|
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
|
146 10-3 |
-146 10-3 | |||||
|
|
0 |
25,48 10-3 |
50,95 10-3 |
76,45 10-3 |
51,08 10-3 |
25,5 10-3 |
0 |
|
|
0 |
2,22 10-3 |
8,89 10-3 |
20 10-3 |
31,26 10-3 |
38 10-3 |
40 10-3 |
,
м
,
м
,
м
7.2. На листе 2
приведены графики зависимостей
,
,
.
Масштабные коэффициенты построения:
м/мм;
м/мм;
;
град/мм, где
—
углы отсчитываемые в градусах;x
— длина, отрезка оси абсцисс графика
соответствующая трем фазам движения.
7.3. Определяем основные параметры кулачкового механизма
Для кулачкового
механизма с толкателем, снабженным
роликом, основные параметры, (S0
и e)
определяем из условия
,
где
— угол давления,
—
допускаемый угол давления (
).
Выбираем в допускаемой области (лист
2, прил. А) значения, соответствующие
минимальным габаритам кулачкаS0
= 110 мм, e
= 0.
Пользуясь методом
инверсии (обращения движения), строим
центровой профиль кулачка в масштабе
м/мм.
7.4. Радиус ролика
Выбираем радиус ролика, удовлетворяющий одновременно двум условиям
мм; 
мм,
где rр
— радиус
ролика;
мм — минимальный радиус кривизны
центрового профиля на выпуклой части
ролика;Rmin
= 110 мм — минимальный радиус-вектор
центрового профиля кулачка.
Принимаем rр = 40 мм.
Строим рабочий профиль кулачка, как кривую эквидистантную центровому профилю и удаленную от нее на расстояние rр = 40 мм.
7.5. Расчет параметров замыкающей пружины
Определяем жесткость замыкающей пружины и усилие предварительного сжатия из условия
где Q0
— усилие предварительного сжатия
пружины, Н;
mт
= 2 кг
— масса
толкателя; С
— жесткость
пружины н/м;
— перемещение толкателя, м;
— ускорение толкателя [2];
с-1
— угловая скорость кулачка;
—
аналог ускорения толкателя,
м.
Для этого строим
график
—
(лист 2), проводим из начала координат
касательную к графику, а затем прямую,
ей параллельную, на расстоянии 0,3mтаМ
(
—
ускорение толкателя, соответствующее
точке касанияМ).
Получим график для определения
характеристик пружины.
Усилие предварительного сжатия пружины:
Н.
Жесткость пружины:
Н/м.
Список источников информации:
1. Теория механизмов и машин: Учеб. для ВТУЗов /К. В. Фролов, С. А. Попов и др./Под ред. К. В. Фролова. — М.: Высш.шк., 1987, 496 с. 2. Теория механизмов и машин /Системный подход/: Учеб. пособие /А. А. Грунауэр, И. Д. Долгих. К.: УМК ВО, 1992, 384 с. 3. Асинхронные короткозамкнутые трехфазные электродвигатели серии 4А основного исполнения ГОСТ 19523-74. 4. Кореняко А. С. Курсовое проектирование по ТММ. –К.: Вища школа, 1970, 330 с. 5. Теория механизмов и машин. Задания на курсовой проект и методические указания по его выполнению для студентов машиностроительных специальностей. В. Н. загребельный, А. А. Зарубина, Г. А. Кротенко и др. – Харьков: НТУ «ХПИ», 2001. – 28 с.
Таблица значений
|
мин
|
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
|
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 |
0.010760 0.012715 0.014904 0.017345 0.020054 0.023044 0.026350 0.029975 0.033947 0.038287 0.043017 0.048164 0.053751 |
0.011071 0.013063 0.015293 0.017777 0.020533 0.023557 0.026931 0.030613 0.034644 0.039047 0.043845 0.049064 0.054728 |
0.011387 0.013418 0.015689 0.018217 0.021019 0.024114 0.027521 0.031260 0.035352 0.039819 0.044685 0.049976 0.055717 |
0.011709 0.013779 0.016092 0.018665 0.021514 0.024660 0.028121 0.031917 0.036069 0.040602 0.045537 0.050901 0.056720 |
0.012038 0.014148 0.016502 0.019120 0.022018 0.025214 0.028729 0.032583 0.036798 0.041395 0.046400 0.051838 0.057736 |
0.012373 0.014523 0.016920 0.019583 0.022529 0.025778 0.029348 0.033260 0.037537 0.042201 0.047276 0.052788 0.058765 |
град
навчальне видання
Теорія механізмів и машин. методичні вказівки до виконання курсового проекту з курсу теорії механізмів і для студентів машинобудівних спеціальностей
Російською мовою
Укладачі: Ткачук Микола анатолійович
Зарубіна алла Олександрівна
Кротенко Галина Анатоліївна
Зінченко Олена Іванівна
Храмцова ірина Яківна
Відповідальний за випуск М. А. Ткачук
Роботу рекомендував до видання В. К. Бєлов
В авторській редакції
Комп’ютерна верстка І. Я. Храмцова
План 2004 р., п. 164/196-04
Підп. до друку Формат 60х841/16. Папір друк. №2.
Друк – ризографія. Гарнітура Times. Ум. друк. арк. 2,4.
Обл. – вид.арк. 3,0 Тираж 150 прим. Зам. № Ціна договірна
|
Видавничий центр НТУ „ХПI”, 61002 Харків, вул. Фрунзе, 21 Свідоцтво про реєстрацію ДК №116 від 10.07.2000 р. |
Друкарня НТУ „ХПI”, 61002 Харків, вул. Фрунзе, 21