3.4.Синтез кулачкового механизма (лист 3 графической части)
3.4.1Кинематические диаграммы толкателя
Примем отрезок <a >, изображающий амплитуду аналога ускорения на фазе подъема, равным 40 мм. Тогда, согласно [1, с. 113], отрезок <a > для фазы опускания определится по формуле
(5.1)
Приняв отрезок <n>=70мм, получим с масштабный коэффициент по оси
= /<n>=70/70=1 (град/мм)=0,0174 (рад/мм) (5.2)
Отрезки < Н1> и <Н2> при графическом интегрировании примем одинаковыми < Н1> = <Н2>=20мм. Методика интегрирования такая же как в 2.2.4.
В результате интегрирования построим графики аналога скорости и функции положения (приложение Г). Отрезок <max> на графике функции положения получился длиной 120 мм. Масштабный коэффициент по осям построенных графиков:
(5.3)
(5.4)
(5.5)
3.4.2Начальный радиус кулачка
Изобразим толкатель в масштабе M 1:1 (l=110-3 м/мм). Разбив ход толкателя в соответствии с графиком (), отложим на его линии отрезок.
(5.6)
где
– снимаем с графика-аналога скорости.
Численные значения и <FiHi> сводим в табл.6.
Положение механизма |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
<d/d> |
0 |
17 |
35 |
52 |
70 |
52 |
35 |
17 |
0 |
<FiHi> |
0 |
16 |
33 |
49 |
66 |
49 |
33 |
16 |
0 |
Продолжение таблицы 6
Положения механизма |
8' |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
<d/d> |
0 |
20 |
41 |
61 |
82 |
61 |
41 |
20 |
0 |
<FiHi> |
0 |
19 |
39 |
57 |
77 |
57 |
39 |
19 |
0 |
Учитывая направление вращения кулачка, отрезки F1H1, F2H2,…FiHi, соответствующие фазе подъема толкателя, откладываем вправо от центра F ролика. Через точки Hi проводим лучи, образующие с толкателем угол передачи движения.
доп = 900 – 400 = 500 (5.7)
Центр Q кулачка выбираем при вершине заштрихованной зоны. При этом начальный радиус QF0 кулачка будет минимальным:
<QF0> = rmin = 0,065 м
5.3. Профиль кулачка
Примем масштаб кулачка M 1:1, т.е. такой же, как и при определении минимального радиуса. Из центра Q (на чертеже кулачка) проводим окружность радиусов rmin и <GQ>. Используя метод обращения движения, разбиваем траекторию точки G в соответствии с разбивкой оси графика (). Мгновенные положения точки F толкателя в его обращенном движении образуют теоретический профиль кулачка. Минимальный радиус кривизны теоретического профиля
<rmin> = 25 мм
Исходя из условия R rmin, примем радиус ролика R = 0,6 rmin = 15 мм. Действительный профиль кулачка получим как огибающую дуг радиуса R.