Исследование и проектирование кулачкового механизма (длина коромысла - 0,11 м)

СОДЕРЖАНИЕ

1.  Техническое задание для курсовой работы.

Целью данной расчетно-графической работы является исследование и проектирование кулачкового механизма.

Исследование кулачкового механизма состоит в расчете кинематических диаграмм, построении графиков аналога скорости и перемещения из данного графика аналога ускорения коромысла, а также производится построение совмещенной диаграммы s - ds/d и профилирование кулачка.

Кулачковый механизм предназначен для преобразования вращательного движения кулачка в поступательное движение толкателя. Этот механизм является универсальным и может быть использован в любой машине.

2.  Исходные данные для расчета кулачкового механизма.

      Рис. 1 Схема кулачкового механизма с силовым замыканием   коромыслового толкателя с роликом.

Рис. 2 График изменения аналога ускорения коромысла

Таблица 1. Исходные данные для проектирования кулачкового механизма.

3.  Диаграммы движения толкателя.

Задача графического интегрирования состоит в том, чтобы построить график аналога скорости и перемещения толкателя исходя из заданного графика аналога ускорения, для построения этих диаграмм необходимо выдержать условие Н₁=H₂=, где = 3,14/288 = 0,011рад/мм. H₁=H₂=91мм. Построив диаграмму аналога скоростей и перемещений толкателя , находим масштабный коэффициент _y =y_max/S_max=0,384/18,88=0,02 рад/мм, где  определяем из графика аналога перемещений.

m_s=L*m_y= 110*0,02 = 2,2 мм/мм.                              

     Зная значение m_y находим значение                        =m _y /(m _j*H₂) , а так как Н₂=,то           =m _y , аналогично  получаем, что            =           /(m _j*H₁),  

=m _y .

Также  =L*           = L*m_y , значит  = _s , аналогично получаем, что   = L*            = _{s ,}то есть  =  = _s .

Далее строим совмещенную диаграмму S(). Совмещенная диаграмма также выполняется в масштабе _l для того чтобы привести в соответствие с истинными значениями откладываемые величины. Принимаем масштабный коэффициент _l равным _s.

_l  = _s =2,2мм/мм.

Построение совмещенной диаграммы и определение r_min :

1. Откладываем произвольно с учетом масштабного коэффициента длину коромысла L;

2. Откладываем угол максимального хода коромысла и строим конечное положение коромысла;

3. С эпюры перемещений в масштабе откладываем перемещения толкателя в нескольких точках и строим через эти точки положения коромысла;

4. С плана аналога скоростей берем значения скорости в соответствующих точках и с учетом масштаба откладываем в обе стороны от точки по направлению коромысла, соединяем их плавной линией;

5. Строим среднее положение коромысла, проводим к нему линии под допускаемым углом давления, затем переносим их параллельно до касания с совмещенной диаграммой;

6. Область лежащая ниже точки пересечения касательных и ограниченная самими касательными и будет графической областью расположения минимальных радиусов кулачка;

7. В полученной области произвольно выбираем некоторую точку и соединяем её с ближайшей точкой совмещенной диаграммы, это и будет r_min. 

4. Построение профиля кулачка.

Построение профиля кулачка также производится графическим методом из условия обращения движения, т.е. условно принимаем что кулачек неподвижен, а вращается только коромысло. Строим окружность радиуса r_min и через произвольную точку на ней проводим луч из центра окружности, а затем через углы определенные по графикам строим точки и проводим лучи. Из условия постоянства длины коромысла строим положения коромысла при этих углах и получаем точки пересечения коромысла с лучами. Соединив эти точки плавной линией, получаем эквидистанту профиля кулачка. Радиус ролика определяется из условий:

r_рол  , где _min – минимальный радиус кривизны для выпуклых участков эквидистанты; r_min - минимальный радиус центрового профиля кулачка.

r_min=30 мм, r_min=40 мм, следовательно,

r_рол  0.4*r_min =0.4*40 = 16 мм.

Действительные значения ролика тогда r_рол = 16 мм * 2,2 мм/мм =35,2 мм

После определения радиуса ролика строится рабочий профиль кулачка как огибающая семейства окружностей радиуса r_рол, центры которых расположены на центровом профиле.

Список литературы:

1.  Теория механизмов и машин: Методические указания и задания к курсовому проекту для студентов машиностроительных специальностей / Сост. В.Я. Недоводеев. – Ульяновск: УлГТУ, 2000.-28 с.  

2.  Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. М.: Наука, 1988.- 640 с.