Расчет и построение профиля кулачка кулачкового механизма (лабораторная работа)

КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Цикл   инженерной механики

Утверждено

на заседании кафедры

протокол №_____

от “__”________20__г.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

по курсу «Теория механизмов и машин»

РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ПРОФИЛЯ КУЛАЧКА КУЛАЧКОВОГО МЕХАНИЗМА.

Керчь, 2009г.

Лабораторной работы №4

по курсу «Теория механизмов и машин»

Тема: «Расчёт и построение профиля кулачка кулачкового механизма»

Студент_________________                                       группа_______

1. Схема кулачкового механизма

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ: РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ПРОФИЛЯ КУЛАЧКА

2. РАСЧЕТ ПРОФИЛЯ КУЛАЧКА И ЕГО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОСТРОЕНИЕ

В лабораторной работе рассмотрены два вида (типа) кулачкового механизма:

- кулачковый механизм со смещенным толкателем тип П;

- кулачковый механизм с коромыслом тип I.

Основное назначение профиля кулачка в механизме - обеспечение работы механизма по заданной программе.

Поэтому для выполнения расчета, и построения профиля кулачка задается:

- кинематическая схема кулачкового механизма с исходными данными;

- закон движения выходного элемента (толкателя или коромысла).

- циклограмма фазовых углов кулачка.

2.1. Расчет и построение профиля кулачка кулачковое механизма со смещенным толкателем тип П

а) Исходные данные по этой кинематической схеме принимается по табл. 1

I - толкатель; 2-, кулачок; 3 – ролик

Рис. 2.1. Кинематическая схема кулачкового механизма со смещенным толкателем тип П.

r₀ - номинальный радиус профиля кулачка;

r_p - радиус ролика толкателя;

e- величина смещения толкателя;

S_max максимальный ход толкателя;

j₁ - угол поворота кулачка для 1-го положения;

j_n - угол подъема;

j_в.в. - угол верхнего выстоя;

j_о - угол опускания;

j_н.в.- угол нижнего выстоя;

b - полярный угол поворота кулачка для 1-го положения;

Численные значения r₀, r_p, e, S_max принимаются по табл.1, а углы j_n, j_о, j_в.в., j_н.в. - по циклограмме табл.3

Начальное положение центра ролика толкателя S₀ и радиус R_min теоретического профиля кулачка определяется расчетом/

R_min = r₀+r_p  (1);                                                              S₀=       (2)

Связь между полярным углом поворота и углом поворота кулачка

b_{1 =} j₁ ± (x₀ - x₁)    (3)

где: x₁= arcsin , при 0<x₁<

       x₁= arcsin , при 0<x₀<

Знак минус в формуле (3) берется при положительном смещении, знак плюс - при отрицательном. Угол х₁ меньше угла х₀, поэтому, полярный угол b меньше угла поворота кулачка j₁  при положительном смещении и соответственно больше при отрицательном смещении. Если смещение e = 0, то углы b и j₁ совпадают.

Таблица 1.

Исходные данные кулачкового механизма
С коромыслом тип I					С толкателем тип II
Основные параметры			Размах коромысла		Основные параметры			Ход толкателя
№ вар	A, мм	L, мм	№ вар	y, град	№ вар	r0,	e, мм	№ вар.	Smax мм
1	75	40	1	30	1	40	25	1	35
2	75	46	2	32	2	40	20	2	30
3	80	45	3	34	3	40	15	3	40
4	80	60	4	36	4	40	20	4	45
5	85	52	5	38	5	40	25	5	40
6	90	60	6	40	6	40	30	6	45