Силовой анализ машин и механизмов. Теорема Жуковского. Динамическое уравновешивание роторов на станках Шитикова, страница 5

В соответствии с законом сохранения энергии сумма мощностей всех сил включая силы инерции в любой момент времени равна нулю.

ΣР_i = 0           (1)

                                ΣM_Ipv = 0           (2)

Раскроем 2 для исследуемого механизма для чего строим предварительно перевернутый на 90˚ план  скоростей

                                                                 F₁``

                                                                               P_v

                                                  F₂``                                 h₂`

                                                                     F₂           

                                  b

                                      F₁`       S₂                                           F_пс

                                                                              с

Раскладываем моменты М₁ и М₂ на пары сил.

Раскроем  (2)

-  F_пс * h_пс – F₂` * h<sub>2</sub>` + F₂ * h₂ + F₁` * h<sub>1</sub>` - F₂`` * h<sub>2</sub>`` = 0

F₁` = (F<sub>пc</sub> * h<sub>пс</sub> + F<sub>2</sub>` * h₂` - F<sub>2</sub> * h<sub>2</sub> + F<sub>2</sub>`` * h<sub>2</sub>``) / h<sub>1</sub>`

                        M₁ = F₁` h<sub>1</sub>` → ω₁ = const

                        M₁ = F₁`h<sub>1</sub>` + J₁ε₁ → ω₁ = var3

Синтез кулачковых механизмов.

 С

  2

      В

            1

  А                              А – вращающаяся низшая кинематическая пара.

В – высшая кинематическая пара

1 – кулачок

2 – выходное звено

Звено 2 называют толкателем, если оно совершает возвратно-поступательное движение или коромыслом, если совершает кол-ое движение.

Очень часто для замены трения скольжения, трения качения между кулачком и выходным звеном помещают ролик (3), который снабжает механизм дополнительной степенью свободы, но очень сильно увеличивает габариты кулачкового механизма. 

                                               3

                                            1

                                                             В

                                                           А

 3                     m                  2

1

Для того чтобы выходное звено все время соприкасалось с кулачком используют механизм с силовым или геометрическим замыканием звеньев.

Пример силового замыкания

Классификация.

1.  Кулачки классифицируют по пр-ам в которых они существуют.

2.  По виду движения:

·   с вращающимся кулачком

·  с качающимся

·  возвратно-поступательным

3.  По виду движения выходного звена:

·  возвратно-поступательным

·  кач-ым

·  сложным

                  В

1

                   А   

4.  По виду замыкания кулачковые механизмы бывают:

·  с силовым

·  с геометрическим

5.  По расположению оси кулачка и толкателя

·  L > 0

·  L = 0

·  L < 0

 2

    1

                                                                           L

L – эксцентрик

6.  По конструкции толкателя

·  с острым толкателем

·  с роликом

·  с плоским

·  с выпуклым

Диаграмма движения кулачкового механизма.

            Диаграмма движения кулачкового механизма это графическое изображение з-на движения выходного звена.

     S   ψ

                                                                                                          φ; (х)

  φ_n              φ_bb              φ_o                  φ_hb

S – закон движения толкателя

Ψ – закон движения коромысла

φ_n – угол подъема выходного звена

φ_bb – угол верхнего выстоя

φ_o – угол опускания

φ_hb – угол нижнего выстоя.

Этапы синтеза кулачкового механизма.

Он обычно проводится в два этапа:

1.  Определяются основные геометрические размеры механизма

R₀ – min радиус центрового профиля кулачка

L – эксцентриситет

r – радиус ролика

l – длина коромысла.

2. Определяется профиль кулачкового механизма. 

Определение R₀ и  L для кулисных механизмов с толкателем и R₀ и  L₁ в кулисных механизмах с коромыслом.

Для определения основных размеров кулачка должна быть задана или .

Для определения R₀ и  L поступим следующим образом в одном масштабе строят график ; координатные оси:

****************