5.3 Определение основных размеров механизма

Основными размерами механизма, подлежащими определению, в механизме с роликовым коромыслом являются :

• Минимальный радиус профиля кулачка ,

• Межосевое расстояние ,

• Начальный угол коромысла ,

Для механизма с роликовым коромыслом эти основные размеры определяются из условия недопущения заклинивания .

5.3.1 Графическое определение основных размеров

При графическом решении строится совмещённая диаграмма зависимости перемещения от аналога скорости в позиции 4 листа 3, которая получается путем исключения общего параметра из графиков и .

В совмещённой диаграмме проводятся наклонные прямые под углом . При силовом замыкании проводится наклонная прямая под углом в точке , а другая наклонная прямая под углом проводится в точке М₁. Пересечение прямых дает центр O кулачка. Замеряются отрезки диаграммы:

41 мм,

101 мм,

Определяются графически основные размеры:

,

.

5.3.2 Аналитическое определение основных размеров

Аналитически определяем основные размеры по формулам на странице 47 в литературе [3]:

Сравниваем аналитические результаты с графическими из совмещенной диаграммы в таблице 5.2.

Таблица 5.2

Сравниваемые параметры	,м	, м	, град
Аналитический расчет	0,041	0,101	19
Графический из планов	0,041	0,101	19
% расхождения	0	0	0

5.4 Определение полярных координат и построение центрового профиля кулачка

Рассчитаем полярные координаты центрового профиля кулачка по формулам 2.24 на странице 61 в литературе [1] в соответствии со схемой на рисунке 5.2:

_{Полярный радиус}

Полярный угол

Рисунок 5.2

Производим расчёт полярных координат для двух контрольных точек на удалении и на возвращении:

- на удалении при

, где

- на возвращении при

, где

Графический строим центровой профиль кулачка в позиции 5 листа 3 методом обращённого движения, откладывая углы противоположно вращению .

- на возвращении при :

Расчёт для 26 положений приведены в таблице 5.1 распечатки.

По результатам расчётов построим график углов давлений в позиции 5 листа 3 приняв масштабный коэффициент град/мм.

5.7 Расчёт жёсткости замыкающей пружины

Чтобы коромысло под действием силы инерции не отрывался от профиля кулачка при больших ускорениях, предусматривается силовое замыкание кулачковой пары при помощи пружины сжатия.

Жесткость пружины должна превышать силу инерции толкателя: . Максимальная сила инерции :

_{где ωk =const – угловая скорость кулачка,}

_{mk =0,1m2=0.1·1.3=0.13 – масса кулачка,}

, - максимальные значения аналога ускорения соответственно на удалении и на возвращении (из подраздела 5.2).

Т.к. вектор силы противоположен ускорению , соответственно и аналогу ускорения , то и график строим на основании графиков перемещения и аналогов ускорения , откладывая ординаты противоположно (позиция 7 листа 3).

Приняв масштаб сил , строим график сил инерции толкателя на основании графиков и . В наиболее опасной точке графика делаем запас сил:

и ,отложив его в масштабе , получаем точку графика сил. Из начальной точки графика по оси отложим предварительное сжатие пружины и получим точку . Через полученные точки проводим прямую линейного графика сил упругости пружины . Замеряем максимальную силу упругости пружины:

Необходимая жёсткость пружины: .