Пункт 5.2. Исходные данные для проектирования

Схема кулачкового механизма представлена на рисунке 5.1.

Рис. 5.1.

Исходные данные представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Ход толкателя, h, м	Фазовые углы, град				Допускаемый угол давления , град		е, м		Законы движения толкателя
				при удалении					При возвращении
0,025	70	15	70	32		Не задан		Синусоидальный		Синусоидальный

Угловая скорость вращения кулачка .

Масса толкателя .

Пункт 5.3. Определение кинематических характеристик

Переведём значения фазовых углов в радианную меру:

;

;

.

Рабочий угол кулачка:

.

Так как при вычислении с помощью ЭВМ фазовые углы удаления и возвращения разделены на 12 участков каждый, вычислим приращения угла поворота кулачка (шаг) на обеих фазах:

;

.

Кинематические характеристики вычисляются с учётом номера положения i (на фазе удаления номера меняются от 1 до 13, при возвращении — от 14 до 26), входящего в позиционный коэффициент k.

В контрольном положении 3 позиционный коэффициент равен:

.

Поскольку на фазе удаления толкатель движется по синусоидальному закону кинематические характеристики определяются в следующем порядке.

Таблица 5.2

Формулы	Экстремальные значения
Закон постоянного ускорения
	h

Кинематические характеристики получены для фазового угла:

рад.

На фазе возвращения кинематические характеристики вычисляются в соответствии с тем же законом, но необходимо внести следующие изменения: угол заменить на , формулы для использовать со знаком «минус», а отсчёт коэффициента k брать с конца фазы, т.е. принимать , причём 14 .

Тогда, приняв за контрольное положение 22, получим:

;

м.

Аналог скорости движения толкателя:

м.

Аналог ускорения:

м.

Кинематические характеристики получены для фазового угла:

рад.

Пункт 5.4. Определение основных размеров кулачкового механизма

Основные размеры механизма определяются из условия ограничения угла давления. При этом приближённо можно принять, что угол давления имеет наибольшую величину в тех положениях механизма, в которых аналог скорости толкателя достигает экстремальных значений на фазах удаления и возвращения. В ряде случаев это может приводить к некоторому превышению максимально допустимой величины угла давления в отдельных положениях.

В качестве расчётной схемы принимаем схему механизма изображённую на рисунке 5.2, в которой кулачок вращается против часовой стрелки.

y

x

e

О

Рис. 5.2.

Для определения минимального радиуса кулачка строим упрощённую совмещённую диаграмму (Рис. 5.3). По оси от точки откладываем отрезок , соответствующий перемещению толкателя , при котором аналог скорости на фазе удаления имеет наибольшее значение . От точки А влево откладываем отрезок , соответствующий . Для фазы возвращения, аналогично, откладываем отрезок , соответствующий перемещению толкателя , при котором аналог скорости на фазе возвращения максимален . От точки a и b под углами проводим лучи до пересечения и образования заштрихованной зоны. Вершина заштрихованной зоны является центром вращения кулачка при минимальных размерах механизма для заданного угла давления.

M

O

e

B

b

A

a

Рис. 5.3.

Максимальное значение аналога скорости на фазе удаления:

м.

Максимальное значение аналога скорости на фазе возвращения:

м.

Перемещения толкателя в тех положениях, где аналог скорости максимален на фазе удаления и возвращения:

м;

м.

Тогда:

м;

м;

м.