- •1.2.1 Исходные данные для проектирования 7
- •2.5.3 Силовой анализ группы звеньев 2-3 20
- •Введение
- •I. Синтез передаточного и кулачкового зацеплений
- •1.1 Построение картины эвольвентного зубчатого зацепления
- •1.1.1 Исходные данные для проектирования
- •1.1.2 Последовательность построения
- •1.2 Геометрический синтез профиля кулачка
- •1.2.1 Исходные данные для проектирования
- •1.2.2 Последовательность построения диаграммы перемещения толкателя в функции угла поворота
- •1.2.3 Последовательность построения профиля кулачка
- •II. Кинематический и силовой анализ механизма
- •2.1 Исходные данные для проектирования
- •2.2 Построение плана положений механизма
- •2.3 Структурный анализ механизма
- •2.4 Кинематический анализ механизма
- •2.4.1 План скоростей
- •2.4.2 План ускорений
- •2.5 Силовой анализ механизма
- •2.5.1 Исходные данные для анализа
- •2.5.2 Силовой анализ группы звеньев 4-5
- •2.5.3 Силовой анализ группы звеньев 2-3
- •2.5.4 Силовой анализ механизма 1 класса
- •2.5.5 Определение уравновешивающей силы методом рычага н.Е. Жуковского
- •2.5.6 Сравнение полученных результатов
- •Список использованной литературы
1.2 Геометрический синтез профиля кулачка
1.2.1 Исходные данные для проектирования
Вариант № 22
Угол удаления φу (град) = 120
Угол дальнего стояния φд (град) = 40
Угол возврата φв (град) = 120
Ход толкателя H (мм) = 54
1.2.2 Последовательность построения диаграммы перемещения толкателя в функции угла поворота
Откладываем на горизонтальной оси φ фазовые углы кулачка, приняв масштаб: μφ = 1 град / мм – один градус поворота равен одному мм на оси φ, т.е. угол поворота φу = 120° изображаем отрезком 120 мм и т.д.
Делим отрезки, соответствующие углам удаления и возврата на восемь равных частей каждый, нумеруем все точки на оси φ от 0 до 17
В точках 8 и 9 восстанавливаем ординаты, равные ходу (Н) толкателя, в нашем случае 54 мм
В точках 4 и 13 откладываем ординаты, равные половине хода (Н / 2) толкателя, в нашем случае 27 мм
Строим диаграмму перемещения толкателя в виде произвольной кривой, отвечающей следующим требованиям:
На участках 0-4 и 13-17 кривая должна быть вогнутой
на участках 4‑8 и 9-13 кривая должна быть выпуклой
точки 4 и 13 – точки перегиба
на участке 8-9 кривая параллельна оси φ.
Полученная диаграмма показывает, что на участке, соответствующему углу удаления (φу), толкатель поднимается вверх, достигая максимума (хода, равного Н) в точке 8. На участке, соответствующем углу дальнего стояния (φд), толкатель неподвижен, он остаётся на расстоянии, равном ходу толкателя до точки 9. На участке, соответствующем углу возврата (φв), толкатель возвращается в исходное положение.
Эта диаграмма является основой для построения профиля кулачка, который должен обеспечить закон перемещения толкателя, представленного этой диаграммой.
1.2.3 Последовательность построения профиля кулачка
Строим окружность радиуса r0 = H (в нашем случае r0 = 54 мм) с центром в точке О
В направлении, обратном вращению кулачка, откладываем фазовые углы φу , φд , φв (в нашем случае φу = 120°, φд = 40° и φв = 120°).
Делим углы удаления (φу) и возврата (φв) на восемь равных частей каждый и проводим через полученные точки радиальные прямые 0-1, 0-2, 0-3 … 0-17
Начиная от окружности радиуса r0, на соответствующих радиальных прямых 0-1, 0-2, 0-3 … 0-17 откладываем отрезки 1-1, 2-2, 3-3 … 16-16, измеренные на диаграмме перемещения толкателя. На участке, соответствующему фазовому углу φу, эти отрезки возрастают; на участке, соответствующему фазовому углу φд, − постоянны; на участке φв они уменьшаются.
Соединяя концы этих отрезков плавной кривой, получаем профиль кулачка
Для построения толкателя необходимо выбрать радиус ролика, которым толкатель касается кулачка. Радиус ролика выбирается произвольно, но должно выполняться условие r < 0,4r0 . Принимаем r = 10 мм.
Строим окружность ролика, касающуюся профиля кулачка в нулевой точке. Из центра ролика строим толкатель, который перемещается поступательно в направляющих. Расстояние от верхней части ролика до направляющих должно быть больше Н.