2.3 Разработка программы расчета (проектирования) кулачкового механизма
Процесс проектирования кулачкового механизма заключается в определении геометрии кулачка и анализе кинематических параметров движения ролика по кулачку в зависимости от угла его поворота.
|
|
|
Рисунок 3.1 – Алгоритм расчета профиля кулачка |
В разделе 2.3 приведены основные соображения по расчету профиля кулачка в зависимости от ширины шлифуемого колеса B+2С и параметров его модификации С и Д (или ).
На рис. 3.1 приведен алгоритм расчета геометрических параметров кулачка.
Очевидно, что при различных сочетаниях параметров исходных данных профиль кулачка (копира) может получиться либо выпуклым, либо вогнутым (см. рис. 3.2).
|
|
|
Рисунок 3.2 – Виды профилей копиров |
На рис. 3.3 показаны результаты расчетов нескольких профилей кулачков для различных начальных условий (параметров шлифуемых колес). Текст программы для расчета геометрии приведен на рис. 3.4.
|
|
|
Рисунок 3.3 – Некоторые результаты расчета профилей кулачков для различных шлифуемых зубчатых колес |
Полученные данные могут быть использованы для построения рабочих чертежей копиров (кулачков) изготавливаемых в цехе (см. рис. 3.5).
|
|
|
Рисунок 3.4 – Текст программы расчета профиля кулачка |
|
|
|
Рисунок 3.5 – Пример рабочего чертежа копира кулачкового механизма бочкообразования полуавтомата 5Д833 |
Рассчитанный профиль кулачка можно использовать для кинематического анализа: расчет перемещений, скорости и ускорений ролика в зависимости от угла поворота и угловой скорости вращения кулачка.
Кинематический расчет также удобно провести в MatLab. Для этого полученные расчетные данные углов и радиусов целесообразно преобразовать в параметрический профиль кулачка R().
Как показала практика расчетов, рабочая часть кулачка R() довольно точно аппроксимируется полиномом 2-ой степени (параболой), которую легко дважды дифференцировать для получения скорости и ускорения движения ролика по копиру (см. рис. 3.6):
;
;
где
a,
b,
c
– коэффициенты аппроксимации рабочего
профиля
.
|
|
Рисунок 3.6 – Текст программы и результаты кинематического анализа кулачкового механизма |
Список литературы
Афанасьев А.Е. Методические указания по заполнению технической документации – Егорьевск.: 2002, – 58 с.
Выбор заготовки с технико-экономическим обоснованием. Метод. Рук-во / Сост. И.А. Стрекалов, Е.А. Копейкин. – Егорьевск: МГТУ «Станкин», 2004. – 49 с.
Колесов И.М. Основы технологии машиностроения: Учеб. для машиностроит. Спец. Вузов. -2-е изд., М.: Высш. Шк., 1999. – 591 с., ил.
Кошеленко А.С., Позняк Г.Г., Сингх Д.К. Основы базирования в металлообработке: Учеб. Пособие. – М.: Изд-во РУДН, 2003 – 150 с.: ил.
Металлорежущие станки. Тепинкичиев В.К., Красниченко Л.В., Тихонов А.А., Колев Н.С. М., Изд-во «Машиностроение», 1972, 464 с.
Нормативы времени и режимов резания для нормирования работ на фрезерных станках с ЧПУ и типа «Обрабатывающий центр». Мелкосерийное и массовое производство. М: ВНИИТЭМР.1986г.-151с.
Обработка металлов резанием: Справочник технолога / А.А. Панов, В.В. Аникин, Н.Г. Бойм и др.; Под общ ред. А.А. Панова. – М.: Машиностроение. 1988. – 736 с.: ил.
Режущий инструмент: Альбом / Под ред. В.А. Гречишникова - Ч.1. - М.: Изд-во «Станкин», 1996. - 348с., ил.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. 656 с., ил.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. 656 с., ил.
Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин: Учеб. для втузов. - 4-е изд., перераб. и доп. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. -640 с.
Полуавтомат зубошлифовальный с червячным кругом для цилиндрических колес мод. 5Д833. Руководство по эксплуатации. Механика. 5Д833.00.000.РЭ – Егорьевский станкостроительный завод «Комсомолец» – 162 с. ил.
Справочная система программы MatLab