Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Тышкевич, В. А. Специальные главы теории механизмов и машин (синтез кулачковых механизмов) учебное пособие по теории механизмов и машин

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

19.10.2023

Размер:

5.24 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 95 6 7 8 9 > Следующая >>>

3. Определение основных размеров механизма. Расчет пружинь.

а. Первыми из конструктивных размеров определяются радиус основной
окружности теоретического профиля кулачка Я0 и дезаксиал	(смещение)
ь'1. Их расчет производится графически по диаграмме радиусов	центроиды

Пу - f ( S )	и веданным предельным углам давления (ои.фиг.19). Минималь
ный радиус'	Rq*” оказался равным 34 мм при е=12 мм;	было принято
R.e»?0 мм,	ев10 мм.
L б; Затем строится теоретический профиль кулачка (си.фиг.20)			и графи
чески находится минимальный радгус кривизны профиля		;	он равен .

'62 мм.

Определяются раемеры ролика. По уоловиям (17) и (18) (см.таблицу -5)

радиус ролика Zp *	(0,4+0,5)К.о =	(0,4-0,5)*70	= 28 * S5 мм	;
Ъ? * 0,7	0,7*62 к 43,5 им
В качестве ролика принимаем однорядный шарикоподшипник №205				о размера
ми 25 х 52 х 15 мм.
в. рассчигыт'аютоя размеры пружины.		Для етого отроится диаграмма сил
инерции, действующих на толкатель		Рин = -mT WT	= j ( S7) для всего

цикла движения (ом.фиг; 12 и 19). Данные для построений этой диаграммы приведены в таблицах 1 и П. На диаграмме проведена наклонная прямая,


изображающая характеристику пружины,				по которой определяются максималь
ная сила сжатия пружины Ртах и ее полная деформация Д							.	Эта линия
проходит по касательной к пунктирной				кривой		P jH= (1,2	-	1,5)Р черев
точку 0 1, определяемую величиной предварительного натяга
Я *	* (0,15 -	0,45)	Н. Принимаем Р„м' =		1,3	Рин и величинуЛм =10 мм;
при	егом Р„,лх=	1150 Н.	Увеличение Дн до 30		мм,	лад показано пунктирной

линией, незначительно уменьшает Ртах при ваметном росте числа витков

пружины (ее длины

)

и повтому нецелеоообравно.

Расчет равмеров пружины производим по формулам

(101 -

11?) таблицы 5*.

Q * '10,

Н» i± - ± - L

= i b - t i = 1,14

, ^ =

750 ^

4ср -

40 -

мм

Я = 1 ,6 ^

е т 1 , 6

750

т 6 ,ь мм , А = 70 мм. ,

A (yd

^ 9 0 0 0 0 . ^ 5

в 4 > 0

ви1на

а к '

8 ■1.150* 10s

8 Р

тал

L= 4,0 +

1,5-,^+ .= Я + -ЬЯк* 6,5

25,7м 26 мм ,

Ь0 = ЦЯ +

( i* -

ч -

0,5

40*26

+ £

5,5 -

4-0 * 0,5).6,5 = 108,5мм;

"Art“

108,5

~ 98,5 ым,

D = c^d

10*6,5 =. 65 мм.

F. Определяются (выбираются)			остальные конструктивны» размеры механиз
ма:	радиуо ооновной окружности рабочего профиля кулачка
to * R.o- 0,5clp= 70 - 0,5-52			*	44 мм,	диаметр оои кулачка
4* - (0,3 - 0,8)to « 0,68-44			*	30 ми,	диаметр толкателя
Лт=	(0,5 -	1,0)с(р = 0,48.52	» 25 нм,		наименьшее расстояние ( Вылет) от
центра ролика до направляющей В т \|п					принимается past#* 36,2 мм, мак
симальный вылет BmaK=Bm(n +Н =				36,2 + 60 * 96,2 мм, длина рабочего уча
л к а	направляющей Lt оказываетоя равной 135 мм, расстояние от нижнего
Торца направляющей до оои кулачка радио 165 мм.						-
Радиуо внешней окружности кулачка						"	.
		+ Н2 - г г л со5( 180 - C$J			* / 442+ 60®+ 2-44-60-0,990		«103,8
	4.	Построение рабочего профиля кулачка и				вычерчивание	М\|* *
		компоновочной схемы механизма.

Рабочий профиль кулачка строится как эквидистантная кривая к теоре тическому, огибающая ряда положений ролика (ом.фиг,2 0 ); на чертеже ку лачка указываются фазовые углы я углы профиля и его главные раемеры.

Затем строится компоновочная (полуконотруктивная) охема механизма, Предназначенная для вычерчивания в дальнейшем подробного сборочного чертежа (общего вида механизма). На зтой схеме все детали вычерчиваются в стандартном масштабе по равмерам, найденным выше; формы и конструк тивные размеры деталей (толкателя, направляющей, оои кулачка, креплений пружины) выбираются на основании опыта проектанта или в соответствии о . Типовой конструкцией конкретней малины (например, механизма двигателя Инутреннего огорания). Примеры компоновочных схем покаваня на фиг,5-11 приложения.

5.Расчет ковффицивнтов качества механизма (номера формул указаны по таблице 4).

Вкачеотве критериев оценки качества механизма принимаем следуюЩие ковффициенты;

а)	полных уоилий Кр„ ,
4 .б)	увеличения усилий в высщей паре KSc, .
в)	приведенной кривизны вааимоогибаемых кривых К кр *
г)	контактных напряжений. Кб ,	s
д)	полезного действия - мгновенный	и средний	,
е)	запаса от заклинивания наименьший К^” 1 .

Расчет стих коеффициентов производится для фазы Приближения,, более

нагруженной, чем фага удаления.

Для расчетов указанных коэффициентов определяем среднюю силу инер

ции цо (31)

(42)

(таблица 4 приложения)

среднюю силу наряжения пружины по (44)

HIM

р^. - ^ f ( J H+

0.5Н)

(Ю + 80)

657н

и-йодную среднюю нагругку на толкатель по (49)

рСгГ= С

+ рпр *

4 8 8

+ 6 5 7 -

Ш5н*

определить по

графику

Величину полной нагрузки на толкатель

можно

РУН »f(S)

с нанесеннсй на нем характеристикой пружины

РПр = j

(S) или

по таблице 11} кэеффициент Крп приведен в таблице 1У.

Далее определяются углы давления

OiTCt} (непосредотвенным ивмере-

нием

на графике 0 V « j-(S

) или

аналитически) и радиусы кривизны теоре

тического Профиля

•

Вычисление о( и jpT было проааведено по формулам (105) и( 106) ие [б]

(или по формулам 84,27.и 23 таблицы 5),

преобразованным для упрощения

раочетов:

Г Щ П ?

B T ft

(3 4 ,2 7 )}

Обовначая

- i - . ( I L - e )

•

Si».<4

n .S in o t-

ncoso( =

бг

Ы псХр»’

получим

Рт “ - ~ л

(23).

г + У-

бычиоления а

и рт сведши в таблицу Ш.

Величина

А ■* fflj1

-.'е.*'

«l/vO210й 1

= 69,3

мм.

Углы

о(

для фав ближнего и дальнего стояния равны:

ё -0,144

, сч

е ,2 а.

Sfi"

iRo -

V-

69,£

ЬлЛ

— е

- ю

-0,077

,0 Ц.С. = -4,4'0

в ас

в.®

60+69;з

з.®-.

Коэффициент приведенной кривиены вааимоогибаемых кривых

К„г,=

Ркip

’» ^ (1 + „ 4 ^ )

(2 1 ),

коеффициент увеличения усилий

«Р

г р

г е

____________ ,

Кзс-= смц

(60),

коэффициент контактных напряжений

К^уКр- KyuQ3 Ккр

(89, рассчитаны для всех положений механизма и указаны в таблице 1У.

Таблица Ш.			Расчет углов давления и радиусов								крививны
			теоретического профиля для фазы приближения
							S in g соад					1
		S + fl	1	V -		о Г	S in g соад		Р	П-W. \|Пу\|.				£		f
			1	ю а			le*	ю *		CO'S		bine*		£		f
1	,	2	, '3	4		5	6	7	8		9	т	10	11
	,	2	, '3									т	10
210		129,3	-10	-0 .7 7	-	4 ,4	-077	997	130		о	.	0 ;			fc ISO
214,5		129,2	-1 2 ,4	-С96	-	5,5	-095	995	131	-	6 i		0,2		61
219		128,8	-1 9 ,6	-152	-	8 ,7	-150	989	13.1	-121			1 .4	123		68
228,5		127,7	-2 9 Д	-228	-1 2 ,8		-222	975	131	-119			4 ,2	123		68
228		125,8	-3 8 ,6	-307	-1 7 ,1		.-293	956	131	-117			'8 ,4	•125		67
232,5		123,2	-4 8 ,2	-391	- 2 1 ,4 .		-364	931	132	-114			13,9	128		67
237		119,8	-5 7 ,7	-482	-2 5 ,7		-434	901	133	-110			20 ,7		131	67
241,5		115,7	-6 7 ,3	-582	-3 0 ,2		-503	864	134	-105			28,8	134		67
246		110,8	-7 7 г0	-695	-3 4 ,8		-57.1	821	135	-100			38,8		138	67
250,5		105,3	-8 4 ,0	-797	-3 8 ,6		-623	782	135	-48			46,1		94	79
255		.99,3	-8 6 ,4	-870	-4 1 ,0		-656	755	132		0		50,1	. .50		96
259,5		93,3	-8 4 ,0	-901	-4 2 ,0		-669	743	126	-	45		49,5	+	5	121
264		87,8	-7 7 ,0	-878	-4 1 ,3		-660	751	117		92		44,2	-	48	198
268,5		82 ,9	-6 7 ,8	-812	-3 9 ,1		-630	776	107		95		36,2	-	59	' 238
273		73,8	-5 7 ,7	-732	-3 6 ,2		-591	807	98		99		28,2	-	71	363
277,5		75,4	-4 8 ,2	' —640	-3 2 ,6		\-539	842	90		103		20 ,6	-	82	1000
282 *		•72,8	-3 8 ,6	-530	-2 7 ,9		-468	884	88		106		13,4	-	95	-592
286,5		•70,9	-2 9 ,1	-411	-2 2 ,3		-380	925	77		ИЗ		7 ,2	-106		-204
291		60,8	-1 0 ,6	-281	-1 5 ,7		-270	963	78		117		2 ,6	-114		'-1 3 0
295,5		60,4	-1 2 ,4	-179	-1 0 ,2		-176	984	71		60		0 ,4	-	60	473
300		69,3	-Г 0 ,0	-144	-	8 ,2	-143	990	70		0		0 .		0	70
					1

Таблица 1У. Расчет ковфрицввнтов качества махашгама.

Г	КРп	Кв*.	Ккр	К в -.		В	Чк	«пт	Ч	MTfi
1	, 2	,г3 .	4	,5	6	,7	, 8	, 9	10	11
210	1,005	1,003	2,89	1,70	0	36,2	1,53	0,018	98,2	0
Ш»В-	0,735	1,005	3,30	1,56	1 .7	36,1	1,53	0,022	97 ,8	0,04
,219	0,462	1,011	3,74	1,82	4 ,4	36 ,7	1,54	0,035	96,5	0,16
22St3	0,446	1,026	3,74	1.31	8 ,5	37,8	1,56	0,053	94 ,7	0,48
228	0,420	1 ,0 4 6	3,78	1,28	12,0	39 ,7	1,59	.0,073	92 ,7	0,95
232,5	0,384	1,074	3,78	1,25	14,6	42,3	1,62	0,095	90 ,5	1,53
287	0,336	1,110	3,78	1,19	16,0	45,7	1,68	0,122	87,8	2,22
241,5	0,275	1,157	8,78	1,10	15,8	49,8	1.74	0,152	84,8	2 ,8 4
246	0,205	1,218	3,78	0,97	13,8	54,7	1,81	0,189	81,1	3,2 4
250,5	0,392	1,279	3,4 4	1,31	2 9 ,0	60,3	1,89	0,226	77,4	8 ,4 7
255	0,572	1,325	3,18	1,55	43 ,6	66,2	1,98	0,259	74,1	15,25
259,5	0,755	1,346	2,9 4	1,73	55,9	72,2	2 ,0 7	0,280	72,0	21,75
264	0^940	1,332	2 ,6 6	1,82	63,0	77 ,7	2,15	0,284	71,6	25,00
268,5	0,870	1,289	2,59	1,70	49,8	8 2 ,6	2,22	0,270	73,0	18,45
273	-0,812	1,2зЬ	2,49	1,53	88,8	8 6 ,7	2,28	0,250	75;0	12,95
277,5	0,763	1 . 4	2,3 7	1,47	29,1	90,1	2,3 3	0,224	77*6	8,38
282	0,725	l,13l\	2,21	1,35	20 ,7	92,7.	2 ,3 7	0,189	81 ,1	4,82
286,5	0,700	1,081	2,05	1,25	13,4	9 4 ,6	2,39	0,148	85 ,2	2 ,4 3 .
291	0,682	1,038	1,92	1,17	6,5	9 5 ,7	2,41	0,102	89,8	0,68
295, 5	0,675	1,016	2,44	1,29	1.6	96,1	2,42	О; 065	98,5	0,11
800	0,674	1,010	3,68	1,58	0	96 ,2	2,42	0.052	94,8	0

При определении механического коэффициента полезного дейотвия учиты- •

ваем только трение скольжения в поступательнойпаре "толкатель-стойка*1

считая,	что	потери	на трение в шарикоподшипнике -'роди к е			и в подтип^
никах начения толкателя невелики.
При этом коэффициент потерь на трение				скольжения в	этой	паре
К Пт ^ )	» f	w	(106. )> где f i 5	-коэффициент трения скольжения,
коэффициент		конструкции толкателя <JKT=		1 + — -7 1	(1 0 9 ). д ьше^. тод -
катедя	Bcf)=Bmln+		S(t) 410) , L t - длина	направляющей (бы .ф иг.5 ) . '

Для расчета среднего коэффициента механических потерь и полезного дай- 4

ствая принимаем		Р „ р * 1.	Тогда момент на валу кулачка в идеальном ме
ханизме	*	K p^H v	(7 1 ), момент трения, приведенный к валу

К пт

„

ц, ие у

M 7Pl =

F-rp^dv =

К р п - n-KnVn ''

' К п т

таблице

( i l l ) *

Значения

, В , ^ л , К Г1Т ,

l ,

приведены "в

1У.

В соответствии с формулой

(7 6 )

и заменяя интегрирование суммирова

нием конечного ряда значений функции определяем

по

зависи

мости

М Ср = 4 - I

M l

» где число

интервалов у гл а

фааы

L = 2 0 .

Расчет

показал , что^М

21,9-,

1 1 ^ =

6>5

и ,

оиАЦОвательно.по 4 8 1 }

г г ! + б Г Ё "

° *2 3 1 *

а средний. механический кпд

76,9% .

Коеффициент запаса От ваклинивания толкателя в направляющих (99)

к Г '”3

= 2 ,5 2 ,

что

вполне удовлетворительно. Па данным

•*

0,284

таблиц Hi и 1У строятся графики радиуса кривизны j>

и коэффициентов

качества в функции угла

поворота кулачка

или перемещения толкателя.

Оценка качества

спроектированного

механизма

и предложения по его улучшению.

Анализ характера изменения и величины критериев

качества К

Кб*

показал,

что

целью уменьшения габаритов

механизма и

скорости вращения ролика толкателя следует: увеличить в

фазе удаления

у г о л о (та х до

3 8 °,

принять

смещение толкателя

& * 0 .

и уменьшить дли

ну

направляющей

L i

до

120

мм.

Расчеты

(они не приводятся, но должны

быть в пояснительной записке

к проекту)

подтвердили целесообразность

таких

изменений.

Новая величина

= 52 ым^и соответствующий

ему коэффициент

1,57, т . е .

увеличивается

на: 24%,

но

остается

неныла

Кр

й б гасЧ в гсу®} • F 1 *86»

последний

практически не

иэнвняетоя,

‘ При уменьшении

со

135

до

120

мы необходимо

пересчитать размеры

45 .

■- ‘

•^

^ -*у :■?:

пружины; ее

новые параметр* будут следующими:

-1 2, cf=

7 мм,

= SOQ

87 мм.

Уменьшение

на

мм вследствие

увеличения

^ к

в зоне

минимальных

в качений i|MrH( 'f *■ 255°

273°)

уменьшает его

величину в-среднем на

0,015,. что

допустимо.

Увеличение

угла о

30°

до

86°

несколько

увеличивает потери на тре

ние в фазе

удаления,

но

они

будут

не больше,

чем

в фазе приближения.

Отсутствие смещения толкателя приведет к упрощению формы профиля кулач ка.

Измененные радиусы окружностей профиля на участках ближнего и даль него стояния будут равны 20 « 24 мм и R& = 84 mmj при этом новая мак симальная угловая скорость ролика равняется 0,8 первоначальной,

1{08ффициенты габаритов сечения

ЙГс "

г Р+ Bmln + b ^ c ^ H )

(см ,т*бл ,4,24)

будут

равны:

а)

первойачальный

КГй.=“ 0 ,0 5 7 8 ‘ (2 .1 0 4

+ 26

135

12)

* 2,4 1

б)

измененный

К Д в 0 ,0 4 6 7 .(2 .8 4

+ 26

+ 36

120

12) *

1,69

(

следовитэлbHofra6ариты измененного

механизма

составляют

0 ,7

первона

чальных.

В выключение определим наибольшие контактные напряжения

O W *

M.(j. К б <,х,

где модуль контактных напряжений (единичное налряже-

ние)

= о,418 'Js S IZ K s R .

(87)

будет

равен

6 н

0,418

- 226 - т а м

22 6 .1,84 =

415

jJB-

, что

примерно

в два

рава меньше допускаемо

г о .

По

[1 б ]

допускаемое

контактное

напряжение для

отелей

б к9оп «

1,8 (Э еж "

- 540

+ 1400

•

Следовательно, шарикоподшипник

J* 2

$б для

ройика выбран

правилыу».

<<'■	.У
к-'

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. СПРАВОЧНЫЕ ТАБЛИЦЫ ДЛЯ СИНТЕЗА КУЛ МЕХАНИЗМОВ

ТАБЛИЦЫ 1 -3 . Формулы и справочные данные для определения текущих и экстремальных значений кинематических коэффициентов ^ ,6и С, при ти

повых законах движения толкателя.			*
ТАБЛИЦА 4 .	Критерии	качества кулачковых механизмов	и формулы для .
их расчета.
Примечание:		номера формул в этой таблице совпадают с их номе-
.		рами в тексте (см . стр . 13 -23),-
ТАБЛИЦА 5 .	Основные	кинематические и метрические (конструктивные)

параметры кулачковых механизмов. Формулы и рекомендации по их опреде

лению.
Примечания:	4	'
1. -Номера пунктов в колонке 1 таблицы 5 с одинаковым
содержанием (описание одних	и тех же параметров)	для различных типов

||ехани8мов сохраняются неизменными.

2 . Формулы в таблице 5 имеют собственную нумерацию,

ре связанную с текстом .

- М .

Т аб п и и д		i-	Ф орм улы	~для	р асч ггп а		значении	Б и £>,
"Обобщенный			закон №1.		Ускорение - линейная
i			г	4	-	-	ф у н к ц и я .
■		V	S'
				. Щ			^
		\	.**	. Млin
•A-	~ ~ 4 t			'jAt		—	... к
/я-f		jb J -9		^ i - i — ,— V A ,
			Iмf Г "

о 1

А,

Основные

формулы

- £ а - А - Ш

. ьт аи

„

j 0 . 1 , 1

н4

пи t

, .

s Л*. - Ъ ю * +

у -

а ,

, х

+м<

р?

е ,

гп^

p*»

* f^-n* ♦ щ

(P4m4) f2h

i f

В.

Частные

значения

S и К }

уменьшенные

6 -%твх раз,.

4 =

(5]

( в ) ,

s ^

= i a t'(7 ),

4 = 4 м

, 4 = 4

A ^

= | L

tii). f

+m4)-n 4]

Ш ),

j .

- " f '

(f7i,

- j [ ^

+irr4 f ^ t)] №),

( m ,

4 = Ш ' - п ^ з ^ с Р г ^ з ^ щ ) ] ^ )

j -[ f ? * S m 1((i+m4)](2l)

-$6

i - ( f 2

Y ^

j .

1 *m<Nv

. ?flW °

' ■ ■

[^Текущие значения $(*уи$(к\.

Участок		Six)
\ 0 - 1	2^4 tmofi
	2^4 tmofi
1 -2	(к — ^г~j-Sniaxi		& *
2 -1	S>nax0		& - ^ - 4	w 4 s r i J
В-'<			U •- (к -) smai0
и - 5	Smat°	2 ^ ~	$>[k- fv v ifa , ,-
	Smat°	2 ^ ~
.5 -6	(r	~	$6 ~	Sj-im oii
\| $ - 7	(1-K)2 t
*------	IF ei'^ o x i		j ~ т М '* Шж1
-5' —	.		■	; ■*
С. Постные вариант ы			закона N 1.	,

4	1*0	i	СФ1
<si		i	СФ1
t	Л	,
t	j \	7 ^
4»	j \	7 ^	i-1
ck		2	i-1
cs
fc
Q!e 2.r ° .			i*0
&		1;	i*0
HO	A \y
G	A \y		L-i
■1		t	L-i

. - -

i ЕфО

,Kj r^, il <5>

i e*o

t t=o

i.nкр-е, г

/\ W

2.т=р-геп^е

ГМ

	Л Л -■
s,n[*Р--£; П=0
Л,		,
Г	L	_/1. ■
Ч.п1=0; п*е г-
2 L - , .
ff	т=о,п=е
Л

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 95 6 7 8 9 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ