3.1 Задание и данные для расчетов

Задание. Спроектировать кулачковый механизм с роликовым толка­телем. Дано:

1. схема кулачкового механизма (рис. 3.1);

2. закон изменения аналога ускорения толкателя кулачкового механизма (рис. 3.1);

3. исходные данные в таблице 1.

Таблица 1

Наименование параметра	Обозначение	Единицы	Числовое значение
Угол выстоя	φвс	град	40
Ход толкателя в кулачковом механизме	H	мм	57
Угол удаления	φу	град	105
Угол возвращения	φв	град	105
Максимальный угол давления в кулачковом механизме	υдоп	град	25

Рисунок 3.1 – Схема кулачкового механизма и закон аналога ускорений

3.2 Построение диаграмм движения толкателя

На фазе удаления толкателя кулачкового механизма движение по косинусоидальному закону.

φ_у=105° - 1,83 рад

Рассчитываем экстремальное значения ординат графиков аналогов ускорений и скоростей:

На фазе возвращения толкателя кулачкового механизма движение по синусоидальному закону.

(y_в=105° - 1.83 рад)

Рассчитываем экстремальное значения ординат графиков аналогов ускорений и скоростей:

Построение графиков начнем с графика аналога ускорений толкателя.

На оси абсцисс откладываем фазовые углы:

После соответствующего расчета принимаем масштабный коэффициент по оси ординат графика аналога ускорений равным:

Он будет таким же и для графиков аналогов скоростей и перемещений толкателя:

Угол φ_у=105° изображаем отрезком 105 мм, угол φ_в=105° изображаем отрезком 105 мм, угол φ_dc=40 изображаем отрезком 40мм.

Делим фазовые углы φ_у и φ_в на несколько равных частей:

Определяем масштабный коэффициент по оси абсцисс

График аналога скоростей строим используя метод графического интегрирования графика аналога ускорений выходного звена.

Проверка: площади кривых (фазы φ_у и φ_в) должны быть одинаковыми.

На оси абсцисс графика аналога скоростей и из середины участков восстанавливаем перпендикуляры до пересечения с линиями графика. Точки пересечения проектируем на ось ординат и соединяем точки, полученные на оси ординат, с полюсом Р₂ лучами 1,2,…,6.

Определяем полюсное расстояние:

Под диаграммой аналога скоростей строим график перемещения толкателя.

Ось абсцисс делим на участки от 0 до 12.

В пределах участка 0 – 1 поводим хорду, параллельную лучу 1, из конца этой хорды в пределах участка 1 – 2 проводим хорду, параллельную лучу 2 и т.д.

Ординаты фазы φ_у симметричны ординатам фазы φ_в.

Проверка: максимальная ордината графика перемещений толкателя 6 должна получится равной величине хода толкателя 26 мм.

Используя графики перемещения и аналога скоростей толкателя сводим значения ординат этих графиков в таблицу 2.

Таблица 2

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
s	0	3	7	13	19	23	26	26	23	19	13	7	3	0
ds/dy	0	12	18	22	18	12	0	0	-12	-18	-22	-18	-12	0
	38	32	18	0	-18	-32	-38	-38	-32	-18	0	18	32	38