- •1.Описание работы машины и исходные данные для проектирования.
- •2.Динамический синтез и анализ машины в установившемся режиме движения.
- •2.1.Задачи динамического синтеза и анализа машины.
- •2.2.Определение размеров, масс и моментов инерции звеньев рычажного механизма.
- •2.3.Структурный анализ рычажного механизма.
- •2.4.Определение кинематических характеристик механизма.
- •2.4.1 Построение планов положений
- •2.4.2 Аналитический метод
- •2.4.3 Графический метод
- •2.5Определение сил полезного сопротивления
- •2.6 Динамическая модель машины
- •2.7 Определение приведенных моментов сил сопротивления и движущих сил
- •2.8 Определение переменной составляющей приведенного момента инерции и его производной
- •2.9 Определение постоянной составляющей приведенного момента инерциии момента инерции маховика
- •2.10 Определение закона движения звена приведения
- •2.11 Схема алгоритма программы динамического синтеза и анализа машины
- •2.13. Результаты расчета и их анализ
- •2.13 Выводы
- •3. Динамический анализ рычажного механизма
- •3.1 Задачи динамического анализа
- •3.2 Графический метод
- •3.2.1 Кинематический анализ
- •3.2.2 Силовой анализ
- •3.3. Аналитический метод
- •3.3.1 Кинематический анализ
- •3.3.2.Силовой анализ
- •3.4 Обработка результатов расчетов
- •3.13 Выводы
- •4.7 Обработка результатов расчетов и их анализ
- •4.7.1 Построение графиков кинематических характеристик и угла давления
- •4.7.2 Определение основных размеров (графический метод)
- •4.7.3 Определение центрового и действительного профиля кулачка
- •4.7.4 Выводы
4.7 Обработка результатов расчетов и их анализ
4.7.1 Построение графиков кинематических характеристик и угла давления
По результатам компьютерных расчетов, построены графики
Масштабные коэффициенты и ординаты для положений 8:
Значения ординат всех остальных положений приведены в таблице 4
Таблица 4
№ положения |
, мм |
, мм |
, мм |
, мм |
1 |
0 |
0 |
57 |
13 |
2 |
1 |
17 |
47 |
34 |
3 |
4 |
30 |
37 |
49 |
4 |
9 |
42 |
28 |
58 |
5 |
15 |
49 |
19 |
61 |
6 |
22 |
54 |
9 |
62 |
7 |
29 |
55 |
0 |
60 |
8 |
36 |
54 |
-9 |
56 |
9 |
43 |
49 |
-19 |
50 |
10 |
49 |
42 |
-28 |
42 |
11 |
54 |
30 |
-37 |
32 |
12 |
57 |
17 |
-47 |
21 |
13 |
58 |
0 |
-57 |
7 |
14 |
58 |
0 |
0 |
7 |
15 |
58 |
-5 |
-33 |
3 |
16 |
56 |
-20 |
-50 |
-9 |
17 |
52 |
-38 |
-50 |
-23 |
18 |
47 |
-53 |
-50 |
-38 |
19 |
38 |
-69 |
-33 |
-52 |
20 |
29 |
-74 |
0 |
-60 |
21 |
20 |
-69 |
33 |
-60 |
22 |
11 |
-53 |
50 |
-50 |
23 |
6 |
-38 |
50 |
-35 |
24 |
2 |
-20 |
50 |
-15 |
25 |
1 |
-5 |
33 |
5 |
26 |
0 |
0 |
0 |
13 |
4.7.2 Определение основных размеров (графический метод)
На основании графиков строится упрощенная диаграмма, используя значенияи,и. Отрезкииоткладываются повернутыми на 90о в сторону вращения кулачка. Из концов их проводятся лучи под углом 90-θmax.Точка О пересечения этих лучей определяет положение центра вращения кулачка. Из чертежа определяются основные размеры механизма:
м
м
4.7.3 Определение центрового и действительного профиля кулачка
Используя метод обращения движения по точкам строим центровой профиль кулачка.
Нижнее положение толкателя (А1) характеризуется пересечением линии движения толкателя с окружностью диаметра r0. По линии движения толкателя от точки А1 строим разметку хода толкателя в соответствии с графиком , получаем точкиА2, А3 ,..., А13 для фазы удаления. Для луча ОА13 в направлении, противоположном действительному вращению кулачка, откладываем фазовые углы поворота кулачка φу, φдс, φв. Дугу, соответствующую углу φу, делим на 12 равных частей и получаем точки 1, 2, 3,…, 13, через которые проводим касательные к окружности радиусом е. Затем радиусами ОА1, ОА2,…, ОА13 проводим доги до пересечения с соответствующими касательными в точках 1\,2\,3\,…, 13\, которые являются положениями центра ролика в обращенном движении. Соединяя полученные точки плавной кривой, получаем центровой профиль кулачка для фазы удаления.
Для фазы возвращения все построения выполняются аналогичным образом. Профиль дальнего стояния очерчивается по дуге окружности радиуса rmax=ОА13, а профиль ближнего стояния- по дуге окружности r0.
Радиус ролика rр находим из 2 условий:
1) ( конструктивное условие );
2) ( условие отсутствия заострения действительного профиля, где - минимальный радиус кривизны центрального профиля)
1)
2)
Принимаем rр=0,0403
Действительный профиль кулачка строим в виде эквидистантной кривой по отношению к центровому профилю. Для этого из точек центрового профиля проводим ряд дуг радиусом rр. Огибающая этих дуг и представляет собой действительный профиль кулачка.
В таблице 5 приводятся сопоставление результатов расчетов
Таблица 5
Параметр |
Единицы измерения |
Аналитический метод |
Графический метод |
r0 |
м |
0,1007 |
0,1008 |
e |
м |
-0,0111 |
0,012 |
r8 |
м |
0,1442 |
0,1452 |
α8 |
град |
54,4 |
55 |
r21 |
м |
0,1242 |
0,1248 |
α21 |
град |
170,7 |
171 |