Определение геометрических размеров маховика

Момент инерции маховика

(3.13)

Объем обода

(3.14)

Относительные коэффициенты:

;

; (3.15)

Отсюда

Тогда из последней формулы диаметр обода

, м (3.16)

где (соответствует плотности чугуна).

м

Определяем ширину обода и высоту обода .

Наружный диаметр обода

Внутренний диаметр обода

Диаметр вала под маховик рассчитывается из условия прочности на кручение:

(3.17)

где - максимальный приведенный момент от сил сопротивления;

=15…20 МПа.

Принимаем

Диаметр ступицы

(3.18)

Длина ступицы

(3.19)

Масса маховика

(3.20)

Маховик вычерчиваем на листе № 3 рядом с графиками, по которым определялся момент инерции маховика.

4. Анализ и синтез кулачкового механизма

Задачей кинематического анализа является определение закона движения, скорости и ускорения толкателя в интервале рабочей фазы кулачка по заданной кинематической схеме механизма и частоте вращения кулачка. Скорость и ускорение определим графическим дифференцированием закона движения толкателя.

Для определения закона движения применяем метод обращенного движения, состоящий в том, что кулачок останавливают, а стойку с толкателем перемещают по окружности в противоположном направлении с угловой скоростью - ω.

Анализ кулачкового механизма с плоским колебателем.

Масштаб построения

(4.1)

Центр вращения О колебателя в обращенном движении будет двигаться по окружности радиуса О₁О. На этой окружности найдем крайние положения колебателя, рабочий угол и разобьем его на 8 равных частей. В обращенном движении центр вращения О колебателя занимает на окружности О₁О последовательные положения, обозначенные 1, 2, 3, …, 8.

Проведя из точек 1, 2, 3 и т. д. (окружности радиуса О₁О) касательные к профилю кулачка, найдем последовательные положения колебателя в обращенном движении, соответствующие повороту кулачка на один и тот же угол. Отложив на этих касательных длину колебателя ОВ, получим точки 1^/, 2^/, 3^/, …, представляющие собой последовательные положения свободного конца В колебателя в обращенном движении. В истинном движении при повороте колебателя его свободный конец (точка В) движется по дуге окружности радиуса ОВ. Для того, чтобы на дуге найти последовательные положения свободного конца колебателя, нужно из центра вращения О кулачка сделать засечки расстояниями, равными О1^/, О2^/, О3^/, …; получим точки 1^//, 2^//, 3^//, … На графике откладываем длины дуг , , .

Время одного оборота

Масштаб по оси абсцисс

Выбираем также масштаб для перемещения коромысла, взяв за базу угол, заключенный между начальным и конечным положением коромысла:

(4.2)

где угол, заключенный между начальным и конечным положением коромысла;

- максимальное значение положения коромысла на диаграмме.

Синтез дезаксиального кулачкового механизма с роликом.

Масштаб построения.

Синтез производится в порядке, обратном анализу. Сначала по заданному графику находят центровой профиль кулачка.

Затем от центрового профиля переходят к действительному, построив эквидистантную кривую внутрь.

Делим заданный график ординатами на 10 равных участков. Из центра О проводим две окружности: минимального радиуса и дезаксиала. На окружности дезаксиала от произвольной точки О откладываем рабочий угол и делим его на столько равных частей, на сколько разбит график . Через точки деления 0, 1, 2 и т.д. проводим к окружности дезаксиала касательные. На этих касательных от окружности минимального радиуса откладываем перемещения толкателя, взятые из графика . Соединив концы отложенных перемещений плавной кривой, получим центровой профиль кулачка. Чтобы получить действительный профиль кулачка начертим эквидистантную кривую внутрь на расстоянии . От оси вращений О кулачка на расстоянии дезаксиала вычерчиваем толкатель. Таким образом требуемая кинематическая схема кулачкового механизма готова.