- •Машины и их классификация.
- •Типы звеньев рычажных механизмов.
- •Классификация кинематических пар.
- •Классификация кинематических пар по числу связей и по подвижности.
- •Подвижность механизма.
- •Структура механизмов.
- •Понятие о структурном синтезе и анализе.
- •Основные понятия структурного синтеза и анализа.
- •Избыточные связи и лишние степени свободы (и их устранение).
- •Структурная классификация механизмов по Ассуру л.В.
- •Геометрические и кинематические характеристики механизма
- •3 Метод планов положений, скоростей и ускорений (графоаналитический метод)
- •Динамика машин и механизмов.
- •Основные задачи динамики машин.
- •Классификация сил, действующих в механизмах.
- •Механические характеристики двигателей и рабочих машин
- •Силы в кинематических парах плоских механизмов (без учета трения).
- •Методика приведения сил
- •Методика приведения масс
- •Прямая задача динамики машин.
- •Уравнения движения машинного агрегата в энергетической и дифференциальной форме Уравнение движения в интегральной или энергетической форме
- •Уравнение движения в дифференциальной форме.
- •Режимы движения машины
- •Решение задачи регулирования хода машины по методу н.И.Мерцалова.
- •Определение закона движения начального звена механизма при установившемся режиме движения
- •Уравновешивание механизмов и балансировка роторов. Общие сведения о балансировке
- •Понятие о неуравновешенности механизма (звена).
- •Балансировка роторов.
- •Балансировка роторов при различных видах неуравновешенности.
- •1. Статическая неуравновешенность.
- •2.2. Моментная неуравновешенность.
- •2.3. Динамическая неуравновешенность (полная).
- •Уравновешивание роторов при проектировании
- •Порядок балансировки на балансировочном оборудовании. Станок Шитикова
- •Силовой расчет рычажных механизмов
- •Исходные данные для силового расчета
- •Силовой расчет позволяет определить
- •Порядок силового расчета
- •Основы теории высшей кинематической пары Введение в теорию высшей пары, основные понятия и определения
- •Механизмы с высшими кинематическими парами и их классификация
- •Структурные схемы простейших механизмов с высшими кп
- •Угол давления в высшей паре
- •Основная теорема зацепления (теорема Виллиса)
- •Зубчатые передачи и их классификация.
- •Эвольвентная зубчатая передача
- •Эвольвента окружности и ее свойства
- •Параметрические уравнения эвольвенты
- •Эвольвентное зацепление и его свойства.
- •Параметры эвольвентного зацепления
- •С войства эвольвентного зацепления
- •Эвольвентное зубчатое колесо и его параметры. Параметры эвольвентного зубчатого колеса
- •Связь делительной окружности с основной окружностью и окружностью произвольного радиуса
- •Методы изготовления эвольвентных зубчатых колес.
- •Станочное зацепление. Подрез и заострение зубьев. Понятие о исходном, исходном производящем и производящем контурах
- •Станочное зацепление
- •Основные размеры зубчатого колеса
- •Толщина зуба колеса по окружности произвольного радиуса.
- •Подрезание и заострение зубчатого колеса.
- •Подрезание эвольвентных зубьев в станочном зацеплении
- •Понятие о области существования зубчатого колеса.
- •Основные уравнения эвольвентного зацепления
- •2. Межосевое расстояние
- •4. Уравнительное смещение
- •Классификация зубчатых передач
- •Качественные показатели цилиндрической эвольвентной передачи.
- •Коэффициент торцевого перекрытия
- •Коэффициент удельного давления.
- •Коэффициент удельного скольжения.
- •Коэффициент осевого перекрытия.
- •Многозвенные зубчатые механизмы
- •Кинематика рядового зубчатого механизма
- •Планетарные механизмы
- •Проектирование типовых планетарных механизмов Постановка задачи синтеза планетарных механизмов
- •Подбор чисел зубьев методом неопределенных коэффициентов (метод сомножителей)
- •Проектирование кулачковых механизмов Кулачковые механизмы
- •Назначение и область применения
- •Выбор закона движения толкателя кулачкового механизма
- •Классификация кулачковых механизмов
- •Достоинства кулачковых механизмов
- •Недостатки кулачковых механизмов
- •Основные параметры кулачкового механизма
- •Г еометрическая интерпретация аналога скорости толкателя
- •Влияние угла давления на работу кулачкового механизма
- •Синтез кулачкового механизма. Этапы синтеза
- •Выбор радиуса ролика (скругления рабочего участка толкателя)
Г еометрическая интерпретация аналога скорости толкателя
Кулачек и толкатель образуют ВКП. Толкатель движется поступательно, следовательно, его скорость параллельна направляющей. Кулачек совершает вращательное движение, поэтому его скорость направлена перпендикулярно радиусу вращения в текущей точке и относительная скорость скольжения профилей направлена по общей касательной к ним.
,
где , а - полюс зацепления в ВКП, который находится на пересечении нормали к профилям в точке контакта с линией центров. Т.к. толкатель движется поступательно, то центр его вращения лежит в бесконечности, и линия центров проходит перпендикулярно скорости через центр кулачка.
Треугольник скоростей и подобны как треугольники с взаимно перпендикулярными сторонами, т.е. соотношение соответствующих сторон у них постоянно и равно коэффициенту подобия: , откуда .
Т.е. аналог скорости толкателя изображается отрезком перпендикулярным к скорости толкателя, который отсекается прямой параллельной контактной нормали и проходящей через центр кулачка.
Формулировка синтеза: Если на продолжении луча, проведенного из центра ролика перпендикулярно скорости толкателя, отложить от точки отрезок длиной и через конец этого отрезка провести прямую параллельную контактной нормали, то эта прямая пройдет через центр вращения ведущего звена (кулачка) точку .
Таким образом, чтобы получит отрезок , изображающий аналог скорости толкателя надо вектор скорости толкателя повернуть на в сторону вращения кулачка.
Влияние угла давления на работу кулачкового механизма
Уменьшение начального радиуса кулачка при прочих равных условиях ведет к увеличению углов давления. С увеличением углов давления увеличиваются силы, действующие на звенья механизма, снижается коэффициент полезного действия механизма, возникает возможность самоторможения (заклинивания механизма), т.е. никакая сила со стороны ведущего звена (кулачка) не может сдвинуть ведомое (толкатель) с места. Поэтому для обеспечения надежной работы кулачкового механизма необходимо так выбрать его основные размеры, чтобы угол давления ни в одном из положений не превышал некоторого допустимого значения .
При определения основных размеров кулачкового механизма с коромысловым толкателем достаточно, чтобы угол давления ни в одном из положений механизма не превышал , для кулачкового механизма с поступательно движущимся роликовым толкателем достаточно, чтобы угол давления ни в одном из положений механизма не превышал .
Синтез кулачкового механизма. Этапы синтеза
При синтезе кулачкового механизма, как и при синтезе любого механизма, решается ряд задач из которых в курсе ТММ рассматриваются две: выбор структурной схемы и определение основных размеров звеньев механизма (включая профиль кулачка).
Первый этап синтеза - структурный. Структурная схема определяет число звеньев механизма; число, вид и подвижность кинематических пар; число избыточных связей и местных подвижностей. При структурном синтезе необходимо обосновать введение в схему механизма каждой избыточной связи и местной подвижности. Определяющими условиями при выборе структурной схемы являются: заданный вид преобразования движения, расположение осей входного и выходного звеньев. Входное движение в механизме преобразуется в выходное, например, вращательное во вращательное, вращательное в поступательное и т.п. Если оси параллельны, то выбирается плоская схема механизма. При пересекающихся или перекрещивающихся осях необходимо использовать пространственную схему. В кинематических механизмах нагрузки малы, поэтому можно использовать толкатели с заостренным наконечником. В силовых механизмах для повышения долговечности и уменьшения износа в схему механизма вводят ролик или увеличивают приведенный радиус кривизны контактирующих поверхностей высшей пары.
Второй этап синтеза - метрический. На этом этапе определяются основные размеры звеньев механизма, которые обеспечивают заданный закон преобразования движения в механизме или заданную передаточную функцию. Как отмечалось выше, передаточная функция является чисто геометрической характеристикой механизма, а, следовательно, задача метрического синтеза чисто геометрическая задача, независящая от времени или скоростей. Основные критерии, которыми руководствуется проектировщик, при решении задач метрического синтеза: минимизация габаритов, а, следовательно, и массы; минимизация угла давления в вышей паре; получение технологичной формы профиля кулачка.