Синтез кулачкового механизма (поступательно-движущийся роликовый толкатель)

Записка.docx

Синтез и анализ кулачкового механизма.
Кинематический анализ методом диаграмм.
Переводим значения заданных фазовых углов в радианную меру.
Определяем угол рабочего хода
Определяем масштабный коэффициент по оси абсцисс
где - отрезок на чертеже соответствующий рабочему ходу толкателя
Определяем отрезки изображающие фазовые углы
Рисунок - 1 Схема определения величин H1 H2 H3 H4.
Построим верхнюю часть диаграммы аналога ускорений на угле удаления. Для этого зададимся максимальной ординатой H1 равной 50 мм. Нижнюю часть диаграммы аналога ускорений на угле удаления строим из учета равенства площадей нижней и верхней частей.
Определим значения В1 В2:
Определим значение величины H2:
Для построения нижней и верхней частей диаграммы аналога ускорения на угле возврата определяем величины H3 H4 по выражениям:
Определим значения В3 В4:
По полученным значениям строим часть диаграммы аналога ускорений на угле возврата.
Используя графическое интегрирование методом хорд строим диаграмму аналогов скоростей и диаграмму перемещений.
После построения диаграмм определяем масштабы по осям координат
где - максимальное отклонение толкателя от начального положения
Из построенных графиков определяем значения перемещений и аналога линейных скоростей центра ролика толкателя.
Определенные параметры сводим в таблицу.
Таблица - Кинематические характеристики кулачкового механизма.
Динамический синтез кулачка.
Производим в масштабе = 0001 ммм разметку положений толкателя.
Для определения минимального радиуса основной шайбы кулачка с поступательно движущимся роликовым толкателем строим график .
Для этого по оси ординат откладываются от начала координат перемещения толкателя согласно таблице. Через полученные точки 1 2 3 проводятся прямые и на них откладываются значения аналогов скоростей. Необходимо помнить что для фазы удаления отрезки аналогов скоростей откладываются в сторону вращения кулачка а для фазы возврата - в обратную. Концы отложенных отрезков соединяются плавной кривой к которой проводятся касательные образующие углы = 30° (угол давления на фазе удаления) = 46° (угол давления на фазе возврата) к оси S.
За центр вращения кулачка принимаем т. 0 лежащую в заштрихованной области на расстоянии e от оси S.
Определяем минимальный радиус кулачка
Определяем радиус ролика толкателя
Профилирование кулачка.
В основе графического метода построения профиля кулачка лежит метод обращения движения заключающийся в том что всем звеньям механизма условно сообщается дополнительное вращение с угловой скоростью равной угловой скорости кулачка но в обратную сторону. В результате этого кулачок останавливается а стойка вместе с толкателем получает вращательное движение вокруг оси кулачка 0 с угловой скоростью . Кроме того толкатель будет совершать движение относительно стойки по закону который определяется профилем кулачка.
Построение профиля кулачка рекомендуется производить в следующем порядке:
Выбираем масштаб построения .
Из произвольного центра вращения кулачка 0 и в масштабе описываем окружности радиусами равными и e.
Касательно к окружности радиуса e проведем линию движения толкателя у-у согласно ее положению на графике . Точка пересечения этой прямой с окружностью определит положение центра ролика соответствующее началу удаления.
От точки вдоль линии y-y откладываем перемещение толкателя согласно графику . Точка определит положение центра ролика соответствующее концу удаления.
От прямой в сторону противоположную вращению кулачка отложим фазовые углы: и .
Разбиваем фазовые углы на столько же частей на сколько они разбиты на диаграммах. Получают точки деления 1 2 3 4 и т. д.
Через полученные точки 1 2 3 проводим касательные к окружности радиуса e следя за тем чтобы все касательные располагались по ту же сторону центра 0 что и прямая y-y.
Из центра вращения кулачка 0 радиусами и т.д. проведем концентрические дуги до пересечения с соответствующими касательными. Точки пересечения и т.д. представляют собой положение центра ролика в обращенном механизме.
Соединив полученные точки плавной кривой получим теоретический (центровой) профиль кулачка.
Рабочий профиль кулачка будет совпадать с эквидистантной кривой получаемую путем проведением дуг окружностей радиуса r центр которых располагается на теоретическом профиле кулачка.

Чертежи.dwg

Диаграмма аналога ускорений
Диаграмма аналога скоростей
Диаграмма перемещений
Определение минимального радиуса кулачка
Профилирование кулачка