Для получения кулачкового механизма наименьших размеров необходимо определить минимальный радиус кулачка, для которого максимальный угол давления не превышает допустимого значения
α ≤ [α].
Эта задача решается графоаналитическим методом путём построения вспомогательной диаграммы, отражающей смещение S от аналога скорости Vq толкателя
S = f(Vq).
Она строится путём сложения диаграмм перемещения и аналогов скоростей, построенных в масштабе:
При проектировании реверсивного кулачкового механизма для определения минимального начального радиуса кулачка Ro к вспомогательной диаграмме проводятся касательные под заданным максимальным углом давления [α] = 30°. Точка пересечения граничных лучей определит положение центра кулачка с минимальным радиусом Ro и эксцентриситетом е.
По построению
мм
е = 13мм
Находим действительные значения
Определяем погрешности
Для построения центрового профиля кулачка используется метод обращённого движения: условно всему механизму сообщаем вращение вокруг оси кулачка с угловой скоростью –ω. Кулачок при этом останавливается, а стойка, ранее неподвижная, и вместе с ней толкатель начинают вращаться в противоположном направлении истинного вращения кулачка и смещаться на необходимую величину согласно закону S = f(φ).
Масштаб построения
Построение начинаем с проведения окружностей радиуса Ro. Затем из точки О проводим лучи под углами φ1, φ2,… φn. На лучах откладываем соответствующие смещения толкателя Si = f(φi). Полученные точки соединяем, плавной кривой и получаем центровой профиль кулачка. Конструктивный профиль строим как внутреннюю огибающую к окружностям Rрол.
Для полученного профиля кулачка в каждом положении ролика и толкателя строим углы давления α. Измеренные значения углов давления заносим в таблицу.
Таблица 1.
| 0° | 14° | 28° | 42° | 56° | 70° | 84° | 112° | 126° | 140° | |||||||||||
| 7°9' | 10°28' | 18°17' | 26°45' | 29°57' | 28°22' | 24°48' | 18°49' | 11°41' | 6°7' | 4° | ||||||||||
| 180° | 190° | 200° | 210° | 220° | 230° | 240° | 250° | 260° | 270° | 280° | |||||||||||
| 4° | -5°20' | -15°22' | -19°5' | -24°7' | -27°52' | -29°62' | -27°12' | -20°37' | -8°48' | 7°16' | |||||||||||
По данным таблицы строим график углов давления α = f(φ) в масштабе
Заключение
В ходе разработки курсового проекта я научился выполнять кинематический и силовой анализ рычажного механизма, а также определять уравновешивающую силу методом «Жесткого рычага» Н.Е. Жуковского. Согласно исходным данным я разработал и рассчитал вспомогательные механизмы – зубчатый и кулачковый. Проектирование и анализ вышеназванных механизмов позволило мне усовершенствовать свои знания в области курса теории механизмов и машин, следовательно, вывело мой общий уровень технического мышления на более высокую ступень развития. В перспективе планируется применить совокупность полученных навыков в изучении других машиностроительных дисциплин, а также использовать их в рамках эксплуатации, ремонта и обслуживания подвижного состава автомобильного транспорта.
Список используемой литературы
1. Теория механизмов и машин. Под ред. В.А.Гавриленко.- М.: Высш. шк. 1973.
2. Юдин В.А., Барсов Г.А., Чупин Ю.Н. Сборник задач по теории механизмов и машин. М.: Высш. шк., 1982.
3. Проектирование планетарных зубчатых механизмов: Методические рекомендации к курсовому проектированию по теории механизмов и машин/ Курск. гос. техн. ун.-т; Сост. Б.В.Лушников. Курск, 2001. 22 с.
4. Проектирование кулачкового механизма с прямолинейно движущимся роликовым толкателем с применением ЭВМ: Методические рекомендации к курсовому проектированию по теории механизмов и машин/ Курск. гос. техн. ун.-т; Сост. Б.В.Лушников. Курск, 1997. 29 с.