Влияние углов давления и передачи на работоспособность и габариты механизмов

Лекция 15

Рассмотрим нагрузки, действующие на ведомое звено кулачкового механизма с поступательным толкателем на фазе удаления (рис. 68).

.

Проведем следующие построения (рис. 72):

1. От точки A отложим отрезок AB равный O ₁ P. Линия, проведенная через точку B и центр вращения кулачка “ O ₁” будет наклонена к горизонтали под углом передачи “γ”.

2. От точки A ' отложим отрезок A ' B ' равный O ₁ P '. Угол между линией, проведенной через точку B ' и центр вращения кулачка O ₁ равен γ'.

Таким образом, взаимное расположение мгновенного центра относительного движения и центра вращения кулачка определяется величиной аналога скорости толкателя.

Если изменить последовательность построения, тог на основе диаграммы зависимости перемещения толкателя “ S ₂” от аналога его скорости , построенной в едином масштабе можно определить положение центра вращения кулачка “ O ₁”.

Рис. 73

Отметим на оси ординат положения точек A и A ' в масштабе (рис.73). От точки A в соответствии с рис. 72 отложим вправо отрезок AB в том же масштабе , а от точки A ' влево отрезок A ' B '. Величины отрезков определяются по кинематической диаграмме зависимости аналога скорости толкателя от угла поворота кулачка φ₁, построенном в масштабе .

Аналогично отмечаются остальные точки на траектории движения толкателя, через них проводятся линии, параллельные оси и на этих линиях откладываются значения аналогов скорости в масштабе .

Значения, соответствующие фазе удаления откладываются вправо от оси S ₂, а значения, соответствующие фазе приближения – влево от оси S ₂.

При каждой точке “ B ” диаграммы (рис. 73) можно построить углы γ _min для нахождения центра вращения кулачка O ₁. Но в этом нет необходимости, поскольку, если провести к диаграмме две касательные под углом γ _min и принять за центр вращения кулачка O ₁ точку пересечения касательных, то будет выполняться условие γ _i ≥ γ _min во всех положениях механизма. На рис. 73 показан угол передачи γ₃ в третьем положении γ₃ ≥ γ _min.

Аналогичные построения можно провести и в остальных положениях механизма.

Если центр вращения кулачка разместить в точке O ₁, то кулачок будет иметь минимально возможные габариты. При этом траектория движения толкателя будет смещена относительно центра вращения кулачка на величину эксцентриситета “ e ” (механизм со смещенным толкателем).

Область внутри заштрихованной зоны представляет собой геометрическое место расположения центров вращения кулачка при выполнении условия γ _i ≥ γ _min.

Если требуется спроектировать кулачковый механизм с центральным толкателем (траектория движения толкателя проходит через центр вращения кулачка), то наименьшие габариты кулачка будут при расположении центра его вращения в точке O ₁'.

Дата добавления: 2014-01-05