Выбор закона движения толкателя

Выбор кинематической схемы механизма

Этапы синтеза кулачковых механизмов

Проектирование кулачковых механизмов выполняют в следующем порядке.

· Выбор кинематической схемы механизма.

· Выбор закона движения толкателя.

· Определение r _min минимального радиус-вектора теоретического профиля кулачка.

· Построение теоретического профиля кулачка.

· Выбор радиуса ролика и построение практического профиля.

• Расчет размеров звеньев, входящих в высшую пару из условий замыкания высшей пары, прочности, долговечности и износостойкости.

При совпадении или параллельности плоскостей движения звеньев выбирают один из типов плоского механизма (рис. 7.4...7.6). Если плоскости движения кулачка и толкателя не параллельны, то используют пространственный тип кулачкового механизма.

При выборе схемы механизма надо учитывать, что механизмы с качающимися толкателями (рис. 7.3) более надежны по сравнению с механизмами, в которых толкатели движутся поступательно. Толкатели с роликами уменьшают износ кулачка, однако, при высоких температурах работы механизма и при больших частотах вращения кулачка они нецелесообразны. В этих случаях предпочтительнее тарельчатые или грибовидные толкатели (рис.7.6).

Независимо от того, в каком виде задан закон движения ведомого звена, его следует представить во всех трех возможных видах: перемещение, скорость, ускорение в зависимости от времени и угла поворота кулачка. Это объясняется тем, что даже самый простой закон движения, заданный в виде перемещения в функции времени, по условиям ускорения либо нецелесообразен, либо вообще не может быть осуществлен. Закон же движения, заданный в виде ускорения или скорости в функции времени, необходимо представить в виде перемещения в функции времени, так как построение профиля кулачка производится с использованием этого вида зависимости.

В практике проектирования кулачковых механизмов закон движения толкателя диктуется требованиями осуществляемого технологического процесса.

Очень часто бывают определены только фазовые углы поворота кулачка, соответствующие крайним положениям толкателя и максимальное перемещение – ход толкателя. В этом случае возникает задача выбора законов движения толкателя. Рассмотрим этот случай подробнее.

Рассмотрим некоторыеиз возможных законов движения ведомого звена. На рис. 7.10, а перемещение выражается прямолинейными зависимостями от времени. Дифференцируя дважды, получаем графики скоростей и ускорений. В трех точках графика ускорение равно бесконечности. Следовательно, силы инерции, то есть динамические нагрузки на механизм бесконечно велики и прикладываются мгновенно. Такой закон движения с жестким ударом не желателен, так как приведет к быстрому разрушению механизма.

Рис. 7.10. Законы движения толкателя

На рис. 7.10, б, 7.10, в изображены законы движения с мягким ударом, при которых ускорения толкателя в некоторых положениях механизма, мгновенно изменяется на конечную величину. Фактические ускорения толкателя в момент удара в 2...3 раза больше ускорений, указанных на графике. Закон движения с мягким ударом можно применять при малых частотах вращения кулачка.

Рис. 7.11. Безударный закон движения

При высоких скоростях вращения кулачка применяют безударные законы движения, с плавно изменяющимся ускорением от нуля до экстремальных значений и обратно. Например, удары будут отсутствовать, если график ускорения задать в виде синусоиды, начинающейся с нуля (рис. 7.11).

Дата добавления: 2014-01-07