01 01
1
Рис. 10.3
При силовом замыкании удаление толкателя осуществляется воздействием контактной поверхности кулачка на толкатель (ведущее звено – кулачок, ведомое – толкатель). Движение толкателя при сближении осуществляется за счет силы упругости пружины или силы веса толкателя, при этом кулачок не является ведущим звеном. При геометрическом замыкании движение толкателя при удалении осуществляется воздействием наружной рабочей поверхности кулачка на толкатель, при сближении – воздействием внутренней рабочей поверхности кулачка на толкатель. На обеих фазах движения кулачок ведущее звено, толкатель – ведомое.
Структура кулачковых механизмов
Степень подвижности плоского кулачкового механизма определяется по формуле Чебышева:
W = 3×(n-1) - 2× p5 - 1× p4,
Для механизма рис. 10.4, а, имеем n = 4; p5 = 3; p4 = 1:
W = 3×(4 - 1) - 2× 3 - 1× 1 = 2,
В кулачковом механизме с роликом имеется излишняя степень подвижности, которая введена в механизм для замены в высшей паре трения скольжения трением качения, т.е. ролик является пассивным звеном.
Для механизма рис. 10.4, б, имеем n = 3; p5 = 2; p4 = 1:
W = 3×(3 - 1) - 2× 2 - 1× 1 = 1.
а) 3 2 б) 2
D C
А
1
01
01
0
1 0
Рис. 10.4
Кинематический анализ кулачкового механизма
Кинематический анализ кулачкового механизма может быть проведен любым из описанных выше методов. При исследовании кулачковых механизмов с типовым законом движения выходного звена наиболее часто применяется метод кинематических диаграмм. Для применения этого метода необходимо определить одну из кинематических диаграмм. Так как при кинематическом анализе кулачковый механизм задан, то известна его кинематическая схема и форма конструктивного профиля кулачка. Построение диаграммы перемещений проводится в следующей последовательности:
· строится кинематическая схема кулачкового механизма;
· в полученный центровой профиль вписываются окружности радиусов r0 и r0 + SАmax , определяется величина эксцентриситета е;
· по величине участков, не совпадающих с дугами окружностей радиусов r0 и r0 + SАmax, определяются фазовые углы jраб , jу , jвв и jп ;
· дуга окружности r, соответствующая рабочему фазовому углу, разбивается на несколько равных участков; через точки разбиения проводятся касательно к окружности радиуса эксцентриситета прямые линии, (эти линии соответствуют положениям оси толкателя в его движении относительно кулачка);
· на этих прямых измеряются отрезки расположенные между центровым профилем и окружностью радиуса r0 ; эти отрезки соответствуют перемещениям центра ролика толкателя SАi ;
· по полученным перемещениям SАi строится диаграмма функции положения центра ролика толкателя SАi = f (j1 );
· методом графического дифференцирования диаграммы перемещений получают диаграммы uАi = f(j1)и аАi = f(j1).
C SАi , м ; mS , мм/м
А
SАi
ySаi SАmax
K
А0 0 j1
j1i mj , мм/рад
j1i 01 j1у j1п
jраб
Рис.10.5
На рис. 10.5 показана схема построения функции положения для кулачкового механизма с центральным (е = 0) поступательно движущимся роликовым толкателем.
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.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39
