Синтез кулачковых механизмов

Кулачковые механизмы обеспечивают движение выходных звеньев по строго заданному закону, их движение обязательно согласовано с движением

других звеньев. В практике проектирования наиболее часто применяются относительно простые законы движения толкателя: линейный, параболический, косинусоидальный, синусоидальный. При синтезе кулачковых механизмов задача конструктора выбрать закон движения толкателя, который бы наилучшим образом удовлетворял заданным требованиям.

а б

в г

Рис. 5.2

В предложенных задачах требуется построить профиль кулачков. При вычерчивании кривой подъема по закону синуса величину подъема следует принимать за полную амплитуду синусоиды угла от до .

ЗАДАЧИ 204 – 209

Задача 204. Кулачок приводит в движение роликовый толкатель, смещенный на е = 20 мм вправо от центра вращения кулачка. Радиус начальной шайбы R_min = 75 мм, диаметр ролика d_p = 10 мм. Толкатель поднимается на высоту Н = 45 мм по закону синуса за время поворота кулачка на угол a_у = 150º. За время поворота на a _{д с} = 30º толкатель неподвижен. За время поворота на a_пр = 180º – равномерно опускается.

Задача 205. При условиях движения толкателя, приведенных в задаче 204, построить профиль кулачка в случае плоского толкателя.

Задача 206. При условиях движения толкателя, приведенных в задаче 204, построить профиль кулачка, если ось роликового толкателя смещена на 15 мм влево.

Задача 207. Кулачок приводит в движение остроконечный толкатель, ось которого проходит через центр кулачка. Ход толкателя Н = 25 мм, подъем происходит по линейному закону при повороте кулачка на φ_{у д} = 90º, угол опускания φ_пр = 75º, угол дальнего стояния φ _дс = 45º, радиус начальной шайбы R_min = 60 мм.

Задача 208. Кулачок приводит в движение плоский толкатель, ось которого смещена влево на 40 мм. Ход толкателя Н = 45 мм, угол подъема φ_{у д} = 90º, угол дальнего стояния φ _дс = 30º, дальнейший подъем еще на 25 мм происходит за время поворота кулачка на φ _дс = 120º. На оставшейся части поворота кулачка толкатель опускается φ_пр = 100º, радиус начальной шайбы R_min = 85 мм.

Задача 209. При условиях задачи 208 построить профиль центрального кулачка с роликовым толкателем.

Решив предложенные задачи, следует проанализировать, для каких механизмов рационально применить данную схему (для быстроходных или тихоходных), за счет чего в каждой конкретной задаче можно уменьшить потери на трение, а значит и расход энергии при работе механизма.

Библиографический список

1. Смелягин А. И. Структура механизмов и машин / А. И. Смелягин. Новосибирск: изд-во НГТУ, 2006. 308 с.

2. Попов С. А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин / С. А. Попов, Г. А. Тимофеев; Под общ. ред. К. В. Фролова. М.: Высшая школа, 2002. 411 с.

3. Артоболевский И. И. Теория механизмов / И. И. Артоболевский. М.: Наука, 1989. 640 с.

4. Теория механизмов и механика машин / К. В. Фролов, С. А. Попов и др. М.: Высшая школа, 2002. 496 с.

5. Артоболевский И. И. Сборник задач по теории механизмов и машин / И. И. Артоболевский, Б. В. Эдельштейн. М.: Наука, 1978. 256 с.

6. Теория механизмов и машин. Основы проектирования по динамическим критериям и показателям экономичности / И. В. Леонов и др. М.: Юрайт, Высшее образование, 2009. 320 с.

7. Тимофеев Г. А. Теория механизмов и машин / Г. А. Тимофеев. М.: Юрайт, 2011. 285 с.

8. Козловский М. З. Теория механизмов и машин / М. З. Козловский. М.: Академия, 2008. 405 с.