Файл: Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин учеб. пособие для студентов вузов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 413
Скачиваний: 3
филя, |
пропорциональный |
расстоянию |
ОгЕ0. |
Радиус |
кривизны |
|||||
в любой точке профиля может быть определен |
из уравнения |
|||||||||
|
|
D |
|
|
I |
' |
F / 2 S |
|
|
|
|
|
А к р — r0 |
I |
S " |
dqfi ' |
|
|
|||
Если тарелка с направлением движения толкателя составляет |
||||||||||
угол |
а, то из |
неравенства |
(8.68) |
имеем |
|
|
|
|||
|
|
г0 |
rf(pa |
— < t g 4 5 ° = l . |
|
(8.70) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sin |
а |
|
|
|
|
|
|
|
Произведя |
построение, |
|
аналогичное |
построению |
для случая |
|||||
а = 90°, н а й д е м О 1 Е 0 = - г ~ , |
что |
следует из формулы |
(8.70). Для |
|||||||
нахождения г0 проводим через Еп |
под углом 90° — а к направлению |
|||||||||
движения толкателя линию, |
а |
через |
точку 01 |
(рис. 8.28) восста |
навливаем перпендикуляр к ней. Найденная точка 0\ дает нужное
положение центра |
Ох вращения |
кулачка и, следовательно, |
|||
|
|
|
г 0 = = / г/ О і £ 0 - |
|
|
Пример 8.2. Построить |
профиль кулачка с поступательно движущимся |
||||
толкателем, имеющим |
ход h = |
0,06 м. Углы поворота |
кулачка при удалении |
||
Фг = 90°, дальнем стоянии |
ф2 = |
30°, при сближении ф 3 |
= 60° и при ближнем |
||
стоянии щ = 180°. |
|
|
|
|
|
Закон движения |
для |
удаления и |
сближения задан |
уравнением |
|
|
d4 |
. |
I. |
2 ш \ . . . |
|
|
|
|
|
d2s |
|
Р е ш е и и е. Дважды |
интегрируя |
- ^ — j - Д л я удаления, получаем |
s - » . f " ( - 5 - - 3 ^ r ) + c ' » + c ' -
- ds п
Постоянные интегрирования находим из начальных условии: ф = и, - ^ — = 0,
s = 0, что дает Сх = |
С2 = 0. |
|
|
условий: |
Постоянную Ьх определяем из конечных |
||||
|
|
ф = ф і ; |
s = |
h. |
Подстановка этих |
условий в выражение для s дает |
|||
|
6А |
6 • 0,06 |
0,36 -2* |
|
|
|
\180j |
|
|
207
n |
/- |
С ь |
r- |
|
|
d~s |
После |
подстановки |
С, и Ь, в выражения лля s. —г- и , „ получаем |
||||
|
|
|
- |
|
иф |
« я 2 |
|
S = ф7ф 2 |
("J - |
ЗфТ)= 0 , 1 4 6 |
** < ° ' 5 - Ü ' 2 1 ^ |
м; |
|
|
W= l( p (1 -i7)= = 0 '1 4 6 ( p ( 1 -0 '6 3 5 c p ) M ; |
|||||
|
d(f |
|
6 А : |
Л _ _ 2 Ф \ |
0,146 ( 1 - 1,27ф) м. |
|
|
|
ф-; \ |
фі |
|
|
Вычисленные по этим уравнениям значения s, —; —и , „нанесены на дип-
J 1 |
С ф |
о ф 2 |
граммы рис. 8.29,а. Части диаграмм для сближения строят по этим же уравне ниям, отсчитывая угол ф от конца сближения в направлении отрицательных значении ф:
s = - |
6/: |
f 4- — Ö^-W0-3281?8 |
(0,5 —0,31вф) м; |
||||
|
: q*8 |
||||||
|
"<гё |
V 2 |
з Ф з ; |
|
|
|
|
-f? = |
^ і ф ^ І |
?-Л = 0 ѵ 3 2 8 ф(1 - 0,955ф) м; |
|||||
</ф |
|
ФІІ |
\ |
Фз / |
|
Ѵ |
^ |
^ |
|
= |
^ . ( |
1 _ |
^ = |
0 ,328 |
( 1 - 1 , 9 1 ф ) м . |
|
|
|
|
|
|
d4 |
|
Для определения |
г0 складываем |
s и |
, |
соответствующие одному и тому |
dq,'
же углу ф. Согласно неравенству (8.67) г должно быть больше — [s- Перенося ось абсцисс в направлении отрицательных0 значений ординат на рас
стояние, большее чем —^s-j- • ^ „• jiia 10 мм в масштабе, получаем г0 пропорцио нальным расстоянию между старой и новой осями абсцисс. Это посироенне при
ведено ira рис. 8.29,- б.
Для построения профиля кулачка из точки ОІ проводим окружность радиуса /•„ и делим ее на части, пропорциональные углам q^, ф2 , ф3 и ф4 . Кроме этого, углы фі и фі3 делим па 12 частей каждый. От точек деления на окруікностн ра диуса г0 вдоль радиальных лучей откладываем соответствующие перемещения s из диаграммы f.?, ф] и через полученные точки проводим перпендикуляры к ра диусам. Огибающая всех построенных перпендикуляров будет профилем кулачка (рис. 8.29, в). Профиль кулачка для углов ф2 и' ф4 очерчивается дугами окруж ностей с центром в Оі-
§8.10. ПОСТРОЕНИЕ ПРОФИЛЕЙ ПРОСТЕЙШИХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ НУЛАЧКОЗ
Простейшим и наиболее распространенным кулачковым меха низмом является механизм, изображенный на рис. 34. Здесь ци линдрический кулачок с профильным пазом на боковой поверх ности, обеспечивающим кинематическое замыкание высшей пары, вращается с постоянной угловой скоростью вокруг оси, параллель ной направлению движения толкателя. При вращении цилиндри ческого кулачка с заданной угловой скоростью ведомому звену 3 через ролик 2 сообщается движение, закон изменения которого
209
1
mm
Рис. 8.30. Пазовый барабанный кулачок с коромыслом
зависит от очертания профиля паза. Довольно часто в машинахавтоматах можно встретить кулачковые механизмы с силовым замы канием, в которых профиль цилиндрического кулачка выполнен Б виде линейчатой поверхности на торце полого цилиндра. Ведомое звено может перемещаться не только поступательно, но и вращаться вокруг неподвижной оси (рис. 8.30).
При построении профиля цилиндрического кулачка предпола гается закон движения ведомого звена заданным в функции угла поворота кулачка s = f (ср). Средний диаметр полого цилиндра, па торце которого выполняется рабочая поверхность кулачка, опре деляют, так же как и в случае плоских механизмов, по наиболь шему допустимому углу давления.
При профилировании цилиндрического кулачка можно рассма тривать поступательное движение с постоянной линейной скоростью развертки среднего цилиндра.
Допустим, что средний диаметр полого цилиндра и его профиль заданы. Установим связь между законом движения, радиусом сред него цилиндра и углом давления. Если угловая скорость цилиндри ческого кулачка щ, то линейная скорость развертки ѵх — ayxR (рис. 8.31). Для произвольного положения развертки нормаль NN к профилю с направлением движения ведомого звена составляет
угол |
Из треугольника скоростей |
(рис. 8.31) следует, что ско |
|
рость |
ведомого звена |
|
|
|
vx tg •& = û)1Ptgi3> |
|
|
или |
|
|
|
откуда |
|
|
|
|
R ' |
dip' |
(8.71) |
|
|
210
eis
С увеличением R, при том же значении -щ, угол давления т} уменьшается. Если задан угол ü m a x , то радиус среднего цилиндра легко вычислить по наибольшему значению (^щ) ( . определен ному по заданному закону движения ведомого звена:
RSz(~) |
г4—- |
(8-72) |
|
\оф /max |
tgttmax |
v |
' |
Теперь допустим, что закон движения ведомого звена задан кривой s — f (ф). Для построения траектории центра ролика отно сительно развертки делим отрезок по оси абсцисс, пропорциональ ный 2л, на число частей, достаточное для точного построения про филя, и определяем перемещения центра ролика от наиболее низ кого положения при помощи заданной кривой. Развертку окруж ности (рис. 8.31) на среднем цилиндре делим на такое же число частей и через каждую точку деления проводим вертикаль, парал лельную образующей цилиндра. Если теперь перемещения ведо мого звена отложить вдоль вертикалей от горизонтальной линии, проведенной через наиболее низкое положение центра ролика, и соединить концы отложенных отрезков, то получим траекторию центра ролика при движении относительно развертки. Для построе ния развертки паза достаточно построить две эквидистантные кри вые, отстоящие по обе стороны от траектории относительного дви жения на расстоянии, равном радиусу ролика.
При вращательном движении ведомого звена (рис. 8.32) построе ние профиля на развертке среднего цилиндра можно производить в том случае, если максимальный угол отклонения от положения коромысла, перпендикулярного образующей цилиндра, невелик. Ошибка при построении профиля при этом будет незначительна.
Увеличение угла отклонения коромысла пли уменьшение ра диуса среднего цилиндра влекут за собой увеличение ошибки, потому что средняя точка оси ролика будет удаляться от средней цилиндрической поверхности.
Предположим, что поставленные здесь условия выполняются, в результате чего без большой ошибки среднюю точку ролика можно считать расположенной при любом положении ведомого звена на средней цилиндрической поверхности барабана. Это дает возмож ность развернуть средний цилиндр, совместить развертку с пло скостью движения средней точки ролика и вместо вращающегося цилиндрического кулачка рассматривать поступательное движение
развертки со скоростью ѵх = iùxR; R — радиус среднего цилиндра, |
|
сообщающего вращательное движение коромыслу 3. |
|
Установим зависимость между углом давления |
заданным |
законом движения, и радиусом R среднего цилиндра. |
Из треуголь |
ника скоростей |
следует |
(рис. |
8.32) |
|
|
|
|
|
|
|
ѵх |
_ |
і'я |
о ' |
|
|
|
sin (00 — О) |
sin |
|
|||
но |
|
|
|
|
|
|
|
û |
= ô + |
i|% |
vx = axR |
и |
t'3 |
= ^/C ß{rtl ; |
|
отсюда |
|
|
(ft — if) |
|
|
|
|
|
|
sin |
rfi|: |
lcn |
|||
|
|
|
cos О |
|
dip |
R |
' |
где Iça — длина коромысла.