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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

 

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.