Файл: Тышкевич, В. А. Специальные главы теории механизмов и машин (синтез кулачковых механизмов) учебное пособие по теории механизмов и машин.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.10.2024

Просмотров: 79

Скачиваний: 0

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

3. Определение основных размеров механизма. Расчет пружинь.

а. Первыми из конструктивных размеров определяются радиус основной

окружности теоретического профиля кулачка Я0 и дезаксиал

(смещение)

ь'1. Их расчет производится графически по диаграмме радиусов

центроиды

Пу - f ( S )

и веданным предельным углам давления (ои.фиг.19). Минималь­

ный радиус'

Rq*” оказался равным 34 мм при е=12 мм;

было принято

R.e»?0 мм,

ев10 мм.

 

 

L б; Затем строится теоретический профиль кулачка (си.фиг.20)

и графи­

чески находится минимальный радгус кривизны профиля

;

он равен .

'62 мм.

Определяются раемеры ролика. По уоловиям (17) и (18) (см.таблицу -5)

радиус ролика Zp *

(0,4+0,5)К.о =

(0,4-0,5)*70

= 28 * S5 мм

;

Ъ? * 0,7

0,7*62 к 43,5 им

 

 

В качестве ролика принимаем однорядный шарикоподшипник №205

о размера­

ми 25 х 52 х 15 мм.

 

 

 

 

в. рассчигыт'аютоя размеры пружины.

Для етого отроится диаграмма сил

инерции, действующих на толкатель

Рин = -mT WT

= j ( S7) для всего

цикла движения (ом.фиг; 12 и 19). Данные для построений этой диаграммы приведены в таблицах 1 и П. На диаграмме проведена наклонная прямая,

изображающая характеристику пружины,

по которой определяются максималь­

ная сила сжатия пружины Ртах и ее полная деформация Д

.

Эта линия

проходит по касательной к пунктирной

кривой

P jH= (1,2

-

1,5)Р черев

точку 0 1, определяемую величиной предварительного натяга

 

 

Я *

* (0,15 -

0,45)

Н. Принимаем Р„м' =

1,3

Рин и величинуЛм =10 мм;

при

егом Р„,лх=

1150 Н.

Увеличение Дн до 30

мм,

лад показано пунктирной

линией, незначительно уменьшает Ртах при ваметном росте числа витков

пружины (ее длины

)

и повтому нецелеоообравно.

 

Расчет равмеров пружины производим по формулам

 

(101 -

11?) таблицы 5*.

Q * '10,

Н» i± - ± - L

= i b - t i = 1,14

, ^ =

 

750 ^

8.

»

^

4ср -

8

40 -

3

 

 

 

мм

 

Я = 1 ,6 ^

 

е т 1 , 6

 

 

750

 

т 6 ,ь мм , А = 70 мм. ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A (yd

 

^ 9 0 0 0 0 . ^ 5

в 4 > 0

ви1на

 

 

 

а к '

Q?

8 ■1.150* 10s

 

 

 

 

 

 

8 Р

 

 

 

 

 

 

тал

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L= 4,0 +

1,5-,^+ .= Я + -ЬЯк* 6,5

+

 

*

25,7м 26 мм ,

Ь0 = ЦЯ +

( i* -

ч -

0,5

)d

=

40*26

+ £

5,5 -

4-0 * 0,5).6,5 = 108,5мм;

"Art“

108,5

-

10

~ 98,5 ым,

D = c^d

*

10*6,5 =. 65 мм.

40


F. Определяются (выбираются)

остальные конструктивны» размеры механиз­

ма:

радиуо ооновной окружности рабочего профиля кулачка

 

to * R.o- 0,5clp= 70 - 0,5-52

*

44 мм,

диаметр оои кулачка

 

4* - (0,3 - 0,8)to « 0,68-44

*

30 ми,

диаметр толкателя

 

Лт=

(0,5 -

1,0)с(р = 0,48.52

» 25 нм,

наименьшее расстояние ( Вылет) от

центра ролика до направляющей В т |п

принимается past#* 36,2 мм, мак­

симальный вылет BmaK=Bm(n +Н =

 

36,2 + 60 * 96,2 мм, длина рабочего уча­

л к а

направляющей Lt оказываетоя равной 135 мм, расстояние от нижнего

Торца направляющей до оои кулачка радио 165 мм.

-

 

Радиуо внешней окружности кулачка

 

"

.

 

 

+ Н2 - г г л со5( 180 - C$J

* / 442+ 60®+ 2-44-60-0,990

«103,8

 

4.

Построение рабочего профиля кулачка и

вычерчивание

М|* *

 

 

компоновочной схемы механизма.

 

 

Рабочий профиль кулачка строится как эквидистантная кривая к теоре­ тическому, огибающая ряда положений ролика (ом.фиг,2 0 ); на чертеже ку­ лачка указываются фазовые углы я углы профиля и его главные раемеры.

Затем строится компоновочная (полуконотруктивная) охема механизма, Предназначенная для вычерчивания в дальнейшем подробного сборочного чертежа (общего вида механизма). На зтой схеме все детали вычерчиваются в стандартном масштабе по равмерам, найденным выше; формы и конструк­ тивные размеры деталей (толкателя, направляющей, оои кулачка, креплений пружины) выбираются на основании опыта проектанта или в соответствии о . Типовой конструкцией конкретней малины (например, механизма двигателя Инутреннего огорания). Примеры компоновочных схем покаваня на фиг,5-11 приложения.

5.Расчет ковффицивнтов качества механизма (номера формул указаны по таблице 4).

Вкачеотве критериев оценки качества механизма принимаем следуюЩие ковффициенты;

а)

полных уоилий Кр„ ,

 

 

4 .б)

увеличения усилий в высщей паре KSc, .

 

в)

приведенной кривизны вааимоогибаемых кривых К кр *

 

г)

контактных напряжений. Кб ,

s

 

д)

полезного действия - мгновенный

и средний

,

е)

запаса от заклинивания наименьший К^” 1 .

 

Расчет стих коеффициентов производится для фазы Приближения,, более

41


нагруженной, чем фага удаления.

 

 

 

 

 

 

 

Для расчетов указанных коэффициентов определяем среднюю силу инер­

ции цо (31)

и

(42)

(таблица 4 приложения)

 

 

 

среднюю силу наряжения пружины по (44)

 

 

 

 

 

 

HIM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р^. - ^ f ( J H+

0.5Н)

-

 

(Ю + 80)

=

657н

 

 

 

и-йодную среднюю нагругку на толкатель по (49)

 

 

 

рСгГ= С

 

+ рпр *

4 8 8

+ 6 5 7 -

Ш5н*

 

 

определить по

графику

Величину полной нагрузки на толкатель

 

можно

РУН »f(S)

с нанесеннсй на нем характеристикой пружины

РПр = j

(S) или

по таблице 11} кэеффициент Крп приведен в таблице 1У.

 

 

 

Далее определяются углы давления

OiTCt} (непосредотвенным ивмере-

нием

на графике 0 V « j-(S

) или

аналитически) и радиусы кривизны теоре­

тического Профиля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычисление о( и jpT было проааведено по формулам (105) и( 106) ие [б]

(или по формулам 84,27.и 23 таблицы 5),

преобразованным для упрощения

раочетов:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^

 

Г Щ П ?

B T ft

 

 

 

 

(3 4 ,2 7 )}

Обовначая

 

- i - . ( I L - e )

Si».<4

Р

и

n .S in o t-

ncoso( =

бг

 

 

 

 

Ы псХр»’

 

 

 

г

 

V

w

 

 

получим

Рт “ - ~ л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(23).

 

 

 

 

г + У-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бычиоления а

и рт сведши в таблицу Ш.

 

 

 

Величина

А ■* fflj1

-.'е.*'

«l/vO210й 1

 

= 69,3

мм.

 

 

Углы

о(

 

для фав ближнего и дальнего стояния равны:

 

\

 

 

 

-

е

 

 

 

 

ё -0,144

, сч

е ,2 а.

 

 

Sfi"

iRo -

V-

 

 

 

 

 

 

 

69,£

 

 

 

 

 

 

 

ЬлЛ

 

 

 

— е

 

 

- ю

-0,077

,0 Ц.С. = -4,4'0

 

 

в ас

 

 

 

в.®

60+69;з

 

 

 

 

 

 

 

з.®-.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент приведенной кривиены вааимоогибаемых кривых

 

К„г,=

1

Ркip

’» ^ (1 + „ 4 ^ )

(2 1 ),

коеффициент увеличения усилий

«Р

 

г р

 

&

г е

 

 

 

 

 

____________ ,

Кзс-= смц

 

(60),

коэффициент контактных напряжений

К^уКр- KyuQ3 Ккр

(89, рассчитаны для всех положений механизма и указаны в таблице 1У.


Таблица Ш.

Расчет углов давления и радиусов

 

крививны

 

 

 

 

 

 

теоретического профиля для фазы приближения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S in g ­ соад

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

S + fl

1

V -

 

о Г

Р

П-W. |Пу|.

£

f

 

 

 

ю а

 

 

le*

ю *

 

CO'S

bine*

1

,

2

, '3

4

 

5

6

7

8

 

9

т

10

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

210

 

129,3

-10

-0 .7 7

-

4 ,4

-077

997

130

 

о

.

0 ;

 

 

fc ISO

214,5

 

129,2

-1 2 ,4

-С96

-

5,5

-095

995

131

-

6 i

 

0,2

 

61

 

219

 

128,8

-1 9 ,6

-152

-

8 ,7

-150

989

13.1

-121

 

1 .4

123

68

228,5

 

127,7

-2 9 Д

-228

-1 2 ,8

-222

975

131

-119

 

4 ,2

123

68

228

 

125,8

-3 8 ,6

-307

-1 7 ,1

.-293

956

131

-117

 

'8 ,4

•125

67

232,5

 

123,2

-4 8 ,2

-391

- 2 1 ,4 .

-364

931

132

-114

 

13,9

128

67

237

 

119,8

-5 7 ,7

-482

-2 5 ,7

-434

901

133

-110

 

20 ,7

 

131

67

241,5

 

115,7

-6 7 ,3

-582

-3 0 ,2

-503

864

134

-105

 

28,8

134

67

246

 

110,8

-7 7 г0

-695

-3 4 ,8

-57.1

821

135

-100

 

38,8

 

138

67

250,5

 

105,3

-8 4 ,0

-797

-3 8 ,6

-623

782

135

-48

 

46,1

 

94

79

255

 

.99,3

-8 6 ,4

-870

-4 1 ,0

-656

755

132

 

0

 

50,1

. .50

96

259,5

 

93,3

-8 4 ,0

-901

-4 2 ,0

-669

743

126

-

45

 

49,5

+

5

121

264

 

87,8

-7 7 ,0

-878

-4 1 ,3

-660

751

117

 

92

 

44,2

-

48

198

268,5

 

82 ,9

-6 7 ,8

-812

-3 9 ,1

-630

776

107

 

95

 

36,2

-

59

' 238

273

 

73,8

-5 7 ,7

-732

-3 6 ,2

-591

807

98

 

99

 

28,2

-

71

363

277,5

 

75,4

-4 8 ,2

' —640

-3 2 ,6

\-539

842

90

 

103

 

20 ,6

-

82

1000

282 *

 

•72,8

-3 8 ,6

-530

-2 7 ,9

-468

884

88

 

106

 

13,4

-

95

-592

286,5

 

•70,9

-2 9 ,1

-411

-2 2 ,3

-380

925

77

 

ИЗ

 

7 ,2

-106

-204

291

 

60,8

-1 0 ,6

-281

-1 5 ,7

-270

963

78

 

117

 

2 ,6

-114

'-1 3 0

295,5

 

60,4

-1 2 ,4

-179

-1 0 ,2

-176

984

71

 

60

 

0 ,4

-

60

473

300

 

69,3

-Г 0 ,0

-144

-

8 ,2

-143

990

70

 

0

 

0 .

 

0

70

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43


Таблица 1У. Расчет ковфрицввнтов качества махашгама.

Г

КРп

Кв*.

Ккр

К в -.

 

В

Чк

«пт

Ч

MTfi

1

, 2

,г3 .

4

,5

6

,7

, 8

, 9

10

11

210

1,005

1,003

2,89

1,70

0

36,2

1,53

0,018

98,2

0

Ш»В-

0,735

1,005

3,30

1,56

1 .7

36,1

1,53

0,022

97 ,8

0,04

,219

0,462

1,011

3,74

1,82

4 ,4

36 ,7

1,54

0,035

96,5

0,16

22St3

0,446

1,026

3,74

1.31

8 ,5

37,8

1,56

0,053

94 ,7

0,48

228

0,420

1 ,0 4 6

3,78

1,28

12,0

39 ,7

1,59

.0,073

92 ,7

0,95

232,5

0,384

1,074

3,78

1,25

14,6

42,3

1,62

0,095

90 ,5

1,53

287

0,336

1,110

3,78

1,19

16,0

45,7

1,68

0,122

87,8

2,22

241,5

0,275

1,157

8,78

1,10

15,8

49,8

1.74

0,152

84,8

2 ,8 4

246

0,205

1,218

3,78

0,97

13,8

54,7

1,81

0,189

81,1

3,2 4

250,5

0,392

1,279

3,4 4

1,31

2 9 ,0

60,3

1,89

0,226

77,4

8 ,4 7

255

0,572

1,325

3,18

1,55

43 ,6

66,2

1,98

0,259

74,1

15,25

259,5

0,755

1,346

2,9 4

1,73

55,9

72,2

2 ,0 7

0,280

72,0

21,75

264

0^940

1,332

2 ,6 6

1,82

63,0

77 ,7

2,15

0,284

71,6

25,00

268,5

0,870

1,289

2,59

1,70

49,8

8 2 ,6

2,22

0,270

73,0

18,45

273

-0,812

1,2зЬ

2,49

1,53

88,8

8 6 ,7

2,28

0,250

75;0

12,95

277,5

0,763

1 . 4

2,3 7

1,47

29,1

90,1

2,3 3

0,224

77*6

8,38

282

0,725

l,13l\

2,21

1,35

20 ,7

92,7.

2 ,3 7

0,189

81 ,1

4,82

286,5

0,700

1,081

2,05

1,25

13,4

9 4 ,6

2,39

0,148

85 ,2

2 ,4 3 .

291

0,682

1,038

1,92

1,17

6,5

9 5 ,7

2,41

0,102

89,8

0,68

295, 5

0,675

1,016

2,44

1,29

1.6

96,1

2,42

О; 065

98,5

0,11

800

0,674

1,010

3,68

1,58

0

96 ,2

2,42

0.052

94,8

0

44