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
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