- •Теория механизмов и машин
- •Предисловие
- •Введение
- •Узкое определение машины. Машина есть устройство, действующее на основе законов механики и предназначенное для преобразования энергии, материалов и информации и перемещения изделий.
- •Раздел 1. Структура, кинематика
- •1. Структура механизмов
- •1.1. Классификация кинематических пар
- •1.2. Кинематические цепи и их классификация
- •1.3. Расчет степени подвижности механизма
- •1.4. Структурная классификация плоских механизмов
- •1.5. Замена высших пар в плоских механизмах
- •1.6. Избыточные (повторяющиеся) связи и местные подвижности в механизмах
- •1.7. Структурный синтез механизмов
- •Вопросы для самопроверки
- •2. Кинематика и синтез зубчатых механизмов
- •2.1. Разновидности зубчатых передач
- •2.2. Понятие о передаточном отношении
- •2.3. Передаточное отношение простых зубчатых передач
- •2.4. Кинематика и синтез зубчатых механизмов с неподвижными осями колес
- •2.5. Кинематика механизмов планетарного типа
- •2.6. Синтез механизмов планетарного типа
- •Вопросы для самопроверки
- •3.2. Кинематические и передаточные функции механизмов
- •3.3. Аналитический метод
- •3.4. Метод планов положений, скоростей и ускорений
- •3.5. Метод кинематических диаграмм (метод графического дифференцирования)
- •3.6. Синтез рычажных механизмов
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 2. Кинетостатика
- •4. Кинетостатика механизмов
- •4.1. Характеристика сил, действующих в машинах
- •4.2. Задачи кинетостатики
- •4.3. Расчёт сил инерции
- •4.4. Общие положения силового расчёта
- •4.5. Метод планов сил
- •4.6. Метод разложения сил
- •4.7. Аналитический метод
- •4.8. Определение уравновешивающей силы
- •Вопросы для самопроверки
- •5. Трение в кинематических парах и кпд
- •5.1. Виды трения. Законы трения скольжения
- •5.2. Понятие о коэффициенте полезного действия
- •5.3. Трение в поступательной кинематической паре
- •5.4. Трение в винтовой кинематической паре
- •5.5. Трение во вращательной кинематической паре
- •5.6. Трение качения
- •Вопросы для самопроверки
- •6. Динамика машин
- •6.1. Вспомогательные задачи динамики машин
- •6.2. Характеристики режимов движения машин
- •I . Неустановившийся режим
- •II. Установившийся режим
- •6.3. Формы уравнений движения машин
- •6.4. Исследование пуска машины при силах – функциях перемещений
- •6.5. Исследование установившегося неравновесного движения машины с маховиком при силах – функциях перемещений
- •6.6. Определение момента инерции маховика при внешних силах – функциях перемещений
- •6.7. Назначение маховика в машине
- •6.8. Исследование пуска машины при силах – функциях скоростей
- •6.9. Исследование устойчивости установившегося равновесного движения
- •Вопросы для самопроверки
- •7. Проблемы уравновешивания и балансировки звеньев и механизмов
- •7.1. Значение проблемы уравновешивания и балансировки в машинах
- •7.2. Виды неуравновешенности вращающихся звеньев и их устранение
- •7.3. Начальные сведения об уравновешивании механизмов
- •7.4. Виброгашение и виброизоляция
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 3. Синтез элементов высших
- •8. Теория и геометрия зубчатых зацеплений
- •8.1. Элементы относительного движения звеньев высшей пары
- •8.2. Элементы зубчатых зацеплений, обусловленные их кинематикой
- •8.3. Основные качественные характеристики зацеплений
- •8.4. Эвольвента зуба колеса, её свойства и уравнение
- •8.5. Элементы зубчатого колеса
- •8.6. Элементы и свойства эвольвентного зацепления
- •8.7. Методы изготовления зубчатых колёс
- •8.8. Геометрия реечного производящего исходного контура
- •8.9. Подрез зуба колеса и его предотвращение
- •8.10. Качественные характеристики эвольвентного зацепления
- •8.11. Назначение коэффициентов смещения для нарезания зубчатых колёс
- •8.12. Типы эвольвентных колёс и передач
- •8.13. Расчёт геометрических размеров зубчатых колёс
- •8.14. Особенности зацепления эвольвентных косозубых колёс
- •8.15. Особенности зацепления конических колёс
- •8.16. Особенности зацепления в гиперболоидных передачах
- •Вопросы для самопроверки
- •9. Синтез профилей кулачков и элементов плоских кулачковых механизмов
- •9.1. Элементы кулачкового механизма и геометрические элементы кулачка
- •9.2. Разновидности плоских кулачковых механизмов
- •9.3. Кинематический анализ кулачковых механизмов
- •9.4. Понятие об ударах в кулачковых механизмах
- •9.5. Угол давления и его влияние на работоспособность кулачкового механизма
- •9.6. Связь между углом давления и геометро-кинематическими характеристиками механизма
- •9.7. Графическое определение угла давления
- •9.8. Определение радиуса основной окружности теоретического профиля кулачка
- •9.9. Определение радиуса основной окружности в механизме с плоским толкателем
- •9.10. Построение профилей вращающихся кулачков
- •Вопросы для самопроверки
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Раздел 1. Структура, кинематика и элементы синтеза механизмов
- •3. Кинематика и синтез механизмов с низшими кинематическими
- •Раздел 2. Кинетостатика механизмов и динамика машин
- •Раздел 3. Синтез элементов высших кинематических пар
- •9. Синтез профилей кулачков и элементов плоских кулачковых
9.10. Построение профилей вращающихся кулачков
П о с т р о е н и е п р о ф и л я к у л а ч к а с р о л и к о в ы м т о л к а- т е л е м. Известными величинами для построения профиля кулачка являются закон движения толкателя в форме зависимости , представленный или в виде графика (рис. 9.19), или в виде таблицы значений перемещения, величины радиуса основной окружности и эксцентриситета . Естественно, что фазовые углы должны быть также известны.
Отрезки, выражающие на графике фазовые углы удаления и приближения , необходимо разделить на ряд равных интервалов. Количество интервалов выбирается произвольно в зависимости от величины фазовых углов. На рис. 9.19 каждый из углов разделён на восемь интервалов. Границы интервалов отмечаются порядковыми номерами. Затем приступаем к построению профиля кулачка. Для этого выбираем произвольную точку O в качестве центра кулачка и с центром в этой точке проводим две концентрические окружности радиусами и (рис. 9.20), представляющими собой величины радиуса и эксцентриситета в масштабе построения . В направлении, обратном направлению вращения кулачка, то есть в направлении откладываем фазовые углы , , и . Такое направление отсчёта углов даст правильное их чередование, когда в спроектированном механизме кулачок станет вращаться в нужном направлении. Угол удаления откладывается от касательной к окружности эксцентриситета, проведённой в произвольном месте построения. Необходимо следить за тем, чтобы ось толкателя располагалась относительно центра кулачка так, как она расположилась при определении радиуса и эксцентриситета (рис. 9.15). Углы удаления и приближения делятся на столько частей, на сколько они разделены на диаграмме перемещения. Границами угловых интервалов являются касательные к окружности эксцентриситета, пронумерованные на рис. 9.20 цифрами 0,1,2,…8,8′,9,…16. Данные границы, по существу, являются мгновенными положениями оси толкателя при его вращении вокруг центра кулачка. На каждой касательной от основной окружности откладывается величина перемещения, снятая с графика и пересчитанная в масштаб построения. Эти перемещения отмечены на рис. 9.20 как …, , , , ,… . Плавное последовательное соединение полученных точек даёт теоретический профиль кулачка (на рис. 9.20 он проведён тонкой линией). В пределах угла дальнего стояния теоретический профиль очерчен дугой окружности. Для получения рабочего профиля, проведённого на рисунке жирной линией, необходимо задаться радиусом ролика . Обычно при выборе радиуса ролика придерживаются нормы , где – минимальный радиус кривизны теоретического профиля.
Найденным радиусом ролика, взятым в масштабе построения, проводится множество дуг или окружностей с центрами на линии теоретического профиля. Их огибающая будет рабочим профилем кулачка, по которому катится ролик толкателя.
П о с т р о е н и е п р о ф и л я к у л а ч к а с п л о с к и м (т а р е л ь ч а- т ы м ) т о л к а т е л е м. Подготовка графика перемещения и нахождение точек теоретического профиля кулачка с плоским толкателем не отличается от предыдущего. Следует только иметь в виду, что в данном механизме наличие эксцентриситета не сказывается на построении профиля, так как он не влияет на форму последнего. Отличие, связанное с формой окончания толкателя, существует в построении рабочего профиля.
В точках теоретического профиля на радиальных прямых, представляющих мгновенные положения оси толкателя, строятся перпендикуляры к этим осям до их взаимного пересечения друг с другом (рис. 9.21). Так как плоская тарелка толкателя во всех положениях совпадает с касательной к профилю кулачка, то искомый рабочий профиль строится с помощью лекала как огибающая данных перпендикуляров к осям толкателя, изображающих положения тарелки.
Построение профиля кулачка с качающимся толкателем можно найти в пособиях к курсовому проектированию по ТММ.