Томский политехнический университет

Кафедра теоретической и прикладной механики

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ТЕОРИИ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН

Студенту Машиностроительного факультет, группа 4А12 Султанову А.В.

КУЛАЧКОВЫЙ МЕХАНИЗМ

Определение наименьшего размера и построение профиля кулачка

Задание № 6

Схема механизма

Исходные данные:

Ход толкателя……………………………………………………………………………………………………………………………………………..Sc=48мм

Минимальные углы передачи движения: при подъёме …………………..……………………γ^п_{min, град} =55

при отпускании…………………………..……………. γ^o_{min, град} =30

полезное усилие, преодолеваемое толкателем …………………………………………………………………………F=440H

Частота вращения кулачка……………………………………………………………………………………………………………….. n=60 ^об/_мин

Дополнительные условия: d=45мм

Дата выдачи задания:

Срок выполнения:

Руководитель: доцент Горбенко В.Т.

3. Кулачковый механизм

(Лист 3)

3.1 Синтез и анализ кулачкового механизма

Одним из основных достоинств кулачкового механизма является лёгкость синтеза, т.е. получение профиля кулачка с большой степенью точности удовлетворяющему заданному закону движения ведомого звена (толкателя).

Целью данной работы является приобретение навыков в определении радиуса ролика, профилирование и силовом расчёте кулачкового механизма.

3.2 Определение размеров, профилирование кулачкового механизма

Вычерчивается в масштабе график: S_c=S_c( ).

Принимаем линейный масштаб перемещения =0,5 (мм/мм).

Тогда высота графика h будет [5, стр.14]:

Определяем угловой масштаб [5, стр.14]:

, 1/мм.

1/мм.

При заданной частоте вращения кулачка n об/мин определяем масштаб времени [5, стр.14]:

с/мм,

где L – длина графика S - (принимается в зависимости от формата чертежа).

3.2.1 Масштабы графиков первой производной

Приняв полюсное расстояние H, методом графического дифференцирования (метод касательных или метод хорд) строятся графики первой производной или - аналоги cкоростей. Масштабы графиков: [5, стр.15]:

,

где

ММ

Масштабы линейных и скоростей этих графиков определяется из выражений [5, стр.15]:

,

3.2.2. На основании графиков S ^| -φ определяется значения отрезков z по формуле и строится график zi=zi(S) в прямоугольной системе координат и выбираем наименьший радиус кулочка

При построение этих графиков следует иметь в виду, что направление отрезков Z определяется по следующему правилу: необходимо вектор скорости толкателя повернуть на 90 ^o,в сторону вращения кулачка. По заданным углам давления или углам передачи движения находится область возможных положений центра вращения кулачка и определяются размеры кулачкового механизма: радиус кулачка, Для нахождения области возможных положений центра вращения кулачка под заданными углами передачи движения на фазах подъёма и опускания проводятся касательные к графику zi=zi(φ) (из графика romin = 15мм,) величина смещения(e=7мм), расстояние между центрами вращения кулачка и коромысла.

Тогда радиус ролика будет в соответствии с методикой изложенной в [5, стр. 4-5]; в данном случае начальный радиус центрового профиля ro больше радиуса профиля кулачка pmin, поэтому

rp=(0,4…..0,5)ro=(0,4…...0,5) ·15 =6мм