Лабораторные работы

Главная

Лабораторная работа №32

Кинематический анализ кулачковых механизмов

Цель работы: определение перемещений, аналогов скоростей и ускорений толкателя кулачкового механизма.

В зависимости от характера движения толкателя кулачковые механизмы подразделяются на три типа:

- кулачковые механизмы, толкатели которых совершают прямолинейное возвратно-поступательное движение; они бывают центральными и внецентренными;

- кулачковые механизмы, толкатели которых совершают колебательное движение; они называются коромысловыми;

- кулачковые механизмы, толкатели которых совершают сложное движение.

Для уменьшения износа элементов высшей кинематической пары толкатель часто снабжается роликом. В этих случаях различают два профиля кулачка: действительный (рабочий) и теоретический (проходящий по центру ролика).

При работе кулачкового механизма различают следующие фазы движения толкателя:

- фазу удаления (рабочий ход);

- фазу дальнего стояния (верхнего выстоя);

- фазу приближения (холостой ход);

- фазу ближнего стояния (нижнего выстоя).

Углы поворота кулачка, соответствующие этим фазам, называются фазовыми углами удаления , дальнего стояния , приближения , ближнего стояния

Задачей кинематического анализа является определение для существующего механизма перемещений, скоростей (аналога скоростей) и ускорений (аналога ускорений) толкателя.

Определение перемещений толкателя

Вычерчивается схема кулачкового механизма.

Рис. 1

Пользуясь методом обращения движения и фиксируя положение толкателя в определенные моменты (например, на лучах, проведенных через т. вращения кулачка через углы, равные , получим точки а₁; а₂; а₃ и т. д. на пересечениях лучей с теоретическим профилем кулачка. Эти точки будут соответствовать положениям центра ролика в обращенном движении. Перенося точки а₁; а₂; а₃ и т. д. на ось у–у через точку О, получим точки 1; 2; 3 и т. д. Отрезки 0–1; 0–2; 0–3 и т. д. представляют собою путь, проходимый центром ролика при повороте кулачка на угол и т. д.

Используя эти данные, строим диаграмма зависимости в масштабе K_S. Используя метод графического дифференцирования способом хорд, строим диаграмма аналога скорости и аналога ускорения При этом масштаб перемещения K_S задается, а масштаб угла поворота кулачка определяется по формуле:

где - отрезок оси абсцисс, соответствующий величине , мм.

Полюсные расстояния принимаются равными

При этом . Если Н выбираются произвольно, то

Практическая часть

Содержание работы

Определение для модели механизма перемещений, скоростей и ускорений толкателя.

Технология выполнения работы

1. Вычертить схему кулачкового механизма, в произвольном масштабе.

2. Пользуясь методом обращения движения, определить перемещения толкателя в точках, соответствующих повороту кулачка на угол .

3. Построить диаграмму перемещений приняв масштаб , равный 0,001 м/мм или 0,002 м/мм и – отрезок по оси абсцисс, соответствующий одному обороту кулачка, в пределах 120–140 мм.

4. Определить масштаб угла поворота кулачка и полюсные расстояния

5. Методом графического дифференцирования построить диаграммы аналога скорости и аналога ускорения

6. Заполнить таблицу 1 масштабов и таблицу 2 значений перемещений, аналога скоростей и аналога ускорений толкателя, принимая во внимание, что

Таблица 1

Наименование параметров	Формула и величина параметров
1. Масштаб перемещений
2. Масштаб угла поворота кулачка
3. Полюсные расстояния