Рычажный и кулачковый механизм

                   4                                 4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                   6

4. Определение реакций в кинематических парах

 Для группы  Асура, состоящей из звеньев  2 и 3  составим условие равновесия

 

             Rⁿ₁₂ + R^ﺡ₁₂ +G₂ +Ф₂+ Ф₃ + ℓ₃ + F_е + R₀₃ = 0 

∑ M_В = 0 R^ﺡ₁₂ * ℓ_АВ – G₂hG₂ * Kℓ - Ф₂ * hф₂ * Кℓ - М^ф₂ = 0

               R₀₃ * Xℓ = 0 
 

  Из второго уравнения находим

R^ﺡ₁₂ = 1.  ( G₂ * hG2 * Kℓ + M^ф₂ ) = 1..   ((240 * 89 + 179 * 47 ) * 0,003 + 13,8 ) = 246 Н 

         ℓ_{АВ                                                                         0,42} 

Задаёмся масштабным коэффициентом плана сил

К_F = Fmax / Fmin = 15260  = 100 Н

152. мм

 

 Масштабные значения  остальных сил 

R^ﺡ₁₂ = R^ﺡ₁₂ = 246 = 2,5 мм

            К_F             100 

G₂ = 2,4мм                  G₃ = 5,5 мм

Ф₂ = 2мм                     Ф₃ = 3мм

 По первому уравнению  строим план сил и определяем 

R^N₁₂ = R₁₂ * К_F = 162 * 100 = 16200 Н 

R₁₂ = 16200Н                          R₀₃ = 29 * 100 = 2900 Н

 Рассматриваем  механизм 1^го класса

 Уравнение равновесия

         R₂₁ + К₀₁ + G₁ = 0

 

           R₂₁ * h_R21 * К_ℓ - Му = 0 
 

   Из второго  уравнения находим 

Мур = 16200 * 25 * 0,003 = 1215 Н * м

 По первому уравнению  строим план сил в масштабе

                                                                      7

К_F = 200 Н.  

              Мм 

R₁₂ = 81мм             G₁ = 1мм 

Из плана сил        R₀₁ = 16200 Н 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Синтез кулачкового  механизма

 
 

S_max = 30мм 

φ_П =  φв = 120⁰               φ_ВВ = 0            Q_доп = 30 мм 

2.1 Определение законов движения толкателя

      Принимаем    а₁ = 50 мм

  Задаём масштабом    К_φ

К_φ ( φ_п + φ_в + φ_вв) *  .  П      . = ( 120 + 0 + 120 ) * 3,14    . = 0,0174 рад/ мм   

                              180*А                               180*240 

 Определяем длину отрезка   φ_П = 120мм 

   φ_ВВ =0                               φ_В = 120 мм 

 Разбиваем отрезок  0 - φ* на четыре части, и отрезок φ* -φ_П тоже на четыре части.

Строим график аналога  ускорений толкателя. 

    D²s ( φ )

  Dφ² 

Геометрическим интегрированием  строим графики

 

dп = ( φ)      п ( φ )

dφ 

Определяем масштабы по осям ординат полученных графиков 

К_П = КS = S = 30 = 0,517 мм

                Н    58              мм 

К_П^І =Rs    = 0,517      =0,595 1    .     

       Н₂* К_φ    50* ),0174              мм

                                                                         8

К_П^ІІ = К_П^І     =   0,595        = 0,683 .  1 

          Н₁*К_φ     50*0,0174               мм 
 
 
 

2.2 Определение основных  геометрических размеров механизма. 

Для построения фазовой характеристики принимаем масштаб 

 Кℓ = Кs =0,517 мм. 

Определяем величину S в масштабе Кℓ 

Умножаем ординату с графика. 

  dп на коэффициент  Кп^І = 0,595 = 1,15

 dφ                        Кп     0,517 
 

Данные сводим в  таблицу. 
 
 

 

  Строим фазовую  характеристику на этапе подъёма,  т.к. замыкание кулачка осуществляется  с помощью пружины.

  Определяем величину  начального радиуса кулачка.

       R₀ =R₀ * K_C = 53 * 0,517 = 28мм 

  Используя метод  обращения строим теоретический профиль кулачка 

 Определяем  φmin = φ * Kℓ

 Тогда  r рол = 0,7 * φmin

           rрол = 0,4 * R₀ = 0,4 * 28 = 11,2 мм

 Принимаем rрол = 10 мм и строим действительный профиль кулачка   rрол = 19 мм. 
 

                                                                              9