Вихідні дані і основні етапи проектування

В завданні на курсовий проект вихідні дані задаються або безпосередньо, або можуть бути визначені на стадії проектування.

До вихідних даних відносяться:

1. Структурна схема механізму, що показує характер взаємодії ланок і їх відносне розміщення (рисунок 4.1).

2. Максимальне лінійне або кутове переміщення вихідної ланки (хід штовхача h або кут повороту коромисла b).

3. Довжина коромисла l або зміщення е осі штовхача відносно осі обертання кулачка.

4. Кут робочого профілю кулачка або його фазові кути (; ; ).

5. Допустимий кут тиску .

6. Закон руху штовхача.

7. Частота обертання кулачка n_k (об/хв).

Проектування кулачкового механізму можна розбити на три основні етапи.

На першому етапі проектування необхідно вибрати закон руху штовхача у відповідності із завданням на курсовий проект. Для проектування кулачкових механізмів передбачається дев’ять законів зміни аналога прискорення. Всі вони наведенні в таблиці Д1 (додаток Д). Закон руху задається у вигляді графіка та аналітичних виразів з використанням безрозмірних коефіцієнтів. Використовуючи програму синтезу кулачкових механізмів на ЕОМ [8], студент отримує результати розрахунку (див. додаток М), які використовує для побудови графіків руху штовхача.

На другому етапі вирішується задача визначення розмірів кулачка (мінімального радіуса R₀ основного кола теоретичного профілю кулачка), при яких забезпечується зміна кута тиску в допустимих межах (для кулачкових механізмів з роликовим штовхачем) або визначення основних розмірів кулачкового механізму з умови опуклості профілю кулачка (для кулачкових механізмів з тарілчастим штовхачем).

На третьому етапі проектування кулачкових механізмів виконується розрахунок координат точок профілю кулачка графічним або аналітичним способом (з застосуванням ЕОМ) та здійснюється побудова профілю кулачка. Перевагу слід надавати аналітичному проектуванні профілю, оскільки досягається висока точність обчислень. В навчальних цілях використовуються поєднання графічних методів визначення параметрів кулачка з обчисленнями на ЕОМ. Програми синтезу кулачкових механізмів на ЕОМ [8] дозволяють виконати розрахунок основних геометричних параметрів кулачка (радіуса основного кола теоретичного профілю, зміщення осі штовхача від центра обертання кулачка, міжосьової відстані між центрами обертання кулачка і коромисла, координат профілю кулачка) для всіх основних типів кулачкових механізмів. Результати розрахунку студент отримує у вигляді роздруківки (див. додаток М).

 

Рекомендована послідовність проектування кулачкового механізму

1. Вибрати вихідні дані для синтезу кулачкового механізму та детально ознайомитися з програмою синтезу кулачкового механізму на ЕОМ [8].

2. Виконати розрахунок основних параметрів кулачкового механізму на ЕОМ та отримати роздруківку результатів розрахунку (див. додаток М).

3. Визначити радіус основного кола R₀ теоретичного профілю кулачка (мінімального радіуса кулачка) графічним методом та порівняти його з визначеним аналітично та за допомогою ЕОМ.

4. Побудувати профіль кулачка за результатами обчислень на ЕОМ і показати методи визначення координат двох, трьох точок графічними побудовами (див. додаток М).

5. Оформити пояснювальну записку до розділу “Синтез кулачкового механізму” і прикласти роздруківку результатів розрахунку (див. приклад оформлення – додаток Ж).

 

4.6 Запитання для самоперевірки

1. Призначення й сфери застосування кулачкових механізмів.

2. Переваги й недоліки кулачкових механізмів.

3. Типи кулачкових механізмів та їх порівняльна характеристика.

4. Види замикання ланок у кулачкових механізмах. Їх переваги і недоліки.

5. Основні параметри кулачкових механізмів. Поняття про фазові кути й кути профілю кулачка.

6. Побудова діаграм переміщень, аналогів швидкостей і прискорень. Масштаби.

7. Задачі кінематичного та динамічного синтезу кулачкових механізмів.

8. Залежність розмірів кулачка від кута тиску.

9. Характеристика законів руху штовхача. “М’які” та “жорсткі” удари в кулачкових механізмах.

10. Визначення мінімального радіуса кулачка.

11. Основні вимоги, що ставляться до профілю кулачка з плоским штовхачем.

12. Причини заклинювання ланок кулачкового механізму.

13. Суть методу зворотного руху.

14. Побудова теоретичного та практичного профілю кулачка.

15. Визначення радіуса ролика.

16. Як визначається ступінь рухомості кулачкового механізму?

17. Чи можливе явище заклинювання в кулачковому механізмі з плоским штовхачем? Доведіть.

Література

 

1. Артоболевський И.И. Теория механизмов и машин. – М: Наука, 1988 – 640с.

2. Теория механизмов и машин / Фролов К.В., Попов С.В., Мусатов А.К. и др.; Под ред. К.В. Фролова. – М.: Высш. шк., 1987 – 496с.

3. Заблонский К.И., Белоконев И.М., Щекин Б.М. Теория механизмов и машин. – К.: Вища школа, 1989. – 370с.

4. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин / Кореняко А.С., Кременштейн Л.И., Петровский С.Д. и др.; Под. ред. А.С. Кореняко. – К.: Вища школа, 1970 – 330с.

5. Попов С.А., Тимофеев Г.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. – М.: Высш. шк., 1998. – 351с.

6. Курсове проектування з теорії механізмів і машин: навчальний посібник / Є.І. Крижанівський, Б.Д. Малько, В.М. Сенчішак та ін. – Івано-Франківськ: 1996. – 357с.

7. Теорія механізмів і машин. Механічні передачі: Навч. посібник / І.І. Вишенський. – К.: НМКВО, 1992. – 356с.

8. Мохнаток А.І. Синтез кулачкових механізмів на ЕОМ: Навч. посібник. – К.: НМК ВО, 1992. – 188с.

9. Синтез планетарних передач на ЕОМ. Навчальний посібник до курсового проектування з дисципліни “Теорія механізмів і машин” / А.І. Мохнаток. – Вінниця: ВДТУ, 1997. – 73с.

10. Кіницький Я.Т. Теорія механізмів і машин. Підручник. – К.: Наукова думка, 2002. – 660с.