Материал: Бурлака, Кучеренко, Мазоренко, Тищенко, Основы теории механизмов и машин

ЛЕКЦІЯ 15

СОДЕРЖАНИЕ

7.4.Угол давления в кулачковом механизме.

7.5.Определение начального радиуса шайбы кулачка по допускаемому углу давления.

7.6.Построение профиля кулачка для механизма с заостренным и роликовым толкателем

7.7.Определение начального радиуса шайбы кулачка по условию выпуклости профиля.

7.4.Угол давления в кулачковом механизме.

Одним из важнейших параметров кулачкового механизма с остроконечным и роликовым башмаком является угол давления в высшей кинематической паре

где f – коэффициент трения скольжения толкателя по направляющим поступательной кинематической пары.

Запишем сумму моментов всех сил, действующих на толкатель 2, относительно точки D, в которой пересекаются линии действия полных реакций RB и RC

поступательной кинематической пары:

b

Особенностью полученной формулы (7.7) является то, что при определенном угле давления (назовем его критическим кр ) знаменатель обращается в ноль

(R12 ), т.е. происходит самозаклинивание механизма. В этом случае любое увеличение усилия от кулачка на толкатель не будет вызывать движения последнего,

поскольку пропорционально будут возрастать силы трения в направляющих поступательной кинематической пары

ВС.

Критический угол давления:

определяется коэффициентом трения и геометрией поступательной кинематической пары. Критический угол давления уменьшается с увеличением расстояния а

(рис.7.19), т.е. с увеличением габаритов механизма.

Таким образом, при проектировании кулачкового механизма с остроконечным или роликовым башмаком угол давления при любых положения кулачка должен быть

меньше критического кр .

Мгновенный коэффициент полезного действия

механизма (к.п.д.) без учета трения в высшей кинематической паре и подшипнике вала кулачка можно определить по формуле:

где Nт , Nд – мощность, затрачиваемая на преодоление

сил трения, и мощность движущих сил соответственно;

V2 – скорость толкателя.

Спроектировав все силы, действующие на толкатель, на ось Ах (рис.7.19), получим:

Fkx R Fтр1 Fтр2 F 0

Fтр1 Fтр2 R F R12 cos F . (7.8)

Тогда мгновенный к.п.д. механизма будет равен:

Из равенства (7.9) следует, что коэффициент полезного действия механизма уменьшается с увеличением угла давления .

Различают два основных подхода к выбору допуска-

емого угла давления доп при проектировании кулачковых механизмов:

требуется получить минимальные габариты механизма;

требуется получить приемлемый к.п.д. механизма.

Увеличение угла давления приводит к уменьшению габаритов кулачкового механизма и к увеличению усилий на звеньях. Поэтому при проектировании механизма с минимальными габаритами оценивают величину

возрастания реакции R12 с помощью коэффициента возрастания усилия F R12F .

С учетом (7.7) коэффициент возрастания усилия

равен:

F cos f 1 2ab sin 1.

Задавшись предельным значением коэффициента возрастания усилия max , получаем уравнение для