Курсовая работа: Проектирование и исследование механизмов поршневого насоса

3. Проектирование кулачкового механизма

3.1 Построение диаграмм движения толкателя

Дано:

длина толкателя ℓED = 0,22 м;

полный угол размаха толкателя βmax = 19°;

минимальный угол передачи движения γmin = 45°;

вид диаграммы ускорения толкателя – см. рис. 1в.

Определяем фазовые углы кулачкового механизма по рекомендациям из технического задания, учитывая, что

φрх = 240° и φхх = 120°

φу = 0,5 φрх = 0,5∙240 = 120°,

φд = 0,2 φрх = 0,2∙240 =48°,

φв = 0,6 φхх = 0,6∙120 =72°.

Строим график углового ускорения ведомого звена кулачкового механизма (коромысла) в произвольном масштабе με и масштабе

,

где φу – угол удаления, в °;

ℓ – отрезок оси абсцисс, изображающий угол φу, в мм.

.

Учитываем то, что отношение ординат, соответствующих максимальным значениям ускорений при удалении и возвращении, связано зависимостью

.

Методом графического интегрирования строим диаграммы угловой скорости и углового перемещения толкателя. Для интегрирования выбираем полюсные расстояния Н1 = 10 мм и Н2 = 20 мм. Получаем максимальное значение ординаты диаграммы перемещения толкателя равно Smax = 108,3 мм.

Определяем масштабы диаграмм, начиная с масштаба μs.

,

,

,

,

,

,

.

Замеряем значения β и V с диаграмм, результаты заносим в таблицу 5.

Табл. 5

№	ℓβ, мм	β, градус	ℓv, мм	V, м/с	V/ω, м	ℓV/ω, мм	γ, градус
0	0,00	0,00	0,00	0,000	0,000	0,00	75,94
1	8,24	1,45	22,22	0,192	0,029	14,25	50,03
2	28,23	4,95	35,56	0,307	0,046	22,81	45,00
3	54,13	9,50	40,00	0,346	0,051	25,66	46,87
4	80,03	14,04	35,56	0,307	0,046	22,81	51,69
5	100,00	17,54	22,22	0,192	0,029	14,25	59,22
6	108,3	19,00	0,00	0,000	0,000	0,00	71,62
7	108,3	19,00	0,00	0,000	0,000	0,00	71,62
8	100,00	17,54	37,07	0,321	0,048	23,78	82,26
9	80,03	14,04	59,31	0,513	0,076	38,04	62,24
10	54,13	9,50	66,72	0,577	0,086	42,79	49,84
11	28,23	4,95	59,31	0,513	0,076	38,04	45,00
12	8,24	1,45	37,07	0,321	0,048	23,78	53,53
13	0,00	0,00	0,00	0,000	0,000	0,00	75,94

3.2 Определение минимального радиуса кулачка

Для проектирования кулачкового механизма очень важно правильно выбрать минимальный радиус кулачка . Определение  является одной из задач динамического синтеза кулачковых механизмов. Проще всего эта задача решается графическим способом. Изображаем коромысло ED в двух крайних положениях в масштабе . Траекторию движения точки D коромысла делим в соответствии с диаграммой углового перемещения, получаем точки D0 – D13, соединив которые с точкой Е, получаем мгновенные положения толкателя. В каждом положении коромысла откладываем отрезок ℓV/ω (табл. 5) – получаем точки 1 – 13. Из получившихся точек под углом γmin = 45° к данному положению коромысла проводим прямые – получаем точку центра вращения кулачка. Расстояние ОD0 будет равно .

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5