Теория механизмов и машин 2 (стр. 14 из 16)

8.3 Кинематический анализ

Построим план скоростей для данной схемы сложного зубчатого механизма. По условию имеем число оборотов на первом колесе

.

Определим угловую скорость на первом колесе:

Найдем линейную скорость первого колеса:

Найдем масштабный коэффициент скоростей:

где

- отрезок, изображающий скорость точки А на плане скоростей.

Построим план угловых скоростей методом параллельного переноса годографов с плана скоростей на план угловых скоростей от полюса и до пересечения с осью ω. Расстояния от нуля до найденных точек и есть значения величин угловых скоростей. Составим пропорцию и вычислим их значения.

Определим передаточное число

, используя следующую формулу:

Вычислим погрешность:

Полученная погрешность меньше допустимых 5%, следовательно расчет сложного зубчатого механизма выполнен верно.

9 Кулачковый механизм

9.1 Структурный анализ

Так как все звенья данного механизма лежат в одной плоскости, то его подвижность рассчитывается по формуле Чебышева:

Таблица 14- звенья кулачкового механизма

№ п.п	Номер звена	Вид совершаемого движения	Схема	Кинематическое состояние
1	1	вращательное		подвижное
2	2	поступательное		подвижное
3	3	Сложное-вращательное		подвижное

Механизм состоит из стойки и трех подвижных звеньев: кулачка 1, коромысла 2 и ролика 3. Ролик введен в схему механизма для замены трения скольжения на трение качения, с целью уменьшения интенсивности износа рабочих поверхностей контактирующих звеньев, а также с целью увеличения КПД и ресурса работы механизма. Ролик образует с выходным звеном поступательную кинематическую пару пятого класса. Подвижность этой кинематической пары не изменяет подвижности кулачкового механизма, не влияет на его передаточную функцию, так как является местной подвижностью.

Таблица 15- кинематические пары кулачкового механизма

№	Кинематическая пара (КП), название	Схема кинематической пары	Класс кинематической пары, подвижность	Вид контакта, замыкание
1	0-1		5/1	Поверхность (низшая кинематическая пара), геометрическое
2	0-2		5/1	Поверхность (низшая кинематическая пара), геометрическое
3	2-3		5/1	Поверхность (низшая кинематическая пара), геометрическое
4	1-3		4/2	Линия (высшая)/ геометрическое

Звенья 1 и 2 образуют со стойкой низшие кинематические пары 0-1;

0-2; кинематическая пара 2-3 является дефектом структуры с местной подвижностью, равной 1, следовательно

Кинематическая пара 1-3 является высшей, следовательно .

При удалении дефекта структуры, получим:

где - подвижность механизма в результате удаления дефектов;

- подвижность механизма;

- местная подвижность.

Следовательно, подвижность равна:

9.2 Функция аналога пути

Для построения диаграммы зависимости перемещения от угла поворота кулачка вычислим перемещение:

где

- перемещение, м;

- ход кулачкового механизма, м;

- фазовый угол соответствующей фазы, рад;

- текущее значение фазового угла, рад.

Ход механизма с толкателем равен:

Определим масштабный коэффициент оси аналога пути:

где

- ход механизма (максимальное перемещение), м;

- расстояние, изображающее максимальное перемещение на диаграмме, мм.

Определим масштабный коэффициент угла поворота:

где

- произвольно выбранное расстояние, изображающее один период работы механизма на диаграмме, мм.

Переведем все фазовые углы в масштабный коэффициент.

Фаза удаления:

Фаза верхнего выстоя:

.

Фаза сближения:

Фаза нижнего выстоя:

Разобьем фазовые углы удаления и сближения на шесть частей и посчитаем перемещения для каждого значения фазового угла.

Для первого положения:

Переведем полученную величину перемещения в масштабный коэффициент:

Для остальных положений расчет ведется аналогично. Результаты сведём в таблицу 15.

Таблица 16– Значения перемещения

Фаза удаления	0
Фаза сближения	0
	0	6	8,7	31	36	43	45
	0	0,9	8,55	23	36	44	45

Для построения диаграммы отложим переведенные в масштабный коэффициент величины перемещений, с учетом того, что в положениях, соответствующих фазе сближения (7-13), отрезки откладываем в обратном порядке.