Классификация кулачковых механизмов

Содержание

Введение ………………………………………………………………....стр. 3

Классификация кулачковых механизмов……………………………...стр. 4

Основные параметры кулачкового механизма………………………..стр. 6

Основные схемы кулачковых механизмов…………………………….стр. 9

Алгоритм проектирования кулачкового механизма по допустимому углу

давления………………………………………………………………….стр. 10

Алгоритм проектирования кулачкового механизма по допустимому углу

давления…………………………………………………………………стр. 17

Список использованной литературы………………………………….стр. 19

Введение

Кулачковые механизмы - плоские или пространственные механизмы с одной высшей кинематической парой, выполняющие самые разные функции, получившие широкое распространение в механизмах перемещения рабочих органов различных машин-автоматов, в устройствах подачи станков, механизмах газораспределения двигателей внутреннего сгорания и во многих других случаях, когда требуется получить возвратно- вращательное или возвратно-поступательное движение ведомого звена по заданному закону. Воспроизведение движения ведомого звена (толкателя) кулачковые механизмы осуществляют теоретически точно. Их ведущее звено называется кулачком.

Кулачковый механизм, в большинстве случаев, является составной частью проектируемой машины. Он может использоваться как основной, но чаще является вспомогательным механизмом для выполнения технологической операции, последовательность и продолжительность которой согласуется с движением звеньев основного механизма.

Поэтому проектирование кулачковых механизмов выполняется после того, как предварительно намечена общая компоновка машины, спроектированы ее рабочие органы, установлена продолжительность и последовательность выполнения элементов движения ведомого звена кулачкового механизма, выбран закон движения.

Проектирование кулачкового механизма заключается в определении взаимного расположения ведущего звена (кулачка), ведомого звена (толкателя) и координат профиля кулачка, обеспечивающих заданный закон движения толкателя. При этом должны быть удовлетворенны требования, определяющиеся технологическим процессом и эксплуатационными показателями механизма. Эти требования отражаются в исходных данных для проектирования.

Классификация кулачковых механизмов

Кулачковым называется механизм, который содержит два основных звена: кулачок и толкатель, образующих высшую кинематическую пару. При силовом замыкании удаление толкателя осуществляется воздействием контактной поверхности кулачка на толкатель (ведущее звено - кулачок, ведомое - толкатель). Движение толкателя при сближении осуществляется за счет силы упругости пружины или силы веса толкателя, при этом кулачок не является ведущим звеном. При геометрическом замыкании движение толкателя при удалении осуществляется воздействием наружной рабочей поверхности кулачка на толкатель, при сближении - воздействием внутренней рабочей поверхности кулачка на толкатель. На обеих фазах движения кулачок ведущее звено, толкатель - ведомое.

Кулачковый механизм с силовым
замыканием высшей пары

Кулачковый механизм с геометрическим
замыканием высшей пары

Рис.1

Кулачковые механизмы классифицируются по следующим признакам:

· по расположению звеньев в пространстве

- пространственные

- плоские

· по движению кулачка

- вращательное

- поступательное

- винтовое

· по движению выходного звена

- возвратно-поступательное (с толкателем)

- возвратно-вращательное (с коромыслом)

· по наличию ролика

- с роликом

- без ролика

· по виду кулачка

- дисковый (плоский)

- цилиндрический

- коноид (сложный пространственный)

· по форме рабочей поверхности выходного звена

- плоская

- заостренная

- цилиндрическая

- сферическая

- эвольвентная

· по способу замыкания элементов высшей пары

- силовое

- геометрическое

Кулачковые механизмы нашли широкое применение в системах газораспределения ДВС, в системах управления электроцепей в вагонах метрополитена (контроллеры).

Достоинства кулачковых механизмов:

· возможность воспроизведения практически любого закона движения выходного звена;

· малое количество деталей (кулачок и толкатель), что позволяет просто изготавливать и обслуживать.

Недостаток:

наличие высшей кинематической пары, в которой могут возникать повышенные удельные давления, что может привести к разрушению поверхности кулачка.

1 – кулачок

2 – толкатель

3 – ролик

4 – пружина

5 – контакты

Рис.2

Поверхность кулачка, с которой взаимодействует толкатель – рабочий профиль кулачка (действительный).

Поверхность, проходящая через точку В и отстоящая от действительного профиля на расстоянии радиуса ролика – теоретический профиль.