Роликовым толкателем

лачкового механизма с роликовым коромыслом на основании уравнения (2.14).

Тип 2. Кулачковый механизм с роликовым коромыслом. При повороте кулачка на угол ф; (рис. 2.22) коромысло повернется на угол if,. Из АВ0ОС и ABtOC находим:

Пример 3. Спроектировать плоский кулачковый механизм с роликовым коромыслом н геометрическим замыканием высшей пары (ролик-паз) по следующим входным параметрам синтеза: угол качания коромысла гз = 27°; длина коромысла /си —68 мм; фазовые углы q!y=120°, фд.с=60°, фв = 90°. Закон движения коромысла— синусоидальный. Минимальный угол передачи движения \>тт=45°. Кулачок вращается равномерно но часовой стрелке.

Схемы наиболее распространенных трехзвенных кулачковых механизмов показаны на рис. 25.2: кулачковые механизмы с вращающимся кулачком с роликовым поступательно движущимся толкателем или роликовым коромыслом (рис. 25.2, а); кулачковые механизмы с вращающимся кулачком, плоским поступательно движущимся толкателем или плоским коромыслом (рис. 25.2, б) ; кулачковые пазовые механизмы с поступательно движущимся роликовым толкателем или роликовым коромыслом (рис. 25.2, в); кулачковый пазовый механизм с поступательно движущимся кулачком и поступатель-

На рис. 25.3, а показан пространственный цилиндрический пазовый кулачковый механизм с роликовым толкателем или роликовым коромыслом, а на рис. 25.3, б — торцовый кулачковый механизм с роликовым толкателем или роликовым коромыслом. Кроме таких кулачковых механизмов применяются пространственные конические и коноидные кулачковые механизмы.

новых механизмов также можно получать различные модификации в результате выбора разных звеньев в качестве стойки. Наиболее распространена схема со стойкой /, входным кулачком 2 и выходным роликовым коромыслом 4 (рис. 1.15, а). При неподвижном звене 2 (рис. 1.15, б) получается кривошипный механизм с катком 3, перекатывающимся по криволинейной направляющей. При неподвижном звене 3 и входном звене 4 (рис. 1.15, б) получается механизм с эксцентричным катком, перекатывающимся по неподвижной круговой направляющей. При неподвижном звене 4 (рис. 1.15, г) образуется кулачковый механизм с входным роликом 3 и выходным коромыслом /. Кулачок 2 шар-нирно закреплен на коромысле и движется с ним, совершая сложное движение. Передача движения в высшей паре здесь осуществляется силами трения.

Рис. 4.60. Кулачковый механизм с двойным роликовым коромыслом. При профилировании кулачка 1 размер А между центрами роликов 2 должен оставаться постоянным.

Это семейство имеет интересные инвариантные свойства. Например, у кулачковых механизмов с роликовым толкателем и с роликовым коромыслом существует область а неподвижной плоскости, одинаковая для каждого механизма данного семейства, которая имеет следующие свойства: а) если центр О вращения кулачка лежит в области а, угол давления у для каждого положения механизма меньше предварительно заданного угла YO! б") если точка О лежит на границе области, существует, по крайней мере, одно положение, для которого у = у0; в) если точка О лежит вне области, существуют положения механизма, для которых

Рассмотрим теперь произвольное семейство кулачковых механизмов с роликовым коромыслом (рис. 3). Обозначим через а угол вращения коромысла 2 и через ф угол вращения кулачка /. В таком случае геометрическая зависимость Я2 = П2 (П^ семейства будет иметь вид а = а (ф). . :.

Рассматриваются два самых распространенных типа плоских кулачковых механизмов — с поступательным роликовым толкателем и с роликовым коромыслом.

Щ Для трех наиболее распространенных типов плоских кулачковых механизмов с вращающимся кулачком разработаны алгоритмы и программы проектирования по кинематическим и конструктивным условиям, а для механизма с роликовым коромыслом — алгоритм проектирования с учетом прочности и долговечности.

Тип 1. Кулачковый механизм с поступательно движущимся роликовым толкателем.

В кулачковых механизмах с роликовым толкателем (коромыслом) от радиуса ролика зависят размер действительного профиля кулачка, контактные напряжения и, следовательно, прочность и долговечность конструкции. Следует выбирать rp
Пример 1. Спроектировать плоский кулачковый механизм с поступательно движущимся роликовым толкателем и силовым замыканием высшей пары по следующим входным параметрам; ходу толкателя Л=40 мм, фазовым углам удаления фу=102°, дальнего стояния фд = 54° и возвращения фв = 144°. Закон движения выходного звена при удалении — параболический, при возвращении — косинусо-идальный. Кулачок вращается по часовой стрелке с и, = 600 об/мин, допускаемый угол давления 0Дои = 30°; масса толкателя /пт = 120 г.

Пример 4. Спроектировать плоский кулачковый механизм с поступательно движущимся роликовым толкателем и геометрическими замыканием высшей пары по следующим входным параметрам синтеза: ход толкателя Л = 40 мм; фазовые углы фу = 100°; фд.с = 50°; фи = 60°. Закон движения толкателя — коспнусоидаль-пый. Кулачок вращается против часовой стрелки. Допускаемый угол давления •»д„„ =30°.

Профиль кулачка, обеспечивающий заданный закон движения толкателя, может быть найден аналитическим методом (путем расчета координат профиля) или графическим методом обращения движения. Для механизмов с роликовым толкателем определяется радиус ролика, а для механизмов с тарельчатым толкателем — радиус тарелки.

Для всех вариантов принять: 1) начальное звено — зубчатое колесо г\, на котором жестко укреплен палец кривошипа В; 2) маховик расположен на валу кривошипа; 3) центры масс звеньев расположены посередине звеньев; 4) масса звеньев nii = tjili, где li—длина звена, мм; qt — масса 1 мм звена; 5) усилие транспортирования киноленты Fc=Fu + Fip, где сила трения в фильмовом канале: Ftp — ==cFH max, коэффициент с выбирается в пределах 0,8—2 в зависимости от характера графика изменения ускорения киноленты; 6) фазовые углы кулачкового механизма контргрейфера определяются по циклограмме МПД; 7) минимальный допустимый угол передачи движения в кулачковых механизмах с поступательно движущимся роликовым толкателем утш = 60°; 8) движение грейферному механизму передастся от двигателя через зубчатую передачу г0 и г\ (г0 = 2!).

В кулачковых плоских и пространственных механизмах, широко применяемых в различных машинах, станках и приборах, высшая пара образована звеньями, называемыми — кулачок и толкатель (звенья / и 2 на рис. 2.9). Замыкание высшей пары может быть силовое (например, пружиной 5 на рис. 2.9,6) или геометрическое (ролик 3 толкателя 2 в пазу кулачка / на рис. 2.9,а). Форма входного звена — кулачка определяет закон движения выходного звена — толкателя; ролик применяют с целью уменьшить трение в механизме путем замены трения скольжения в высшей паре на трение качения. На рис. 2.9,а вращательное движение входного звена (кулачка /) преобразуется в возвратно-поступательное движение выходного звена (толкателя 2). В механизме, изображенном на рис. 2.9, б, толкатель 2 — коромыс-ловый, совершающий возвратно-вращательное движение вокруг оси Оч. На рис. 2.9,в изображена модель пространственного кулачкового механизма с вращающимся цилиндрическим кулачком / и поступательно движущимся роликовым толкателем 2; замыкание высшей пары — геометрическое. На рис. 2.1,а дан пример применения кулачкового механизма с коромысловым (качающимся) роликовым толкателем 5 для привода выхлопного клапана 6, через

На рис. 2.17, а, б,в дан пример устранения избыточных связей в кулачковом механизме с поступательно движущимся роликовым толкателем. Механизм (рис. 2.17,а) —четырехзвенный (я = 3); кроме основной подвижности (вращение кулачка /) имеется местная подвижность (независимое вращение круглого цилиндрического ролика 3 вокруг своей оси); следовательно, WK = W = И7„+ Wu = 2. Плоская схема избыточных связей не имеет (механизм собирается без натягов, qu= W,, —3/г + 2р„ + рв = 2 — 3-3 + 2-3+ 1 = 0). Если вследствие неточностей изготовления механизм считать пространственным, то при линейном контакте ролика 3 с кулачком / по формуле Малышева при р\ =3 получим д= 1, но при определен-

Относительное положение всех звеньев, в том числе входного и выходных звеньев, при обращении движения не изменяется. Пример использования метода обращения движения для построения планов положения показан для кулачкового механизма с дисковым кулачком и вращающимся роликовым толкателем (рис. 3.9, о). Стойке АС (звено 4) сообщают относительное движение с угловой скоростью (—coi) и на окружности радиуса АС размечают ряд по-

Схемы наиболее распространенных трехзвенных кулачковых механизмов показаны на рис. 25.2: кулачковые механизмы с вращающимся кулачком с роликовым поступательно движущимся толкателем или роликовым коромыслом (рис. 25.2, а); кулачковые механизмы с вращающимся кулачком, плоским поступательно движущимся толкателем или плоским коромыслом (рис. 25.2, б) ; кулачковые пазовые механизмы с поступательно движущимся роликовым толкателем или роликовым коромыслом (рис. 25.2, в); кулачковый пазовый механизм с поступательно движущимся кулачком и поступатель-

На рис. 25.3, а показан пространственный цилиндрический пазовый кулачковый механизм с роликовым толкателем или роликовым коромыслом, а на рис. 25.3, б — торцовый кулачковый механизм с роликовым толкателем или роликовым коромыслом. Кроме таких кулачковых механизмов применяются пространственные конические и коноидные кулачковые механизмы.