Исследование динамической нагруженности машинного агрегата легкового автомобиля

5.10 Построение профиля кулачкового механизма

5.10.1 Построение центрового профиля кулачка

Построение осуществляем методом обращенного движения, используя график и полученные выше основные размеры механизма. Выбираем масштабный коэффициент построения .

Указываем центр вращения кулачка Е, из которого проводим окружность радиуса Ro. Затем из точки Mi - центра вращения коромысла радиусом 1_к проводим дугу до пересечения с окружностью радиусом R. Точка пересечения их Gi определяет положение центра ролика толкателя, соответствующее началу фазы удаления. Из центра Е проводим концентрические дуги через точки G, G₃...G₂6, отложенные согласно графику . От линии центров ЕМ, в сторону, противоположную вращению кулачка, откладываем фазовые углы ф_у, ф_дс, ф_в. Согласно графику делим дуги максимального радиуса, стягивающие углы . Полученные точки М_ь М₂...М₂₆ определяют положение центра вращения коромысла в обращенном движении. Для определения положения второй точки толкател G в обращенном движении из точек М₁, М₂… М₂₆ радиусом, равным длине коромысла , делаем засечки по соответствующим концентрическим дугам. Соединив плавной кривой полученные точки получим центровой профиль кулачка на фазах удаления и возвращения. На фазе дальнего стояния профиль кулачка очерчиваем дугой максимального радиуса, на фазе ближнего стояния - дугой минимального радиуса Ro.

Производим расчёт полярных координат для одной точки на удалении и на возвращении:

- на удалении при

- на возвращении при

Графический строим центровой профиль кулачка в позиции 5 листа 3 методом обращённого движения, откладывая углы противоположно вращению .

Определяем графически полярные координаты для контрольных точек:

- на удалении для

- на возвращении при

5.11 Определения радиуса ролика толкателя, построение действительного профиля кулачка

Главным этапом синтеза кулачкового механизма является построение профиля кулачка, в основу которого положен метод обращенного движения. Суть этого метода заключается в том, что всем звеньям механизма условно сообщается дополнительное вращение с угловой скоростью, равной угловой скорости кулачка, направленной в обратную сторону. Тогда кулачок остановится, а стойка вместе с толкателя придет во вращательное движение вокруг центра кулачка О с угловой скоростью - _к. Кроме того, толкатель будет совершать ещё движение относительно стойки по закону, который определяется профилем кулачка.

Из центра О проводим окружности радиусами r_min и l_АВ. Определяем положение центра ролика коромысла, для чего из точки А радиусом, равным длине толкателя, проводим дугу до пересечения с окружностью радиуса r_min. Точка пересечения В₀ и есть положение центра ролика коромысла, соответствующее началу удаления. На траекторию точки В толкателя наносим разметку её согласно диаграмме S(). Получаем точки В₁, В₂, В₃…В_6.

Для определения действительного профиля кулачка необходимо определить радиус ролика. Радиус ролика должен быть меньше максимального радиуса кривизны _min центрового (теоретического) профиля кулачка:

Из конструктивных соображений радиус ролика не рекомендуется принимать больше половины минимального радиуса:r_p (0,4 0,5)r_min

Принимаем радиус ролика равным =0.0067м.

Для построения действительного профиля из точек 1-26 проводим внутрь кулачка дуги равные радиусу ролика. Плавной линией соединяем вершины данных дуг и получим искомый профиль.

5.13 Определение угла давления и построение графика зависимости угла давления от угла поворота кулачка

Определение угла давления и построение графика зависимости угла давления от угла поворота кулачка

Масштабный коэффициент построения принимаем

Угол давления в механизма определяем

,

где k=1 (вращение кулачка против часовой стрелки), сещение е берётся с «+», т.к. толкатель расположен справа от центра врщения кулачка.

График зависимости угла давления от позволяет определить наличие замыкания в механизме. Условие отсутствия замыкания следующее:. В нашем случае данное условие не выполняется, т.е. замыкание присутствует.

Выводы по разделу

В ходе проделанной работы, которую выполнили по заданному движению выходного звена можно сделать следующие выводы:

1. Из условия предельно допустимого угла давления основные размеры звеньев механизма: , е=0.0075м.

2. Рассчитаны аналитически полярные координаты центрового профиля кулачка для 26 точек. Центровой профиль построен графически методом обращённого движения.

3. Координаты центрового и действительного профилей кулачка. Построили профиль кулачка, который обеспечивает движение по заданному закону движения толкателя.

4. График зависимости угла давления от позволяет определить наличие замыкания в механизме. Условие отсутствия замыкания следующее:.В нашем случае данное условие не выполняется, т.е. замыкание присутствует по фазе, реверсивный режим работы невозможен.

5. Проверили механизм на отсутствие замыкания.

Заключение

В разделе «Динамический синтез и анализ машинного агрегата» определили постоянную составляющую приведенного момента инерции машинного агрегата 1¹_п =0.102кг-м, при заданном коэффициенте неравномерности движения =0.018.

При полученном значении I _п определили законы движения звена приведения . В связи с тем, что момент инерции маховых масс составил =1.754 кгм, необходима установка маховика с массой m=42 кг.

В разделе «Динамический анализ рычажного механизма» определили скорости, ускорения точек и звеньев механизма с учетом неравномерности вращения механизма, динамических сил, действующих на звенья механизма. Определили динамические реакций во всех кинематических парах механизма и уравновешивающий момент М_у =-241,59Нм_, действующий на кривошип со стороны привода. Данная задача решалась методом кинетостатики с использованием принципа Даламбера. Осуществили расчет инерционных нагрузок -- главного вектора R и главного момента Mи сил инерции.

В разделе «Синтез кулачкового механизма» по заданному закону движения толкателя определили минимальный радиус кулачка построили графики перемещения, аналога скорости, аналога ускорения, проанализировали их. Определили координаты центрового и действительного профилей кулачка.

Построили профиль кулачка, обеспечивающий движение по заданному закону движения толкателя. Построили полную совмещенную диаграмму. Задачи решали графическим и аналитическим методами.

Список используемой литературы

Анципорович ILIL, Акулич В.К. «Динамика машин и механизмов в установившемся режиме движения». Учебно-методическое пособие по курсовому проектированию по дисциплине «Теория механизмов, машин и манипуляторов», Мн., БНТУ, 2008 - 40 с.

Анципорович ILIL, Акулич В.К., Дворянчикова А.Б., Жуков Д.В. Программа «Синтез кулачковых механизмов». Методические указания по курсу «Теория механизмов и машин для студентов инженерно-технических специальностей».

«Курсовое проектирование по теории механизмов и машин», Мн., Высшая школа, 1986 - 285 с.

Размещено на Allbest.ru