Курсовая работа: Программный механизм

Форма профиля кулачка определяет программу, согласно которой будет происходить движение толкателя. Исходными данными для расчета профиля кулачка являются: ход толкателя Smax=7 мм, который определяет величину перемещения выходного звена (толкателя) и закон движения последнего – линейный.

4.1 Расчет кулачка

Линейный закон перемещения выходного звена может обеспечить кулачок с профилем в виде спирали Архимеда [5]. Радиус-вектор профиля записывается выражением:

(4.1.1)

где R – текущий радиус кулачка.

- минимальный радиус кулачка.

- текущий угол.

с – аналог скорости движения толкателя.

В кулачковых механизмах с выходным звеном типа толкатель угол давления  , то есть угол между нормалью к профилю кулачка в точке контакта с толкателем и направлением скорости толкателя, должен быть менее 30. Для обеспечения плавности хода толкателя примем 

Для исключения резких ударов толкателя о кулачок при завершении программы (одного оборота кулачка) примем рабочий угол кулачка 270Оставшаяся часть будет служить для плавного возврата толкателя в исходное положение. Отсюда определим аналог скорости толкателя:

(4.1.2)

с=7/(270*3.1415/180)=1.4875 мм/рад.

Согласно формуле [4]:

(4.1.3)

определим минимально допустимый минимальный радиус кулачка:

=16.98 мм.

Принимаем

мм.

Максимальный радиус:

=20+7=27 мм(4.1.4)

По программе, приведенной в приложении со следующими исходными данными:

- Максимальный ход толкателя =7 мм.

- Минимальный радиус =20 мм.

- Угол давления =5.

- Рабочий угол кулачка =270

- Расчетный шаг 10.

Результат расчета приведен в таблице:

Таб.1.

Угол	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110
Радиус	20.0	20.3	20.5	20.8	21.0	21.3	21.6	21.8	22.1	22.3	22.6	22.8
Угол	120	130	140	150	160	170	180	190	200	210	220	230
Радиус	23.1	23.4	23.6	23.9	24.2	24.4	24.7	24.9	25.2	25.4	25.7	26.0
Угол	240	250	260	270	280	290	300	310	320	330	340	350
Радиус	26.2	26.5	26.7	27.0	26.1	25.2	24.4	23.5	22.6	21.8	20.9	20.0

Материал для кулачка выбираем [5] Сталь 50 с закалкой рабочей поверхности токами высокой частоты.

4.2 Расчет цилиндрической пружины толкателя

Цилиндрическая винтовая пружина, работающая на сжатие, служит для обеспечения механического контакта между кулачком и толкателем. Расчет пружины будем производить по изложенной в [5] методике. Исходные данные для расчета: