Курсовая работа: Программный механизм

_пр =arctg(0.15)=9.47.

Равнодействующая сил трения Р и Fтр называется полной силой давления кулачка на толкатель.

(4.3.5)

P_п =5.75/cos 9.47=5.83 H.

Раскладывая силу Рп на две составляющих, получаем:

- - сила, изгибающая толкатель и вызывающая реакции Nb и Nc в его направляющих, от величины которых зависят значения сил трения Fb и Fc.

=5.83*sin(5+9.47)=1.46 H.

- - сила, движущая толкатель, которая преодолевает силы Q, Fb ,Fc.

=5.83*cos(5+9.47)=5.65 H.

Таким образом, величину изгибающего момента можно определить как:

М_и =b=1.46*30=43.8 Н*мм. (4.3.6)

Диаметр толкателя из условия прочности на изгиб определим по формуле:

(4.3.7)

Для стали 45 (материал толкателя) [1] _в =120 МПа. []_и =0.16_в =0.16*120=19.2 МПа.

Таким образом, находим наименьший диаметр толкателя:

=2.8 мм.

С учетом коэффициента запаса 1.5 принимаем диаметр толкателя d=4мм.

Составим систему трех условий, согласно которой система должна находиться в равновесии (на основании принципа Даламбера):

(4.3.8)

Решая первые два уравнения, можно определить опорные реакции в направляющех толкателя Nb и Nc.

=1.46(30+45)/45=2.43 Н.

=2.43-1.46=0.97 Н.

Fb и Fc – силы трения в опорах:

Fb=Nb*f‘ , Fc=Nc*f’(4.3.9)

Где f’=tg’ – коэффициент трения между направляющей и толкателем.

5. Контактный расчет

В узлах механизма силы между деталями передаются при начальном касании рабочих поверхностей в точке или по линии. По мере возрастания силы за счет упругих деформаций материала появляются площадки контакта, разметы которых весьма малы по сравнению с размерами поверхностей соприкасающихся деталей.

Силы действуют нормально к поверхности деталей и создают в местах контакта нормальные контактные напряжения. Контактную (или поверхностную) прочностьдеталей при статическом нагружении оценивают по максимальным контактным напряжениям _max , возникающим в центре площадки контакта. Напряжения на площадках контакта при удалении от точки или линии первоначального соприкосновения уменьшаются по нелинейному закону. Нелинейный характер имеет и зависимость между размерами площадки контакта и значением нормальной силы.

Поверхностную прочность деталей при статическом нагружении проверяют по условию:

5.1 Контактный расчет кулачкового механизма

Оценка контактной прочности рабочей поверхности кулачкового механизма проводится по формуле: