Kam mekanizmalarının sentezi. Kam mekanizmalarının dezavantajları Kam mekanizmalarının konumlandırılması

DERS 17-18

L-17Özet: Kam mekanizmalarının amacı ve kapsamı, temel avantajları ve dezavantajları. Kam mekanizmalarının sınıflandırılması. Kam mekanizmalarının temel parametreleri. Kam mekanizmasının yapısı. Kam mekanizmasının siklogramı.

L-18 Özeti:İticinin tipik hareket yasaları. Daha yüksek kinematik çiftte hareketin iletilmesi sırasında mekanizmanın çalışabilirlik kriterleri ve basınç açısı. Metrik sentez probleminin ifadesi. Sentezin aşamaları. Aşamalı olarak hareket eden bir iticiye sahip bir kam mekanizmasının metrik sentezi.

Kontrol soruları.

Kam mekanizmaları:

Kulaçkov daha yüksek kinematik çifte sahip üç bağlantılı mekanizmaya kam adı verilen giriş bağlantısı adı verilir ve çıkış bağlantısına itici (veya külbütör kolu) adı verilir. Çoğu zaman, en yüksek çiftte kayma sürtünmesini yuvarlanma sürtünmesiyle değiştirmek ve hem kam hem de iticinin aşınmasını azaltmak için mekanizma şemasına ek bir bağlantı eklenir - bir silindir ve bir dönme kinematik çifti. Bu kinematik çiftteki hareketlilik, mekanizmanın transfer fonksiyonlarını değiştirmez ve yerel bir hareketliliktir.

Amaç ve Kapsam:

Kam mekanizmaları, kamın dönme veya öteleme hareketini iticinin ileri geri dönme veya ileri geri hareketine dönüştürmek için tasarlanmıştır. Aynı zamanda iki hareketli bağlantıya sahip bir mekanizmada, hareketin dönüşümünü karmaşık bir yasaya göre gerçekleştirmek mümkündür. Önemli bir avantaj kam mekanizmaları, çıkış bağlantısının doğru şekilde durmasını sağlama yeteneğidir. Bu avantaj, bunların en basit döngüsel otomatik cihazlarda (eksantrik mili) ve mekanik hesaplama cihazlarında (aritmometreler, takvim mekanizmaları) geniş uygulamasını belirledi. Kam mekanizmaları iki gruba ayrılabilir. Birincisinin mekanizmaları, iticinin belirli bir hareket yasasına göre hareket etmesini sağlar. İkinci grubun mekanizmaları, çıkış bağlantısının yalnızca belirtilen maksimum yer değiştirmesini - iticinin strokunu - sağlar. Bu durumda, bu hareketin gerçekleştirildiği yasa, çalışma koşullarına ve üretim teknolojisine bağlı olarak bir dizi tipik hareket yasasından seçilir.

Kam mekanizmalarının sınıflandırılması:

Kam mekanizmaları aşağıdaki kriterlere göre sınıflandırılır:

• uzaydaki bağlantıların düzenine göre
• uzaysal
• düz
• kamın hareketine göre
• rotasyonel
• ilerici
• çıkış bağlantısının hareketine göre
• ileri geri hareket eden (itici ile)
• ileri geri dönüşlü (külbütör kolu ile)
• video kullanılabilirliğine göre
• rulo ile
• silindirsiz
• kamera türüne göre
• disk (düz)
• silindirik
• çıkış bağlantısının çalışma yüzeyinin şekline göre
• düz
• işaretlendi
• silindirik
• küresel
• yüksek çiftin elemanlarını kapatma yöntemine göre
• güç
• geometrik

Zorla kapanma durumunda, iticinin çıkarılması, kamın itici üzerindeki temas yüzeyinin hareketiyle gerçekleştirilir (sürücü baklası kamdır, tahrik edilen bakla iticidir). İticinin yaklaşırken hareketi, yayın elastik kuvveti veya iticinin ağırlığının kuvveti nedeniyle gerçekleştirilir, kam ise bir öncü bağlantı değildir. Pozitif kilitleme durumunda, iticinin çıkarma sırasındaki hareketi, kamın dış çalışma yüzeyinin itici üzerindeki hareketiyle, yaklaşırken - kamın iç çalışma yüzeyinin itici üzerindeki hareketiyle gerçekleştirilir. Hareketin her iki aşamasında da kam, tahrik bağlantısıdır, itici ise tahrik edilen bağlantıdır.

Kam mekanizmasının siklogramı

Pirinç. 2

Kam mekanizmalarının çoğu, döngü periyodu 2p olan döngüsel mekanizmalardır. İticinin hareket döngüsünde, genel durumda, dört aşama ayırt edilebilir (Şekil 2): ​​en yakın konumdan (kam dönme merkezine göre) en uzak konuma, en uzak konuma (veya en uzak pozisyonda ayakta durarak), en yakın ve en yakın ayakta (en yakın pozisyonda ayakta) en uzak pozisyondan dönüş. Buna göre kam açıları veya faz açıları şu şekilde ayrılır:

• çıkarma açısı Jsen
• mesafe açısı j d
• dönüş açısı j içeri
• yakın durma açısı jb .

Miktar φ y + φ d + φ inççalışma açısı denir ve gösterilir φr.Öyleyse,

φ y + φ d + φ in = φ r.

Kam mekanizmasının ana parametreleri

Mekanizmanın kamı iki profille karakterize edilir: merkez (veya teorik) ve yapıcı. Altında yapıcı kamın dış çalışma profilini ifade eder. Teorik veya merkez kam koordinat sisteminde, silindir kamın yapıcı profili boyunca hareket ettiğinde silindirin merkezini (veya iticinin çalışma profilinin yuvarlanmasını) tanımlayan bir profil çağrılır. Faz açısına kamın dönme açısı denir. profil açısı di mevcut faz açısına karşılık gelen teorik profilin mevcut çalışma noktasının açısal koordinatı denir ji.
Genel olarak faz açısı profil açısına eşit değildir ji¹di.
Şek. Şekil 17.2, iki tip çıkış bağlantısına sahip bir düz kam mekanizmasının diyagramını göstermektedir: öteleme hareketi ile eksen dışı ve sallanma (karşılıklı dönme hareketi ile). Bu diyagram düz kam mekanizmalarının ana parametrelerini göstermektedir.

Şekil 17.2'de:

Kamın teorik profili genellikle kutupsal koordinatlarda ri = f(di) bağımlılığıyla temsil edilir,
burada ri, kamın teorik veya merkez profilinin mevcut noktasının yarıçap vektörüdür.

Kam mekanizmalarının yapısı

Makaralı kam mekanizmasında farklı işlevsel amaçlara yönelik iki hareketlilik bulunmaktadır: W 0 \u003d 1 - hareketin dönüşümünün belirli bir yasaya göre gerçekleştirildiği mekanizmanın ana hareketliliği, W m = 1 - En yüksek kayma sürtünme çiftinde yuvarlanma sürtünmesiyle değiştirilecek mekanizmaya dahil edilen yerel hareketlilik.

Kam mekanizmasının kinematik analizi

Kam mekanizmasının kinematik analizi yukarıda açıklanan yöntemlerden herhangi biri kullanılarak gerçekleştirilebilir. Çıkış bağlantısının tipik hareket yasasına sahip kam mekanizmalarının incelenmesinde en sık kinematik diyagram yöntemi kullanılır. Bu yöntemi uygulamak için kinematik diyagramlardan birinin tanımlanması gerekir. Kinematik analizde kam mekanizması verildiğinden, kinematik şeması ve kam yapısal profilinin şekli bilinmektedir. Bir yer değiştirme diyagramının yapısı aşağıdaki sırayla gerçekleştirilir (eksen dışı öteleme hareket eden iticiye sahip bir mekanizma için):

• kamın yapısal profiline teğet, silindirin yarıçapına eşit bir yarıçapa sahip bir daire ailesi inşa edilir; bu ailenin dairelerinin merkezleri düzgün bir eğri ile birbirine bağlanır ve kamın merkezi veya teorik profili elde edilir
• ortaya çıkan merkez profile yarıçap daireleri yazılmıştır r0 ve r0 +hAmaks , eksantrikliğin değeri belirlenir e
• yarıçap dairelerinin yaylarıyla çakışmayan bölümlerin boyutuna göre r0 ve r0 +hAmaks , faz açıları jwork, jу, jeng ve jс
• dairesel yay R çalışma fazı açısına karşılık gelen birkaç ayrı bölüme ayrılmıştır; dışmerkezlik yarıçapının dairesine teğet olan bölme noktalarından düz çizgiler çizilir (bu çizgiler, iticinin ekseninin kama göre hareketindeki konumlarına karşılık gelir)
• bu düz çizgiler üzerinde merkez profil ile yarıçap çemberi arasında bulunan bölümler ölçülür r0 ; bu bölümler itici silindirin merkezinin yer değiştirmelerine karşılık gelir SVI
  alınan hareketlere göre SVI itici silindirin merkezinin konumunun fonksiyonunun bir diyagramı oluşturulmuştur SВi= f(j1)

Şek. Şekil 17.4, merkezi (e = 0) ötelemeli olarak hareket eden bir silindir takipçisine sahip bir kam mekanizması için bir konum fonksiyonunun oluşturulmasına yönelik bir şemayı göstermektedir.

İtici hareketinin tipik yasaları .

Kam mekanizmalarını tasarlarken, iticinin hareket yasası bir dizi tipik yasa arasından seçilir.

Tipik hareket yasaları, sert ve yumuşak etkileri olan yasalar ve etkisi olmayan yasalar olarak ikiye ayrılır. Dinamik yükler açısından şoksuz yasalar arzu edilir. Bununla birlikte, bu tür hareket yasalarına sahip kamlar, daha hassas ve gelişmiş ekipman gerektirdiğinden teknolojik olarak daha karmaşıktır ve dolayısıyla üretimleri çok daha pahalıdır. Etkileri sert olan yasaların uygulama alanı çok sınırlıdır ve kritik olmayan mekanizmalarda düşük hızlarda ve düşük dayanıklılıkta kullanılır. Şoksuz yasalara sahip kamların, doğruluk ve dayanıklılık açısından sıkı gereksinimlere sahip, yüksek hareket hızlarına sahip mekanizmalarda kullanılması tavsiye edilir. En yaygın olanı, üretim maliyeti ile mekanizmanın operasyonel özelliklerinin rasyonel bir kombinasyonunu sağlamanın mümkün olduğu, yumuşak darbeli hareket yasalarıdır.

Hareket yasasının türü seçildikten sonra, genellikle kinematik diyagramlar yöntemiyle, mekanizmanın geometrik-kinematik bir çalışması yapılır ve iticinin yer değiştirme yasası ile ilk transfer fonksiyonunun çevrim başına değişim yasası hesaplanır. belirlendi (bkz. ders 3- kinematik diyagramlar yöntemi).

Tablo 17.1

Sınav için

Hareket iletirken performans kriterleri ve basınç açısı V daha yüksek kinematik çift.

basınç açısı normalin konumunu belirler p-p hız vektörüne ve tahrik edilen baklanın temas noktasına göre en yüksek dişli kutusunda (Şekil 3, a, b). Değeri mekanizmanın boyutlarına, transfer fonksiyonuna ve iticinin hareketine göre belirlenir. S .

Hareket iletim açısı γ- vektörler arasındaki açı υ2 Ve υ göreceli Temas noktasında bulunan itici noktasının mutlak ve bağıl (kama göre) hızları A(Şek. 3, a, b):

Kam ile itici arasındaki sürtünme kuvvetini ihmal edersek, iticiyi harekete geçiren kuvvet (itici kuvvet) basınçtır. Q bu noktada iticiye bağlı kam A ve ortak normal doğrultusunda yönlendirilmiş p-p kam ve iticinin profillerine. Gücü ayrıştıralım Q karşılıklı dik bileşenlere 1. Çeyrek Ve Q 2 , bunlardan birincisi hız yönünde yönlendirilmiştir υ 2 . Güç 1. Çeyrek iticiye uygulanan tüm faydalı (teknolojik görevlerin uygulanmasıyla ilişkili) ve zararlı (sürtünme kuvvetleri) direncin üstesinden gelirken iticiyi hareket ettirir. Güç 2. Çeyrek itici ve kremayerin oluşturduğu kinematik çiftteki sürtünme kuvvetlerini arttırır.

Açıkçası, açı azaldıkça γ güç 1. Çeyrek azalır ve güç Q 2 artış. Açının bir değeri için γ gücün olduğu ortaya çıkabilir 1. Çeyrek iticiye uygulanan tüm dirençlerin üstesinden gelemeyecek ve mekanizma çalışmayacaktır. Böyle bir fenomen denir sıkışma mekanizma ve açı γ gerçekleştiği yere kama açısı denir γ devamı

Bir kam mekanizması tasarlanırken, basınç açısının izin verilen değeri ayarlanır ek olarak koşulun yerine getirilmesini sağlamak γ ≥ γ min > γ con , yani mevcut açı γ kam mekanizmasının hiçbir konumu minimum aktarma açısından daha az olmamalıdır γm içinde ve sıkışma açısını önemli ölçüde aşıyor γ con .

Kademeli olarak hareket eden iticiye sahip kam mekanizmaları için tavsiye edilir γ minimum = 60°(Şek. 3, A) Ve γ dk = 45°- dönen iticiye sahip mekanizmalar (Şek. 3, B).

Kam mekanizmasının ana boyutlarının belirlenmesi.

Kam mekanizmasının boyutları, üst çiftteki izin verilen basınç açısı dikkate alınarak belirlenir.

Kamın dönme merkezi konumunun sağlanması koşulu HAKKINDA 1 : geri çekilme aşamasında profilin tüm noktalarındaki basınç açıları izin verilen değerden küçük olmalıdır. Bu nedenle grafiksel olarak noktanın konumunun alanı HAKKINDA 1 iticiye ait merkez profil noktasının olası hız vektörüne kabul edilebilir bir basınç açısında çizilen bir düz çizgiler ailesiyle belirlenebilir. İtici ve külbütör kolu için yukarıdakilerin grafiksel bir yorumu şekil 2'de verilmiştir. 17.5. Kaldırma aşamasında bir bağımlılık diyagramı oluşturulur S B = f(j1). Bir rocker ile bir noktaya geldiğimizden beri İÇİNDE yarıçaplı dairesel bir yay boyunca hareket eder MÖ , daha sonra külbütör kollu bir mekanizma için diyagram eğrisel koordinatlarda oluşturulur. Diyagramdaki tüm yapılar aynı ölçekte gerçekleştirilir, yani m l = m Vq = m S .

Bir kam mekanizmasının sentezinde, herhangi bir mekanizmanın sentezinde olduğu gibi, bir dizi görev çözülür ve bunlardan ikisi TMM kursunda dikkate alınır:
bir blok diyagramın seçimi ve mekanizma bağlantılarının ana boyutlarının belirlenmesi (kam profili dahil).

Sentezin aşamaları

Sentezin ilk aşaması yapısaldır. Blok diyagramı mekanizmadaki bağlantı sayısını belirler; kinematik çiftlerin sayısı, türü ve hareketliliği; yedekli bağlantıların sayısı ve yerel hareketlilik. Yapısal sentezde, her fazla bağın ve yerel hareketliliğin mekanizmasının şemaya dahil edilmesini haklı çıkarmak gerekir. Bir blok diyagramı seçmek için belirleyici koşullar şunlardır: belirli bir hareket dönüşümü türü, giriş ve çıkış bağlantılarının eksenlerinin konumu. Mekanizmadaki giriş hareketi çıktıya dönüştürülür; örneğin dönmeden dönmeye, dönmeden ötelemeye vb. Eksenler paralel ise düz mekanizma şeması seçilir. Kesişen veya kesişen eksenlerde mekansal bir şema kullanılmalıdır. Kinematik mekanizmalarda yükler küçük olduğundan sivri uçlu iticiler kullanılabilir. Güç mekanizmalarında, dayanıklılığı arttırmak ve aşınmayı azaltmak için mekanizma devresine bir silindir yerleştirilir veya üst çiftin temas yüzeylerinin azaltılmış eğrilik yarıçapı arttırılır.

Sentezin ikinci aşaması metriktir. Bu aşamada, mekanizmadaki hareketin dönüşümü için belirli bir yasa veya belirli bir transfer fonksiyonu sağlayan mekanizmanın bağlantılarının ana boyutları belirlenir. Yukarıda belirtildiği gibi transfer fonksiyonu, mekanizmanın tamamen geometrik bir özelliğidir ve bu nedenle metrik sentez problemi, zamandan veya hızdan bağımsız, tamamen geometrik bir problemdir. Metrik sentez problemlerini çözerken tasarımcının yönlendirdiği ana kriterler şunlardır: boyutların ve dolayısıyla kütlenin en aza indirilmesi; çiftinizdeki basınç açısının en aza indirilmesi; kam profilinin üretilebilir bir formunun elde edilmesi.

Metrik sentez probleminin ifadesi

Verilen:
Mekanizmanın blok diyagramı; çıkış bağlantısı hareket kanunu S B = f(j1)
veya parametreleri - H B, jwork = jу + jeng + jс, kabul edilebilir basınç açısı - |J|
Daha fazla bilgi: silindir yarıçapı R p, eksantrik mili çapı D eksantriklik e(ileriye doğru hareket eden iticiye sahip mekanizma için) , merkez mesafesi A w ve külbütör kolu uzunluğu ben BC (çıkış bağlantısının ileri geri dönme hareketine sahip bir mekanizma için).

Tanımlamak:
kam başlangıç ​​yarıçapı R 0 ; silindir yarıçapı R 0 ; merkezin koordinatları ve kamın yapısal profili ri = f(di)
ve belirtilmemişse eksantriklik e ve merkez mesafesi A w.

İzin verilen basınç açısına göre bir kam mekanizması tasarlama algoritması

Gölgeli alanlarda merkez seçimi mümkündür. Üstelik mekanizmanın minimum boyutlarını sağlayacak şekilde seçim yapmanız gerekiyor. Minimum Yarıçap r 1 * elde edilen alanın tepe noktasını birleştirirsek, noktayı elde ederiz Yaklaşık 1* , kökeni ile. Sökme aşamasında profilin herhangi bir noktasındaki bu yarıçap seçimiyle, basınç açısı izin verilenden küçük veya ona eşit olacaktır. Ancak kamın eksantriklikle yapılması gerekir e* . Sıfır eksantriklikte, ilk rondelanın yarıçapı nokta tarafından belirlenir. e0 hakkında . Bu durumda yarıçapın değeri şuna eşittir: r e 0 minimumdan çok daha büyüktür. Çıkış bağlantısı bir külbütör kolu olduğunda minimum yarıçap benzer şekilde belirlenir. Kam Başlatıcı Yarıçapı r 1aw belirli bir merkez mesafesinde ah , noktaya göre belirlenir Ah eyvah aw yarıçaplı bir yayın bölgenin karşılık gelen sınırı ile kesişimi. Normalde kam yalnızca bir yönde döner, ancak onarım çalışmaları için kamın ters yönde döndürülebilmesi, yani eksantrik milinin tersine dönmesine izin verilmesi arzu edilir. Hareketin yönü değiştirildiğinde uzaklaşma ve yaklaşma aşamaları tersine döner. Bu nedenle, ters yönde hareket eden bir kamın yarıçapını seçmek için, iki olası çıkarma aşamasını hesaba katmak, yani iki diyagram oluşturmak gerekir. S B= F(j1) olası hareket yönlerinin her biri için. Ters çevrilebilir kam mekanizmasının yarıçapı ve ilgili boyutlarının seçimi, Şekil 2'deki diyagramlarla gösterilmektedir. 17.6.

Bu resimde:

r1- Kamın ilk rondelasının minimum yarıçapı;
r 1e- belirli bir eksantriklikte ilk rondelanın yarıçapı;
r 1aw- belirli bir merkez mesafesindeki ilk rondelanın yarıçapı;
ah 0- minimum yarıçaptaki merkez mesafesi.

Makara Yarıçapı Seçimi

Kam mekanizması- bu, çıkış bağlantısının kesilmesini sağlama yeteneğine sahip, daha yüksek kinematik çifte sahip bir mekanizmadır ve yapı, değişken eğriliğe sahip bir çalışma yüzeyine sahip en az bir bağlantı içerir.

Kam mekanizmaları, ön bağlantının hareketini, belirli bir yasaya göre çıkış bağlantısının gerekli hareket türüne dönüştürmek için tasarlanmıştır.

Tipik bir kam mekanizmasının şeması, bir raf ve iki hareketli bağlantı içeren bir yapıya sahiptir ( Şekil 9.1). Aynı zamanda iki hareketli bağlantıya sahip bir kam mekanizmasında, hareket ve kuvvet faktörlerinin dönüşümünü herhangi bir karmaşıklık kanununa göre uygulamak mümkündür.

Pirinç. 9.1. Kam mekanizmalarının kinematik diyagramları

Kam mekanizmalarının tipik diyagramlarında, tahrik bağlantısına kam adı verilir ve itici, çıkış bağlantısı görevi görür (Şekil 9.1, a)

veya rocker (Şekil 9.1, b).

Kam, kam mekanizmasının değişken eğriliğe sahip bir çalışma yüzeyine sahip bir bağlantısıdır.

İtici, öteleme hareketlerini gerçekleştiren kam mekanizmasının çıkış bağlantısıdır.

Külbütör kolu, yalnızca dönme hareketleri gerçekleştiren ve 360 ​​° 'den fazla açıyla dönme kabiliyetine sahip olmayan kam mekanizmasının çıkış bağlantısıdır.

Kam mekanizmalarında hareket ve kuvvet faktörlerinin dönüşümü, kamın çalışma yüzeyinin çıkış bağlantısının yüzeyi ile doğrudan temasıyla gerçekleştirilir. Bu durumda, temas eden bağlantıların temas bölgelerindeki hareket hızlarındaki farklılık nedeniyle, kayma sürtünmesi meydana gelir, bu da bu yüzeylerin yoğun aşınmasına ve ayrıca kayıpların artmasına, azalmaya neden olur. kam mekanizmasının verimliliği ve servis ömrü. Daha yüksek kinematik çiftte kayma sürtünmesini yuvarlanma sürtünmesiyle değiştirmek için kam mekanizması devresine silindir adı verilen ek bir bağlantı eklenir. Silindir, çıkış bağlantısıyla birlikte 5. sınıfın tek hareketli kinematik çiftini oluşturur (Şekil 9.2). Bunun hareketliliği

9. KAM MEKANİZMALARI

kinematik çifti kam mekanizmasının transfer fonksiyonunu etkilemez ve yerel bir hareketliliktir.

Pirinç. 9.2. Silindirli kam mekanizmalarının kinematik diyagramları

Devreye ek bir bağlantı (bir silindir) eklendiğinde, hareket ve kuvvet faktörlerinin dönüşümü, kamın çalışma yüzeyinin, çıkış bağlantısıyla etkileşime giren silindirin yüzeyi ile teması yoluyla gerçekleştirilir. Bu durumda kamın iki tür profili vardır ( şekil 9.3): yapıcı ve teorik.

Pirinç. 9.3. Kam mekanizmalarındaki kam profil çeşitleri

Yapısal (çalışma) profili kamın dış profilidir. Teorik (merkez) profil, açıklayan bir profildir

Kamın yapısal profili boyunca kaymadan yuvarlandığında silindirin merkezi yoktur.

9.1. KAM MEKANİZMALARININ SINIFLANDIRILMASI

Kam mekanizmaları şu şekilde sınıflandırılır: 1) resmi amaçlarına göre:

çıkış bağlantısının belirli bir hareket yasasına göre hareketini sağlayan kam mekanizmaları;

9. KAM MEKANİZMALARI

9.1.

çıkış bağlantısının yalnızca belirtilen maksimum yer değiştirmesini sağlayan kam mekanizmaları (itici stroku veya külbütör kolunun dönüş açısı);

2) bağlantıların uzaydaki konumuna göre: düz kam mekanizmaları ( pirinç. 9.1, şekil. 9.2);

uzaysal kam mekanizmaları ( şekil 9.4);

Pirinç. 9.4. Uzamsal kam mekanizmalarının şemaları

3) kam hareketinin türüne göre:

Kamın dönme hareketine sahip kam mekanizmaları (şek. 9.2); Kamın öteleme hareketine sahip kam mekanizmaları (Şekil 9.5); sarmal kam hareketine sahip kam mekanizmaları;

Pirinç. 9.5. Kamın öteleme hareketi ile kam mekanizmalarının şemaları

4) çıkış bağlantısının hareket türüne göre:

çıkışın öteleme hareketine sahip kam mekanizmaları

bağlantı (Şekil 9.1, ancak, Şekil 9.2, ancak, Şekil 9.4, ancak, Şekil 9.5, ve);

Çıkış bağlantısının dönme hareketine sahip kam mekanizmaları

(Şekil 9.1, b, Şekil 9.2, b, Şekil 9.4, b, Şekil 9.5, b);

5) şemada bir videonun varlığıyla:

makaralı kam mekanizmaları (şek. 9.2, şekil 9.4, şekil 9.5); silindirsiz kam mekanizmaları c (şek. 9.1);

6) kam türüne göre:

düz kamlı kam mekanizmaları (şek. 9.1, şekil 9.2, şekil 9.2).

9.5 );

silindirik kamlı kam mekanizmaları (şek. 9.4); küresel kamlı kam mekanizmaları (Şekil 9.6, a); küresel kamlı kam mekanizmaları (Şekil 9.6, b);

9. KAM MEKANİZMALARI

9.1. Kam mekanizmalarının sınıflandırılması

Pirinç. 9.6. Küresel ve küresel kamlı kam mekanizmalarının şemaları

Pirinç. 9.7. Eksensiz kam mekanizmalarının diyagramları

7) çıkış bağlantısının çalışma yüzeyinin şekline göre:

sivri çalışma yüzeyli kam mekanizmaları

bacak bağlantısı (Şekil 9.1, a, Şekil 9.7, b, Şekil 9.8, b);

çıkış bağlantısının düz bir çalışma yüzeyine sahip kam mekanizmaları (Şekil 9.7, a, Şekil 9.8, ve);

çıkış bağlantısının silindirik çalışma yüzeyine sahip kam mekanizmaları (şek. 9.2);

çıkış bağlantısının küresel çalışma yüzeyine sahip kam mekanizmaları (Şekil 9.7, c, d, Şekil 9.8, c, d);

8) yer değiştirmenin varlığıyla:

eksenel kam mekanizmaları ( şekil 9.7); eksenel kam mekanizmaları (şek. 9.8).

9. KAM MEKANİZMALARI

9.1. Kam mekanizmalarının sınıflandırılması

Pirinç. 9.8. Eksenel kam mekanizmalarının diyagramları

Deaksiyal kam mekanizması bir kam mekanizmasıdır, burada

çıkış bağlantısının yolunun ekseni, kamın dönme merkezine göre belirli bir miktarda kaydırılır (Şekil 9.7). Yer değiştirme miktarına eksantriklik veya eksenellik denir ve e ile gösterilir.

Eksenel kam mekanizması- bu, çıkış bağlantısı yolunun ekseninin kamın dönme merkezinden geçtiği bir kam mekanizmasıdır ( şekil 9.8).

9.2. EN YÜKSEK KİNEMATİK ÇİFTİN ELEMANLARINI KAPATMA YÖNTEMLERİ

İÇİNDE Kam mekanizmalarının hareketi sırasında, hareketli bağlantıların temasının kaybolmasına yol açan, daha yüksek kinematik çiftin elemanlarının açılmasına yol açan bir durum mümkündür. Daha yüksek kinematik çiftin elemanlarının açılması, bağlantıların hareket kanununa kırılma şeklinde yansıyan ve kam mekanizmalarının normal çalışması için kabul edilemez olan varlığının sona ermesine yol açar. En yüksek kinematik çifti oluşturan bağlantıların temasının sürekliliğini sağlamak için kam mekanizmalarında aşağıdaki kapatma yöntemleri kullanılır:

Güç devresi- bu, bağlantıların yerçekimi kuvvetlerini veya yayların elastik kuvvetlerini kullanarak daha yüksek kinematik çiftin bağlantılarının temasının sabitliğini sağlamanın bir yoludur (Şekil 9.9).

İÇİNDE Daha yüksek çifti oluşturan bağlantıların güçle kapatılmasına sahip kam mekanizmalarında, çıkış bağlantısının çıkarma aşamasındaki hareketi, kamın temas yüzeyinin çıkış bağlantısının, yani kamın temas yüzeyi üzerindeki etkisi nedeniyle gerçekleştirilir. öncü bağlantıdır ve çıkış bağlantısı tahrik edilen bağlantıdır: itici veya külbütör. Yaklaşma aşamasında, çıkış bağlantısı yayın elastik kuvvetinin veya çıkış bağlantısının yerçekimi kuvvetinin etkisine bağlı olarak hareket eder, yani ön bağlantı çıkış bağlantısıdır: itici veya külbütör ve tahrik edilen bağlantı kamdır.

9. KAM MEKANİZMALARI

9.2. Daha yüksek bir kinematik çiftin elemanlarını kapatma yöntemleri

Pirinç. 9.9. Kuvvet kapatmalı kam mekanizmalarının şemaları

Geometrik kapatma- bu, kamın çalışma yüzeylerinin konfigürasyonu yoluyla daha yüksek kinematik çiftin bağlantılarının temasının sabitliğini sağlamanın bir yoludur (Şekil 9.10).

Pirinç. 9.10. Pozitif kam mekanizmalarının diyagramları

Daha yüksek çifti oluşturan bağlantıların geometrik olarak kilitlendiği kam mekanizmalarında, çıkış bağlantısının çıkarma aşamasındaki hareketi, kamın dış çalışma yüzeyinin çıkış bağlantısının temas yüzeyi üzerindeki etkisi nedeniyle gerçekleştirilir. Çıkış bağlantısının yaklaşma aşamasındaki hareketi, Kam'ın iç çalışma yüzeyinin çıkış bağlantısının temas yüzeyi üzerindeki etkisinin bir sonucudur. Her iki aşamada da kam, öncü bağlantı görevi görür ve çıkış bağlantısı, tahrik edilen bağlantıdır: itici veya külbütör.

9. KAM MEKANİZMALARI

9.3. KAM MEKANİZMASININ ANA PARAMETRELERİ

Tipik şemalara dayanarak oluşturulan kam mekanizmaları, çalışma süresi 2π'ye eşit olan sikloidal mekanizmalara aittir ve çıkış bağlantısının birkaç hareket aşamasının varlığı ile karakterize edilir (Şekil 9.11):

çıkarma aşaması, çıkış bağlantısını alt konumdan üst konuma hareket ettirerek kam bağlantılarının hareket etme aşamasıdır;

üst ayakta durma veya dinlenme aşaması

oval mekanizmalar eşlik ediyor ayakta veya ayaktaçıkış bağlantısı üst konumda;

yaklaşma aşaması - bu, çıkış bağlantısının üst konumdan aşağıya doğru hareketi ile birlikte kam mekanizmalarının bağlantılarının hareket aşamasıdır;

alt ayakta durma veya dinlenme aşaması kam bağlantılarının hareket aşamasıdır

oval mekanizmalar eşlik ediyor ayakta veya ayaktaçıkış bağlantısını aşağı konumda tutun.

Kam mekanizmalarının bağlantılarının hareketinin her aşaması, karşılık gelen iki açı türü ile karakterize edilir (Şekil 9.12):

faz açısı ϕ, çıkış bağlantısının hareketinin belirli bir fazının hareketi sırasında kamın dönme açısıdır;

profil açısı δ, mevcut faz açısına karşılık gelen teorik kam profilinin çalışma noktasının açısal koordinatıdır.

Fazların sınıflandırılmasına uygun olarak faz açıları dört türe ayrılır ( Şek. 9.11):

faz uzaklaştırma açısı ϕ y (Şekil 9.12); üst ayakta veya ayakta faz açısı ϕ inç (Şekil 9.12);

9. KAM MEKANİZMALARI

9.3. Kam mekanizmasının ana parametreleri

yaklaşmanın faz açısı ϕ ile (Şekil 9.12); alt ayakta veya ayakta duranın faz açısı ϕ n.v (Şekil 9.12).

Pirinç. 9.12. Kam mekanizmalarının faz ve profil açıları

Dört faz açısının toplamı döngüsel faz açısını oluşturur:

ϕ = ϕу + ϕv.v + ϕс + ϕн.v = 2 π.

İlk üç faz açısının toplamı, kam mekanizmasının çalışma strokunun faz açısıdır (Şekil 9.11):

ϕ r.x = ϕ y + ϕ v.v + ϕ s.

Kam mekanizmasının boşta faz açısı, alt beklemenin faz açısına eşittir (Şekil 9.11), yani.

ϕ x.x = ϕ n.v.

Kam mekanizmalarının bağlantılarının hareketinin her aşamasının kendi profil açısı vardır, açılar da dört türe ayrılır ( Şek. 9.12):

uzaklaştırma açısı δ y; üst ayaktaki veya ayaktaki açı δ in. in; yaklaşma açısı δ ile ;

alt duruş açısı veya duruş açısı δ n.v.

Genel durumda, tipik kam mekanizmalarının bağlantılarının karşılık gelen hareket aşamalarının faz ve profil açıları birbirine eşit değildir:

ϕ ≠ δ.

Bağlantıların hareketinin karşılık gelen aşamalarının faz ve profil açılarının eşitliği yalnızca alt bekleme aşamasında karakteristiktir (Şekil 9.12) ve bağlantıların hareketinin geri kalan aşamaları için yalnızca gerçekleşir silindirsiz tipik kam mekanizmaları için.

9. KAM MEKANİZMALARI

9.4. DÜZ KAM MEKANİZMALARININ YAPISAL ANALİZİ

Tipik kam mekanizmalarının bağlantıları paralel düzlemlerde hareket eder, bu nedenle hareketliliği Chebyshev formülü ile hesaplanan bu mekanizmalar düzdür.

Silindirsiz kam mekanizmaları (Şek. 9.1) ). Her iki ti-tipinin yapısı

yeni kam mekanizmaları, kam 1 ve itici veya külbütör kolu 2'nin hareketli bağlantılar olduğu ve raf 0'ın sabit bir bağlantı olduğu, dolayısıyla n = 2 olduğu üç bağlantıdan oluşur. Raf, mekanizmanın şemasında bir itici ile temsil edilir. bir menteşeli sabit destek ve sabit bir sürgü ve külbütör kollu mekanizmalar şemasında - iki menteşeli sabit destek. Hareketli bağlantılar ve raf, hareketliliği bire eşit olan iki dönme kinematik çifti oluşturur: 0 - 1, 2 - 0 ve bir yüksek kinematik yelken hareketliliği ikiye eşittir: 1 - 2, dolayısıyla p 1 = 2, p 2 = 1 .

W = 3 2 - 2 2 - 1 = 6 - 4 - 1 = 1.

Sonuç, bu tür mekanizmaların bağlantılarının göreceli konumunu açık bir şekilde belirlemek için genelleştirilmiş bir koordinatın yeterli olduğu anlamına gelir.

Silindirli kam mekanizmaları (Şek. 9.2) ). Her iki kam mekanizmasının şemaları, kam 1, itici veya külbütör 2 ve silindir 3'ün hareketli bağlantılar olduğu ve raf 0'ın sabit bir bağlantı olduğu dört bağlantıdan oluşur, bu nedenle, N = 3. Raf, mekanizma şemasında bir itici ile sunulmaktadır.menteşeli-sabitdestek ve sabit bir sürgü ve külbütör kollu mekanizmalar şemasında - ikimenteşeli-sabitdestekler. Hareketli bağlantılar ve raf, hareketliliği bire eşit olan üç dönme kinematik çifti oluşturur: 0 - 1, 2 - 3, 3 - 0 ve hareketliliği ikiye eşit olan bir yüksek kinematik çift: 1 - 3, dolayısıyla, p1 = 2, p2 = 1.

Elde edilen verileri yapısal formülde değiştirerek şunu elde ederiz:

W = 3 3 - 2 3 - 1 = 9 - 6 - 1 = 2 .

Silindirli tipik kam mekanizmaları için Chebyshev formülüne göre yapılan hesaplama, hareketliliğin ikiye eşit olduğunu gösterir. Sonuç, silindirli tipik kam mekanizmalarının şemalarında yapısal kusurların varlığını gösterir; bu, farklı işlevsel amaçlar için iki tip hareketliliğin varlığını gösterir. Bire eşit hareket kabiliyetine sahip bir birincil mekanizma oluşturan bir tahrik bağlantısına sahip tipik bir düz kam mekanizmasının hareketliliği bire eşittir, dolayısıyla ikinci hareketlilik birimi, çıkış bağlantısına sahip silindirin oluşturduğu yerel hareketlilik tarafından hesaplanır:

W = 2 =W 0 +W ì =1 +1,

nerede W 0 , W m - sırasıyla, kam mekanizmasının ana (hesaplanan) ve yerel hareketliliği.

9. KAM MEKANİZMALARI

9.5. DÜZ KAM MEKANİZMALARININ KİNEMATİK ANALİZİ

Tipik kam mekanizmalarının kinematik analizini gerçekleştirmek için, tüm bağlantılarının ana boyutlarını veya çıkış bağlantısının hareket yasasını bilmek gerekir.

Genel durumda, belirli bir mekanizma şemasıyla tipik kam mekanizmalarının kinematik analizinin amacı, çıkış bağlantısının hareket yasasını belirlemek ve tüm bağlantıların bilinen temel boyutlarıyla çıkışın hareket yasasını belirlemektir. bağlantı.

Çıkış bağlantısının hareket yasası, kam mekanizmasının yapısal özelliklerine ve belirtilen parametrelere bağlı olarak kamın dönme açısının bir fonksiyonu olarak belirlenir:

S = f(ϕ),

burada ϕ kamın dönme açısıdır.

Bu fonksiyonel bağımlılık analitik veya grafik-analitik yöntemle elde edilebilir. Analitik yöntem, diğer türdeki mekanizmaların analizinde olduğu gibi, daha doğru verilerin elde edilmesini sağlar, ancak grafik-analitik yöntem daha basittir ve net bir sonuç verir, bu da mühendislik hesaplamalarında temel bir fikir elde etmek için yaygın olarak kullanılmasına yol açmıştır. Verilen koşullara bağlı olarak kam mekanizmalarının kinematik parametrelerindeki değişim değerleri ve modelleri.

Grafik-analitik yöntem Kinematik analiz iki yöntemle gerçekleştirilebilir: kinematik diyagramlar yöntemi veya kinematik planlar yöntemi. Tipik kam mekanizmalarının analizine uygulanan plan yöntemi, değiştirme mekanizmalarının kullanımına dayanmaktadır.

Değiştirme mekanizması- bu, yapısı yalnızca daha düşük kinematik çiftler içeren ve ön bağlantının belirli konumlarında, daha yüksek çifte karşılık gelen mekanizma ile çıkış bağlantısı için aynı yer değiştirmelere, hızlara ve ivmelere sahip olan bir mekanizmadır.

Bir değiştirme mekanizması şeması seçerken, kam mekanizmalarının tahrik ve çıkış bağlantılarının hareket yasalarının korunmasına ve bu bağlantıların eksenlerinin karşılıklı düzenlenmesine asıl dikkat edilir. Her bir yüksek kinematik çift, iki alt çift ile değiştirilir, bu da değiştirme mekanizmasının yapısında hayali bir bağlantının (3) ortaya çıkmasına neden olur.Yukarıdakilere dayanarak, çıkış bağlantısı tarafından gerçekleştirilen hareket türü dikkate alınarak kam mekanizmaları diyagramlar, tipik bir kaldıraç mekanizmasının karşılık gelen diyagramıyla değiştirilir.

Tipik kaldıraç mekanizmalarının kinematik analizi yukarıda tartışılmıştır (bkz. Bölüm 2).

Çoğu durumda, tipik bir kam mekanizmasının çıkış bağlantısının hareket kanunu, dönme açısına veya zamana (ivme vergisi) göre yolun ikinci türevi aracılığıyla verilir. Bu durumda, çıkış bağlantısının hareket yasasını doğrudan elde etmek için kinematik diyagramlar yöntemi kullanılır (Şekil 9.13).

9. KAM MEKANİZMALARI

9.5. Düzlemsel kam mekanizmalarının kinematik analizi

S = f(ϕ)

2 π ϕ

Pirinç. 9.13. Diyagram yöntemiyle kam mekanizmalarının kinematik analizi

Hareket yasasını belirleme süreci aşağıdaki sırayla gerçekleştirilir.

İlk olarak, verilen koşullara dayanarak, analogun bir diyagramı

hızlanma analogunun diyagramını entegre ederek, önce diyagramı oluşturun

Kinematik analiz, kam mekanizmalarının metrik sentezi aşamasına geçiş için gerekli verilerin elde edilmesini sağlar.

9.6. DÜZ KAM MEKANİZMALARININ SENTEZİ

Kam mekanizmalarının sentezi problemlerinin çözümünde yönlendirilen ana kriterler şunlardır: genel ve kütle özelliklerinin ve basınç açılarının değerlerinin en aza indirilmesinin yanı sıra kamın yapısal profilinin üretilebilirliğinin sağlanması.

Herhangi bir kam mekanizmasının sentezi iki aşamada gerçekleştirilir: yapısal sentez ve metrik sentez.

Yapısal sentez aşamasında, kam mekanizmasının yapısal bir diyagramının oluşturulması gerçekleştirilir, yani bağlantı sayısı doğrulanır

9. KAM MEKANİZMALARI

9.6. Düz kam mekanizmalarının sentezi

mobil bağlantılar ve onlar tarafından gerçekleştirilen hareket türleri; raf elemanlarının sayısı ve türü; kinematik çiftlerin sayısı, sınıfı ve hareketliliği, kinematik zincirlerin sayısı ve türü. Ek olarak, her fazla bağlantının ve yerel hareketliliğin kam mekanizmasının yapısına dahil edilmesi kanıtlanmıştır. Bir blok diyagram seçerken belirleyici koşullar şunlardır: giriş ve çıkış bağlantılarının hareketinin verilen dönüşüm yasaları ve bu bağlantıların eksenlerinin göreceli konumu. Giriş ve çıkış bağlantılarının eksenleri paralel ise, mekanizmanın düz şeması seçilir. Kesişen veya kesişen eksenlerde mekansal bir şema kullanılmalıdır. Küçük kuvvet faktörlerinin etkisi altında çalışan kam mekanizmalarında sivri çalışma yüzeyine sahip bir çıkış bağlantısı kullanılır. Büyük kuvvet faktörlerinin etkisi altında çalışan kam mekanizmalarında, dayanıklılığı arttırmak ve aşınmayı azaltmak için yapıya bir silindir yerleştirilir veya bağlantıların temas eden yüzeylerinin azaltılmış eğrilik yarıçapı arttırılır.

Metrik sentez aşamasında, kam mekanizmasının bağlantılarının ana boyutları ve kam profillerinin çalışma yüzeylerinin konfigürasyonu belirlenir; bu, belirtilen hareket yasalarının ve transfer fonksiyonunun veya maksimum yer değiştirmenin uygulanmasını sağlar. çıkış bağlantısı.

9.7. ÇIKIŞ BAĞLANTININ HAREKET YASALARI

Çıkış bağlantısının hareket yasası, kam mekanizmasının metrik sentezi için referans açısından belirtilmemişse, üç gruba ayrılan bir dizi tipik hareket yasasından bağımsız olarak seçilmelidir:

vurgulanmamış yasalar (Şekil 9.14); sert darbeler alan yasalar (Şekil 9.15); yumuşak etkileri olan yasalar (Şekil 9.16).

Çıkış bağlantılarının şoksuz hareket yasalarının ana temsilcileri şunlardır: sinüzoidal (Şekil 9.14, a) ve yamuk hareket yasaları (Şekil 9.14, b). Her iki yasa da mekanizmanın düzgün çalışmasını sağlar, ancak büyük hızlanma değerleriyle birlikte çıkış bağlantısının yer değiştirmesindeki yavaş bir artışla ifade edilen önemli bir dezavantaja sahiptirler.

9. KAM MEKANİZMALARI

Pirinç. 9.14. Kam mekanizmasının çıkış bağlantısının gerilmemiş hareket yasaları

Kam mekanizmalarının bağlantıları tarafından kuvvet faktörlerinin algılanması açısından, çıkış bağlantılarının gerilmemiş hareket yasaları tercih edilir. Şoksuz hareket yasalarına göre uygulanan kamlar, yüksek hassasiyetli ekipmanın kullanılmasını gerektirdiğinden üretimi teknolojik olarak zor olan daha karmaşık bir konfigürasyona sahip yapısal profillere sahiptir, bu nedenle imalatları çok daha pahalıdır. Çıkış bağlantılarının şoksuz yasalarına sahip kam mekanizmaları, yüksek hızlarda ve doğruluk ve dayanıklılık açısından sıkı gereksinimlerde kullanılmalıdır.

Pirinç. 9.15. Kam mekanizmasının çıkış bağlantısının sert darbelerle hareket yasaları

Sert darbelere sahip çıkış bağlantılarının hareket yasalarının ana temsilcileri şunlardır: doğrusal (Şekil 9.15, a) ve geçiş eğrileri ile doğrusal (Şekil 9.15, b). Sert etkileri olan yasalar, kaldırma aşamalarının başında ve sonunda varlığı ve teorik olarak sonsuza eşit ivme değerlerine sahip noktaların yaklaşması ile karakterize edilir, bu da kam mekanizması bağlantılarının temas bölgesinde atalet kuvvetlerinin ortaya çıkmasına neden olur. , ayrıca sonsuza eşittir. Bu fenomen, temas eden bağlantıların çalışma yüzeylerinin çarpışmasının meydana geldiğini gösterir. Sert darbe yasalarının uygulaması sınırlıdır ve düşük hızlarda ve düşük dayanıklılıkta çalışan kritik olmayan mekanizmalarda kullanılır.

Kam mekanizmasının kalite göstergelerini sağlamak için, çıkış bağlantılarının yumuşak darbeli hareket yasaları en çok tercih edilenlerdir. Benzer yasalar şunları içerir: eşit şekilde hızlandırılmış (Şekil 9.16, a), kosinüs (Şekil 9.16, b), doğrusal olarak azalan (Şekil 9.16, c) ve doğrusal olarak artan (Şekil 9.16, d).

Yumuşak darbeli yasalar, temas noktalarının hızlanma değerleri anlık olarak nihai değere değiştiğinde ortaya çıkan, kam mekanizmasının temas eden bağlantılarının çalışma yüzeylerinin çarpışmasının varlığına izin verir.

9. KAM MEKANİZMALARI

9.7. Çıkış bağlantısının hareket yasaları

boyut. Yumuşak vuruşlar daha az tehlikelidir. Bu yasaların uygulanması, düşük hızlarda çalışan ve dayanıklılığı yüksek mekanizmalarda gerçekleştirilir.

Aslında birleşik yasalar en yaygın olanıdır; yani aynı türdeki işlevler veya farklı grupların işlevleri tarafından oluşturulan hareket yasaları.

9.8. ORİJİNAL KONTURUN YARIÇAPININ BELİRLENMESİ

Kam mekanizmasının genel boyutları, orijinal kam konturunun parametreleriyle belirlenir. Kamın dönme merkezinin konumu, orijinal konturun geometrik merkezi ile aynı hizadadır ve aşağıdaki koşulu karşılamalıdır: kamın yapısal profilinin herhangi bir noktasındaki basınç açısının mevcut değeri, izin verilen değeri aşmamalıdır. . Kam düzse ve dönüyorsa, ilk çevresi bir dairedir. Bu durumda, orijinal konturu arama süreci yarıçapının belirlenmesine indirgenir.

Çoğu durumda kam yalnızca bir yönde döner, ancak onarımlar yapılırken kamın hareketinin tersine çevrilebilmesi gerekir. Hareketin yönü değiştiğinde uzaklaşma ve yaklaşma aşamaları tersine döner. Kabul edilebilir çözümlerin alanını, yani dönme merkezinin olası konumunu belirlemek

kam, bir diyagram oluşturulur S = f d dS ϕ . Grafiksel olarak geçerli aralık

çözümler, izin verilen basınç açısının karşılık gelen değerleri ile ortaya çıkan eğriye eğim açılarında çizilen bir teğet ailesi tarafından belirlenir (Şekil 9.17, Şekil 9.18).

Kamın dönme merkezinin seçimi yalnızca uygun çözümlerin bulunduğu bölge dahilinde yapılır. Bu durumda kam mekanizmasının toplam boyutlarının en küçük olması sağlanmalıdır. Orijinal kontur R min'in minimum yarıçapı, O noktasının uygun çözüm bölgesinin tepe noktasını koordinat sistemi noktası 0'ın orijini ile birleştirerek elde edilir, yani. R 0 = R min

(Şekil 9.17, Şekil 9.18).

Faz kaldırma ve yaklaşma açıları eşit olduğunda, bir itici ile eksenel kam mekanizmalarının ilk konturunun yarıçapı (Şekil 9.17, a) minimum yarıçapa karşılık gelir, yani. R 0 \u003d R min. Eksenel kam mekanizmalarının başlangıç ​​konturunun yarıçapının, faz uzaklaştırma ve yaklaşma açıları eşit olmayan bir itici ile belirlenmesi (Şekil 9.17, b), 0 noktasının koordinat sisteminin kökeninin, bulunan O 1 noktasına bağlanmasıyla gerçekleştirilir. kabul edilebilir çözümler alanında ve yol ekseninin teğetlerden biriyle kesişme noktasıdır, yani R 0 = R 1 .

9. KAM MEKANİZMALARI

9.8.

Pirinç. 9.17. Bir itici ile kam mekanizmalarının ilk çevresinin yarıçapını belirleme şemaları

Bir itici ile eksenel kam mekanizmalarının başlangıç ​​konturunun yarıçapını belirlemek için, yol ekseni S'ye paralel, eksantriklik değeriyle orantılı bir miktarda yol eksenine göre kaydırılan iki düz çizgi çizmek gerekir (Şekil 9.17) . Uygun çözümlerin alanını sınırlayan teğetlerin kesişme noktasında bu düz çizgilerle O 2 ve O 3 noktalarını buluyoruz. O 2 ve O 3 noktalarını koordinat sisteminin orijininin merkezine 0 noktasında bağlarız. Ortaya çıkan yarıçaplar R2 ve R3, orijinal kontur Rmin'in minimum yarıçapından biraz daha büyük olacaktır.

İticili eksenel kam mekanizmaları için, eğer faz çıkarma ve yaklaşma açıları eşitse (Şekil 9.17, a), R2 ve R3 yarıçapları büyüklük olarak eşit olacaktır. Bu durumda, eksantrikliğin belirtilen konumuna (sağ veya sol) karşılık gelen yarıçap, ilk konturun yarıçapı olarak alınır. İticili eksenel kam mekanizmaları için, eğer faz çıkarma ve yaklaşma açıları eşit değilse (Şekil 9.17, b), R2 ve R3 yarıçapları büyüklük olarak eşit olmayacaktır. Bu durumda değeri daha küçük olan yarıçap, orijinal konturun yarıçapı olarak alınır. İÇİNDE

özellikle R2 > R3, yani R0 = R3.

Belirli bir merkez mesafesi a w için külbütör kollu kam mekanizmalarında, E noktasından teğetlerle çizilen R \u003d a w yarıçaplı bir yayın kesişme noktasında O 4 ve O 5 noktalarının konumlarını buluruz (Şekil 9.18, A). O 4 ve O 5 noktalarını başlangıç ​​noktası 0 ile birleştirerek R 4 ve R 5 yarıçaplarını elde ederiz. Daha küçük değere sahip yarıçap, orijinal konturun yarıçapı olarak alınır. Özellikle R4 > R5, yani R0 = R4.

9. KAM MEKANİZMALARI

9.8. Kamın başlangıç ​​konturunun yarıçapının belirlenmesi

Belirli bir ϕ 0 açısında bir külbütör kolu ile kam mekanizmalarının ilk konturunun yarıçapını belirlemek için, E noktasından belirli bir açıyla çizilen düz bir çizginin kesişme noktasında O 6 ve O 7 noktalarının konumlarını buluruz. ϕ 0'dan çizilmiştir

hız analogunun eksenleri d dS ϕ teğetlerle (Şekil 9.18, b). O 6 ve noktalarını birleştirerek

O 7 başlangıç ​​noktası 0 ile R 6 ve R 7 yarıçaplarını elde ederiz. Daha küçük değere sahip yarıçap, orijinal konturun yarıçapı olarak alınır. Özellikle R6 > R7, yani R0 = R7.

9.9. YARIÇAP RULOSUNU SEÇİN

Silindirin yarıçapını seçerken aşağıdaki hükümlere uyulur:

1. Silindir, üretim süreci karmaşık olmayan basit bir parçadır. Bu nedenle çalışma yüzeyinde yüksek temas mukavemeti sağlanabilir. Kam için çalışma yüzeyinin karmaşık konfigürasyonundan dolayı yüksek temas mukavemeti sağlamak çok zordur. Kam ve merdanenin çalışma yüzeyleri arasında yeterli bir temas mukavemeti oranı sağlamak için, merdane merdanesinin yarıçapı seçilirken aşağıdaki koşul dikkate alınır:

r rulo \u003d 0,4 R 0,

burada R 0 orijinal kam çevresinin yarıçapıdır.

Bu oranın karşılanması, kam ve silindirin çalışma yüzeylerinin temas kuvvetlerinin yaklaşık olarak eşit olmasını sağlar. Yarıçap ro-

9. KAM MEKANİZMALARI

9.9. Makara Yarıçapı Seçimi

Kam, orijinal kam konturunun yarıçapından çok daha küçüktür, bu nedenle silindir daha yüksek bir açısal hızla döner ve çalışma yüzeyinin noktaları çok daha fazla sayıda temas noktasına girer, bu da temas yüzeylerinin eşit olmayan şekilde aşınmasına yol açar kam ve silindir. Kam ve silindirin çalışma yüzeylerinin eşit şekilde aşınmasını sağlamak için silindir yüzeyinin daha yüksek bir temas kuvvetine sahip olması gerekir.

2. Kamın yapıcı (çalışma) profili sivriltilmemeli veya kesilmemelidir (Şekil 9.19, a). Bu nedenle, silindirin yarıçapının seçimine bir kısıtlama getirilir:

r yuvarlanma = 0,7 ρ dk,

burada ρ min teorik kam profilinin minimum eğrilik yarıçapıdır.

Kamın sivri veya kesik profili (Şek. 9.19, b), silindirin üst kısmından dönmesine izin vermeyecektir, bu da her iki baklanın çalışma yüzeylerinin hasar görmesine ve kam mekanizması performansında kayba yol açacaktır.

3. Silindirin yarıçapının değeri, aşağıdaki aralıktaki standart bir doğal tam sayı aralığından seçilir:

r rulo \u003d (0,35 - 0,45) R 0.

Silindir yarıçapını seçerken aşağıdaki noktaların ek olarak dikkate alınması gerekir: silindir yarıçapı değerindeki bir artış, çıkış bağlantısının boyutlarında ve kütlesinde bir artışa yol açar, bu da kam mekanizmasının dinamik özelliklerini kötüleştirir ve açısal değeri azaltır. silindirin hızı. Silindir yarıçap değerinin azalması, kamın boyutlarının ve kütlesinin artmasına neden olur, bu da silindirin açısal hızının artmasına ve kam mekanizmasının yük kapasitesinin ve servis ömrünün azalmasına neden olur.

ρdakika

Pirinç. 9.19. Cam'ın yapıcı profilinin üst kısmını oluşturma şeması

9. KAM MEKANİZMALARI

9.9. Makara Yarıçapı Seçimi

İÇİNDE Bazı durumlarda, kam mekanizmasının yapısına ek bir bağlantının (makara) eklenmesi bir takım nedenlerden dolayı mümkün değildir. Bu durumda kayma sürtünmesinin yuvarlanma sürtünmesiyle yerini alan yerel bir hareketlilik yoktur ve çıkış bağlantısında kavisli yüzeye sahip çok küçük bir çalışma alanı sağlanır. Kavisli bölümün noktaları kamın çalışma yüzeyi boyunca kayar, yani çıkış bağlantı yüzeyinin aşınması daha yoğun olur. Aşınmayı azaltmak için çıkış bağlantısının çalışma bölümü yuvarlatılmıştır. Yuvarlama yarıçapındaki bir artış, çıkış bağlantısının boyutlarında ve kütlesinde bir artışa neden olmaz, ancak kamın yapısal profilinin boyutlarında bir azalmaya yol açar. Buna dayanarak, çıkış bağlantısının çalışma yüzeyinin eğrilik yarıçapının değeri oldukça büyük alınabilir.

9.10. DÜZ DÖNER HAREKETLİ KAM PROFİLLERİNİN SENTEZİ

İticili eksen dışı kam mekanizmaları . Bir profesyonel oluşturmak

cam lei aşağıdaki sırayla gerçekleştirilir (Şekil 9.20):

1.μl .

3. Seçilen noktadan Yaklaşık uzunlukların ölçek faktöründe, yarıçapları R 0 ve e olan eşmerkezli daireler çizilir.

4. Yarıçapı olan bir daireye e ile kesişime bir teğet çizilir

R 0 dairesi için ortaya çıkan kesişme noktası S yol ekseninin başlangıç ​​noktasıdır.

7. Her bölme noktasından yarıçapı olan bir daireye teğetler çizilir e.

9. KAM MEKANİZMALARI

9.10.

Pirinç. 9.20. İticili eksenel kam mekanizmasının sentezi

8. Yarıçapı R 0 olan bir dairenin merkezi olan O noktasından, yarıçapları R 0'ın toplamına eşit olan ve iticinin buna karşılık gelen yer değiştirmesine eşit olan daireler çizeriz, ta ki yarıçapı e olan daireye teğetlerle kesişene kadar.

Eksenel kam mekanizmalarının bir itici ve bir rulo ile sentezi için ek olarak aşağıdakilerin yapılması gerekir:

10.r rulosu.

İticili eksenel kam mekanizmaları . Bir profesyonel oluşturmak

cam lei aşağıdaki sırayla gerçekleştirilir ( Şek. 9.21):

1. Uzunluk ölçeği faktörü belirlenirμl .

2. Boş alanda keyfi bir nokta seçilir O, orijinal kam çevresinin merkezidir.

3. Seçilen noktadan Yaklaşık uzunlukların ölçek faktöründe yarıçapı R 0 olan bir daire çizilir.

9. KAM MEKANİZMALARI

9.10. Düz döner hareketli kam profillerinin sentezi

Çalışma Profili

Teorik Profil

Pirinç. 9.21. İticili eksenel kam mekanizmasının sentezi

4. S yolunun ekseni, çevresel yolun dikey simetri ekseni ile hizalanmıştır.

yarıçapı R 0 olan sti. Yol ekseni S'nin R 0 yarıçaplı bir daire ile kesiştiği noktada başlangıç ​​noktasını 0 alırız.

5. Orijinden yarıçaplı bir daire üzerinde R 0 krankın dönme yönündeki faz açıları çizilir ve yolun ekseni üzerinde ölçeklenir

katsayısı μ l - iticinin yer değiştirmesi.

6. Kaldırma faz açılarına karşılık gelen orijinal konturun yayları

Ve yaklaşma, sayısı kaldırma ve yaklaşma aşamalarında yer alan noktaların sayısına eşit olacak şekilde eşit parçalara bölüyoruz. Elde edilen noktaları bir noktaya bağlarız Yaklaşık, kamın dönme merkezidir.

7. Yarıçapı R 0 olan bir dairenin merkezi olan O noktasından, yarıçapları R 0'ın toplamına eşit olan daireler ve buna karşılık gelen yeniden çizeriz.

iticinin O noktasını birleştiren düz çizgilerin kesişimine kadar yer değiştirmesi

İle bölme noktaları.

8. Elde edilen noktalar, bu aşamada çalışma profiliyle çakışan teorik bir kam profili oluşturan düzgün bir eğri ile birleştirilir.

Eksenel kam mekanizmalarının bir itici ve bir rulo ile sentezi için ek olarak aşağıdakilerin yapılması gerekir:

9. Verilen koşullara göre silindirin yarıçapı belirlenir r rulo.

9. KAM MEKANİZMALARI

9.10. Düz döner hareketli kam profillerinin sentezi

10. Teorik kam profilinin keyfi olarak seçilen noktalarından

kam mekanizması devresinin bir parçası olarak silindirin konumunu simüle ederek yarıçapı r olan daireler çiziyoruz.

11. Silindirin tüm konumlarına göre bir zarf eğrisi çizerek kamın çalışma profilini elde ederiz.

Külbütör kollu kam mekanizmaları. Kam profillerinin yapımı aşağıdaki sırayla gerçekleştirilir ( pirinç. 9.22):

1. Uzunluk ölçeği faktörü belirlenirμl .

2. Boş alanda keyfi bir nokta seçilir O, orijinal kam çevresinin merkezidir.

3. Bağlı olarak orijinal konturun yarıçapını belirleme şemasından

verilen koşullardan 0EO 4 (Şekil 9.18, a) veya 0EO 7 üçgenlerini aktarıyoruz

(Şekil 9.18, b).

4. R = 0E yarıçaplı E noktasından eksene karşılık gelen bir yay çiziyoruz

yol S.

5. Orijinden yarıçaplı bir daire üzerinde R 0 krankın dönme yönündeki faz açıları çizilir ve yolun ekseni üzerinde ölçeklenir

katsayısı μ l - külbütörün yer değiştirmesi.

6. Kaldırma faz açılarına karşılık gelen orijinal konturun yayları

Ve yaklaşma, sayısı kaldırma ve yaklaşma aşamalarında yer alan noktaların sayısına eşit olacak şekilde eşit parçalara bölüyoruz. Elde edilen noktaları bir noktaya bağlarız Yaklaşık, kamın dönme merkezidir.

7. Yarıçapı R 0 olan bir dairenin merkezi olan O noktasından, yarıçapları R 0'ın toplamına ve iticinin karşılık gelen yer değiştirmesine eşit olan daireler, O noktasını bölme noktalarına bağlayan düz çizgilerle kesişinceye kadar çizeriz.

8. Elde edilen noktalar, bu aşamada çalışma profiliyle çakışan teorik bir kam profili oluşturan düzgün bir eğri ile birleştirilir.

9. KAM MEKANİZMALARI

9.10. Düz döner hareketli kam profillerinin sentezi

Pirinç. 9.22. Külbütör kollu bir kam mekanizmasının sentezi

Kam mekanizmalarının külbütör kolu ve silindir ile sentezi için ek olarak aşağıdakilerin yapılması gerekir:

9. Verilen koşullara göre silindirin yarıçapı belirlenir r rulo.

10. Teorik kam profilinin keyfi olarak seçilen noktalarından

kam mekanizması devresinin bir parçası olarak silindirin konumunu simüle ederek yarıçapı r olan daireler çiziyoruz.

11. Silindirin tüm konumlarına göre bir zarf eğrisi çizerek kamın çalışma profilini elde ederiz.

Kam tasarımı

Özet: Kam mekanizmaları. Amaç ve Kapsam. Kam mekanizmasının iticisinin hareket yasasının seçimi. Kam mekanizmalarının sınıflandırılması. Ana parametreler. Hız analogunun geometrik yorumu. Basınç açısının kam mekanizmasının çalışması üzerindeki etkisi. Kam mekanizmasının sentezi. Sentezin aşamaları. Silindirin yarıçapının seçimi (iticinin çalışma bölümünün yuvarlanması).

Kam mekanizmaları

Birçok makinenin çalışma süreci, çıkış bağlantılarının hareketi kesinlikle belirli bir yasaya göre yapılması ve diğer mekanizmaların hareketiyle koordine edilmesi gereken, bileşimlerinde mekanizmalara sahip olmayı gerekli kılar. Böyle bir görevi gerçekleştirmek için en basit, güvenilir ve kompakt olan kam mekanizmalarıdır.

Kulachkov çağrıldı giriş bağlantısı adı verilen daha yüksek kinematik çifte sahip üç bağlantılı mekanizma kam ve çıktı itici(veya rocker).

kam Değişken eğriliğe sahip bir yüzey şeklinde yapılan, daha yüksek kinematik çiftin elemanının ait olduğu bağlantı denir.

Doğrusal olarak hareket eden bir çıkış bağlantısına denir itici ve dönüyor (sallanıyor) - rock'çı.

Çoğu zaman, en yüksek çiftte kayma sürtünmesini yuvarlanma sürtünmesiyle değiştirmek ve hem kam hem de iticinin aşınmasını azaltmak için mekanizma şemasına ek bir bağlantı eklenir - bir silindir ve bir dönme kinematik çifti. Bu kinematik çiftteki hareketlilik, mekanizmanın transfer fonksiyonlarını değiştirmez ve yerel bir hareketliliktir.

Çıkış bağlantısının - iticinin hareketini teorik olarak tam olarak yeniden üretirler. Transfer fonksiyonu tarafından verilen iticinin hareket kanunu, kamın profili tarafından belirlenir ve kam mekanizmasının, işlevsel özelliklerinin yanı sıra dinamik ve titreşim niteliklerinin de bağlı olduğu temel özelliğidir. Kam mekanizmasının tasarımı birkaç aşamaya ayrılmıştır: iticinin hareket yasasının atanması, blok diyagramın seçimi, ana ve genel boyutların belirlenmesi, kam profilinin koordinatlarının hesaplanması .

Amaç ve Kapsam

Kam mekanizmaları, kamın dönme veya öteleme hareketini iticinin ileri geri dönme veya ileri geri hareketine dönüştürmek için tasarlanmıştır. Kam mekanizmalarının önemli bir avantajı, çıkış bağlantısının doğru durmasını sağlama yeteneğidir. Bu avantaj, bunların en basit döngüsel otomatik cihazlarda ve mekanik hesaplama cihazlarında (aritmometreler, takvim mekanizmaları) geniş uygulamasını belirledi. Kam mekanizmaları iki gruba ayrılabilir. Birincisinin mekanizmaları, iticinin belirli bir hareket yasasına göre hareket etmesini sağlar. İkinci grubun mekanizmaları, çıkış bağlantısının yalnızca belirtilen maksimum yer değiştirmesini - iticinin strokunu - sağlar. Bu durumda, bu hareketin gerçekleştirildiği yasa, çalışma koşullarına ve üretim teknolojisine bağlı olarak bir dizi tipik hareket yasasından seçilir.

Kam mekanizmasının iticisinin hareket yasasının seçimi

İtici hareket kanunu iticinin yer değiştirme fonksiyonu (doğrusal veya açısal) ve zaman içinde alınan türevlerinden biri veya genelleştirilmiş bir koordinat - ön bağlantının yer değiştirmesi - kam olarak adlandırılır. Bir kam mekanizmasını dinamik bir bakış açısıyla tasarlarken, mekanizmanın çalışması sırasında ortaya çıkan atalet kuvvetlerini belirleyen ivmeler olduğundan, iticinin hızlanmasında değişim yasasından hareket edilmesi tavsiye edilir.

Aşağıdaki özelliklerle karakterize edilen üç grup hareket yasası vardır:

1. İtici hareketine sert darbeler eşlik ediyor,

2. İticinin hareketine yumuşak darbeler eşlik eder,

3. İticinin hareketi şok olmadan gerçekleşir.

Çoğu zaman üretim koşullarına göre iticiyi sabit bir hızda hareket ettirmek gerekir. Hızdaki ani bir değişiklik yerine iticinin böyle bir hareket yasasını uygularken, ivme teorik olarak sonsuza ulaşır ve dinamik yüklerin de sonsuz büyük olması gerekir. Pratikte bağlantıların esnekliği nedeniyle sonsuz büyük bir dinamik yük elde edilmez, ancak büyüklüğü hala çok büyüktür. Bu tür darbelere "sert" denir ve yalnızca düşük hızlı mekanizmalarda ve küçük itici ağırlıklarda izin verilir.

Hız fonksiyonunda bir süreksizlik yoksa, ancak iticinin hızlanma fonksiyonu (veya hızlanmanın bir benzeri) bir süreksizliğe maruz kalırsa, yumuşak darbelere kam mekanizmasının çalışması eşlik eder. Hızlanmadaki sonlu miktardaki anlık bir değişiklik, dinamik kuvvetlerde keskin bir değişime neden olur ve bu da kendisini bir şok şeklinde gösterir. Ancak bu saldırılar daha az tehlikelidir.

İticinin hız ve ivme fonksiyonlarında bir kesinti yaşanmaması, düzgün bir şekilde değişmesi ve hareketin başlangıcındaki ve sonundaki hız ve ivmelerin sıfıra eşit olması koşuluyla kam mekanizması sarsıntısız, sorunsuz çalışır.

İticinin hareket yasası hem analitik biçimde - bir denklem biçiminde, hem de grafiksel biçimde - bir diyagram biçiminde verilebilir. Bir kurs projesine ilişkin ödevlerde, itici silindirin merkezinin ivmelerinin analoglarında diyagramlar halinde verilen aşağıdaki değişim yasaları bulunur:

İtici ivmesinin analogunun eşit şekilde hızlandırılmış değişim yasası, itici hareketinin eşit şekilde hızlandırılmış yasası ile tasarlanan kam mekanizması, her aralığın başında ve sonunda yumuşak şoklar yaşayacaktır.

Hızlanma analogunun üçgen değişim yasası, kam mekanizmasının şoksuz çalışmasını sağlar.

İvme analogunun yamuk değişim yasası aynı zamanda mekanizmanın şoksuz çalışmasını da sağlar.

İvme analogunun sinüzoidal değişim yasası. En yüksek hareket düzgünlüğünü sağlar (özellik, yalnızca hız ve ivmenin değil, aynı zamanda daha yüksek dereceli türevlerin de sorunsuz bir şekilde değişmesidir). Bununla birlikte, bu hareket kanunu için, aynı faz açılarında ve iticinin strokunda maksimum ivmenin, ivme analoglarındaki eşit şekilde hızlandırılmış ve yamuk değişim yasalarından daha büyük olduğu ortaya çıkar. Bu hareket yasasının dezavantajı yükselişin başlangıcında hızdaki artışın ve dolayısıyla yükselişin yavaş olmasıdır.

İvme analogunun kosinüsoidal değişim yasası, itici vuruşunun başında ve sonunda yumuşak şoklara neden olur. Ancak kosinüs kanunu ile strokun başlangıcında hızın hızlı bir şekilde artması ve sonunda hızlı bir düşüş olması, birçok kam mekanizmasının çalıştığı durumlarda arzu edilen bir durumdur.

Dinamik yükler açısından şoksuz yasalar arzu edilir. Bununla birlikte, bu tür hareket yasalarına sahip kamlar, daha doğru ve karmaşık ekipman gerektirdiklerinden teknolojik olarak daha karmaşıktır ve dolayısıyla üretimleri çok daha pahalıdır. Etkileri sert olan yasaların uygulama alanı çok sınırlıdır ve kritik olmayan mekanizmalarda düşük hızlarda ve düşük dayanıklılıkta kullanılır. Şoksuz yasalara sahip kamların, doğruluk ve dayanıklılık açısından sıkı gereksinimlere sahip, yüksek hareket hızlarına sahip mekanizmalarda kullanılması tavsiye edilir. En yaygın olanı, üretim maliyeti ile mekanizmanın operasyonel özelliklerinin rasyonel bir kombinasyonunu sağlamanın mümkün olduğu, yumuşak darbeli hareket yasalarıdır.

3.3. Kam mekanizmalarının aşamaları. Faz ve tasarım açıları

Kam mekanizmaları, çıkış bağlantısında hemen hemen her karmaşıklıktaki hareket yasalarını uygulayabilir. Ancak herhangi bir hareket yasası aşağıdaki aşamaların bir kombinasyonu ile temsil edilebilir:

1. Kaldırma aşaması. Kamın ve takipçinin temas noktası kamın dönme merkezinden uzaklaştığında bir çıkış bağlantısını (takipçi veya külbütör) hareket ettirme işlemi.

2. Dönüş aşaması (yaklaştırma). Kam ile takipçi arasındaki temas noktası, kamın dönme merkezine yaklaşırken çıkış bağlantısını hareket ettirme işlemi.

3. Maruz kalma aşamaları. Dönen bir kamla, kam ve iticinin temas noktasının sabit olduğu durum. Aynı zamanda ayırt ediyorlar yakın durma aşaması– temas noktası kamın merkezine en yakın konumda olduğunda, uzun menzilli faz– temas noktası kamın merkezinden en uzak konumda olduğunda ve ara bekleme aşamaları. Bekleme aşamaları, temas noktası, Kam'ın dönme merkezinden çizilen bir daire yayı şeklindeki Kam profili kesiti boyunca hareket ettiğinde gerçekleşir.

Yukarıdaki faz sınıflandırması öncelikle konumsal mekanizmalara atıfta bulunur.

İşin her aşaması, mekanizmanın kendi faz açısına ve kamın tasarım açısına karşılık gelir.

Faz açısı, ilgili çalışma aşamasını tamamlamak için kamın dönmesi gereken açıdır. Bu açılar, faz tipini belirten bir indeks ile  harfi ile gösterilir; örneğin,  Y, fazın uzaklaşma açısıdır,  D, uzak durmanın faz açısıdır,  B, fazın geri dönüş açısıdır,  B yakın durmanın faz açısıdır.

Kamın tasarım açıları profilini belirler. Aynı endekslere sahip  harfiyle gösterilirler. Şek. Şekil 3.2a bu açıları göstermektedir. Kamın dönme merkezinden, bir fazdan diğerine geçiş sırasında kam profilinin değiştiği merkez profilindeki noktalara çekilen ışınlarla sınırlıdırlar.

İlk bakışta faz ve tasarım açıları eşit gibi görünebilir. Durumun her zaman böyle olmadığını gösterelim. Bunu yapmak için, Şekil 2'de gösterilen yapıyı gerçekleştiriyoruz. 3.2b. Burada iticili mekanizma, eğer eksantrikliğe sahipse, çıkarma aşamasının başlangıcına karşılık gelen konuma ayarlanır; İle- kam ile itici arasındaki temas noktası. Nokta İle' noktanın konumudur İle, çıkarma aşamasının sonuna karşılık gelir. Yapım aşamasından anlaşılacağı üzere İle bir pozisyon aldı İle Kam, Y'ye eşit olmayan ancak dışmerkezlik açısı adı verilen bir e açısı kadar farklı bir Y açısı boyunca dönmelidir. İticili mekanizmalar için aşağıdaki ilişkiler yazılabilir:

 Y \u003d  Y + e,  B \u003d  B - e,

 D =  D,  B =  B

3.4. Çıkış bağlantısının hareket yasasının seçimi

Çıkış bağlantısının hareket yasasını seçme yöntemi, mekanizmanın amacına bağlıdır. Daha önce de belirtildiği gibi, kam mekanizmaları amaçlarına göre iki kategoriye ayrılır: konumsal ve işlevsel.

3.4.1. Konumsal mekanizmalar

Açıklık sağlamak için, çıkış bağlantısını bir aşırı konumdan diğerine ve geriye basitçe "aktaran" iki konumlu mekanizmanın en basit durumunu ele alalım.

Şek. Şekil 3.3, hareket yasasını göstermektedir - tüm çalışma süreci dört vazonun bir kombinasyonu ile temsil edildiğinde, böyle bir mekanizmanın iticisinin hareketinin bir grafiği: kaldırma, uzak dinlenme, geri dönüş ve yakın dinlenme. Burada  kamın dönme açısıdır ve karşılık gelen faz açıları gösterilir:  y,  d,  c,  b. Çıkış bağlantısının yer değiştirmesi ordinat ekseni boyunca çizilir: külbütör kollu mekanizmalar için bu  - dönüş açısı, iticili mekanizmalar için S - iticinin yer değiştirmesi.

Bu durumda hareket yasasının seçimi, çıkış bağlantısının çıkarma ve geri dönüş aşamalarındaki hareketinin niteliğinin belirlenmesinden oluşur. Şek. Şekil 3.3'te bu bölümler için bir tür eğri gösterilmektedir, ancak belirlenmesi gereken tam olarak bu eğridir. Bu sorunun çözümüne temel olarak hangi kriterler ortaya konmuştur?

Tam tersinden gidelim. Bunu "basit" yapmaya çalışalım. Uzaklaşma ve geri dönüş alanlarında doğrusal bir yer değiştirme kanunu koyalım. Şek. 3.4 bunun neye yol açacağını gösteriyor. () veya S() fonksiyonunun türevini iki kez alırsak teorik olarak sonsuz olanı elde ederiz, yani. öngörülemeyen ivmelenmeler ve dolayısıyla atalet yükleri. Bu kabul edilemez olaya sert faz şoku denir.

Bunu önlemek için hareket yasasının seçimi çıkış bağlantısının ivme grafiğine göre yapılır. Şek. 3.5 buna bir örnektir. İvme grafiğinin istenilen şekli ve entegrasyonu verildiğinde hız ve yer değiştirme fonksiyonları bulunur.

Çıkış bağlantısının hızlanmasının çıkarma ve geri dönüş aşamalarındaki bağımlılığı genellikle şoksuz olacak şekilde seçilir, yani. ivme sıçramaları olmayan sürekli bir fonksiyon olarak. Ancak bazen düşük hızlı mekanizmalar için boyutları azaltmak amacıyla bu olguya izin verilir yumuşak vuruş, ivme grafiğinde sıçramalar gözlemlendiğinde, ancak bu sıçramalar sonlu, öngörülebilir bir miktardadır.

Şek. 3.6 ivmedeki değişim yasalarının en yaygın kullanılan türlerinin örneklerini göstermektedir. İşlevler silme aşaması için gösterilir, geri dönüş aşamasında benzerdir ancak yansıtılmıştır. Şek. 3.6  1 =  2 olduğunda simetrik yasaları sunar ve bu bölümlerdeki eğrilerin doğası aynıdır. Gerekirse,  1   2 olduğunda veya bu bölümlerdeki eğrilerin doğası farklı olduğunda veya her iki durumda da asimetrik yasalar uygulanır.

Belirli bir türün seçimi, mekanizmanın çalışma koşullarına bağlıdır; örneğin, çıkarma (geri dönüş) aşamasında çıkış bağlantısının sabit hızına sahip bir bölüme ihtiyaç duyulduğunda yasa 3.6e kullanılır.

Kural olarak, ivme yasalarının fonksiyonları analitik ifadelere sahiptir, özellikle 3.6, a, e - sinüzoidin bölümleri, 3.6, b, c, g - düz çizgilerin bölümleri, 3.6, e - kosinüs dalgası, dolayısıyla hız ve hareket elde etmek için bunların entegrasyonu zor değildir. Ancak ivmenin genlik değerleri önceden bilinmemekle birlikte, çıkış bağlantısının çıkarma ve geri dönüş aşamalarındaki yer değiştirmesinin değeri bilinmektedir. Hem ivme genliğini hem de çıkış bağlantısının hareketini karakterize eden tüm fonksiyonları nasıl bulacağımızı düşünelim.

Kamın sabit bir açısal dönme hızında, dönme açısı ve zaman  =  ifadesiyle ilişkilendirildiğinde T fonksiyonlar hem zamanda hem de dönme açısında dikkate alınabilir. Bunları zamanla ve külbütör kollu mekanizma ile ilişkili olarak ele alacağız.

İlk aşamada, ivme grafiğinin biçimini normalize edilmiş, yani birim genlikli bir fonksiyon şeklinde ayarladık *( T). Şekil 2'deki bağımlılık için. 3.6a olacak *( T) = günah(2) T/T), burada T mekanizmanın çıkarma veya geri dönüş aşamasından geçme süresidir. Çıkış bağlantısının gerçek ivmesi:

 2 (t) =  m *(t), (3.1)

burada m hala bilinmeyen genliktir.

İfade (3.1)'i iki kez entegre edersek şunu elde ederiz:

Entegrasyon başlangıç ​​koşullarıyla gerçekleştirilir: çıkarma aşaması için  2 ( T) = 0,  2 ( T) = 0; dönüş aşaması için  2 ( T) = 0,  2 ( T) =  m . Çıkış bağlantısının gerekli maksimum yer değiştirmesi  m bilinmektedir, dolayısıyla hızlanma genliği

Fonksiyonların her değeri  2 ( T),  2 ( T),  2 (T), mekanizmayı tasarlamak için kullanılan  2 (),  2 (),  2 () değerlerine aşağıda anlatıldığı gibi atanabilir.

Kam mekanizmalarında, işlerinin dinamiği ile ilişkili şokların ortaya çıkmasının başka bir nedeninin daha olduğu unutulmamalıdır. Kam yukarıda bu konsepte koyduğumuz anlamda şoksuz olacak şekilde de tasarlanabilir. Ancak yüksek hızlarda, güç devresine sahip mekanizmalar için itici (külbütör kolu) kamdan ayrılabilir. Bir süre sonra kapatma kuvveti teması yeniden sağlar, ancak bu iyileşme bir darbeyle gerçekleşir. Bu tür olaylar, örneğin dönüş aşamasının çok küçük ayarlanması durumunda meydana gelebilir. Bu aşamada kam profilinin dik olduğu ortaya çıkar ve uzun menzilli bekleme aşamasının sonunda, kapatma kuvvetinin temas sağlamak için zamanı kalmaz ve itici sanki kam profilini uzakta kırar. Sahnenin sonunda ve hatta yakın uçtaki kamın bir noktasına hemen vurabilir. Pozitif kilitleme mekanizmaları için silindir, kamdaki bir oluk boyunca hareket eder. Silindir ile oluğun duvarları arasında mutlaka bir boşluk olduğundan, silindir çalışma sırasında duvarlara çarpar, bu darbelerin yoğunluğu da kamın dönüş hızıyla birlikte artar. Bu olayları incelemek için tüm mekanizmanın matematiksel bir modelini yapmak gerekir ancak bu konular bu dersin kapsamı dışındadır.