ПРАВИТЕЛЬСТВО САНКТ-ПЕТЕРБУРГА КОМИТЕТ ПО НАУКЕ И ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ

образовательное учреждение «Академия машиностроения имени Ж.Я. Котина»
Презентация по дисциплине: Техническая

механика
Специальность: 22.02.06 Сварочное производство
Тема: «Кулачковые механизмы двигательного сгорания»

Выполнили студенты:
Редьков.Д,В,
Быстров.П.Г,
Гришин.К.М,
Верёвкин.В.И.

Группа СП118
Преподаватель: Полякова.Ю.В.

вращательное движение, — кулак (кулачок), с поверхностью переменной кривизны или имеющей форму эксцентрика, взаимодействующей

с другим подвижным звеном — толкателем, если подвижное звено совершает прямолинейное движение, или коромыслом, если подвижное звено совершает качание. Кулак, совершающий прямолинейное движение, называется копиром.
Кулачковый механизм, в большинстве случаев, является составной частью проектируемой машины. Он может использоваться как основной, но чаще является вспомогательным механизмом для выполнения технологической операции, последовательность и продолжительность которой согласуется с движением звеньев основного механизма.

механизм……………………………………………………...6
3.1 Кулачковый механизм I………………………………………………...7
3.2 Кулачковый механизм

II………………………………………………..8
4. Исходные данные, основные требования и этапы проектирования…9-10
5. Определение основных размеров кулачкового механизма из условия ограничения угла давления…………………………………………….11
Литература………………………………………………………………12

перемещение толкателя (угол качания коромысла), максимальная скорость или ускорение исполнительного механизма и закон

движения исполнительного механизма.
Закон движения разных типов и размеров толкателя на одном и том же кулачке отличается, поэтому расчёт профиля кулачка ведётся под конкретный толкатель.
Кулачковый механизм имеет сходные черты с механизмом планшайба-стержни
Главным достоинством и исключительным свойством кулачкового механизма является возможность реализации произвольного (в очень широких пределах) закона движения исполнительного механизма.
Вторым достоинством является простота конструкции, благодаря чему кулачковый механизм иногда используют как простейший преобразователь вращательного движения в возвратно-поступательное, например, в приводе бензонасоса карбюраторных ДВС.
Главным недостатком является дороговизна изготовления профилей. Эта задача решается применением литья, либо перемещением обрабатывающего органа по шаблону, то есть, по сути, также использованием кулачкового механизма (в станке).
Вторым недостатком является относительно малая нагрузочная способность, вследствие трения скольжения кулачка и толкателя по линии, а также из-за значительных боковых усилий на толкатель при резких перемещениях. Для повышения ресурса применяют роликовый толкатель (как правило, на игольчатом подшипнике) и замену поступательного толкателя коромыслом, например, в газораспределительном механизме тракторных дизелей.

топливных насосах высокого давления дизелей;
в топливных насосах автомобильных карбюраторных двигателей;
в

механическом (пневматическом) приводе колодочных тормозов (грузовики, тракторы);
в прерывателе контактной системы зажигания бензиновых ДВС;
в приводе воздушной заслонки карбюраторов (автомобиль ОКА);
в механизмах переключения коробок передач мотоциклов;
в швейных машинках (механические переключатели режимов, варианты движения рабочих органов);
в шарманках и музыкальных шкатулках (вырожденный кулачок — шип — только включает звук в определённый момент);
в механических (часовых) таймерах и реле времени;
в металлорежущих станках;
и многих других машинах для воспроизведения сложной траектории движения рабочих органов и выполнения функций управления, таких, как включение и выключение рабочих органов по определённой схеме.

чтобы при своем вра­щательном движении передавать сопряженной детали (толкателю или

штанге) движение с заданным законом изменения скорости. Геометричес­кая форма кулачков может быть различной: плоской, цилиндрической, ко­нической, сферической и более сложной.
Кулачковые механизмы — преобразующие механизмы, изменяющие ха­рактер движения. В машиностроении широко распространены кулачковые ме­ханизмы, преобразующие вращательное движение в возвратно-поступательное и возвратно-качательное. Кулачковые механизмы (рис. 1 и 2), как и дру­гие виды механизмов, подразделяют на плоские и пространственные.

Рис.1

Рис.2

в системах управления рабочим циклом технологических машин, стан­ков, двигателей и

т. д. Основным элементом системы газораспределения двигателя внутреннего сгорания является простейший кулачковый меха­низм, изображенный на рис. 1, I. Механизм состоит из кулачка 1, штанги 2, связанной с рабочим органом, и стойки, поддерживающей в пространстве звенья механизма и обеспечивающей каждому звену соответствующие сте­пени свободы. Ролик 3, устанавливаемый в некоторых случаях на конце штанги, не влияет на закон движения звеньев механизма. Штанга, соверша­ющая поступательное движение, называется толкателем 2, а враща­тельное — коромыслом 4 (рис. 1, II). При непрерывном движении ку­лачка толкатель совершает прерывное поступательное, а коромысло — пре­рывное вращательное движения.
Обязательным условием нормальной работы кулачкового механизма яв­ляется постоянное касание штанги и кулачка (замыкание механизма). За­мыкание механизма может быть си­ловым и геометрическим. В первом случае замыкание обычно обеспечи­вается пружиной 5 (рис. 1, III), при­жимающей штангу к кулачку, во вто­ром — конструктивным оформлени­ем толкателя, особенно, его рабочей поверхности. К примеру, толкатель с плоской поверхностью (рис.1, III) касается кулачка разными точками, потому его применяют только в случае передачи малых усилий.

Рис.1

сложного взаимосвязанного движения деталей, наряду с простейшими плоскими, применяют пространственные кулачковые

механизмы. В пространственном кулачковом механизме можно увидеть ти­пичный пример геометрического замыкания — цилиндрический кулачок с профилем в виде паза, в который входит ролик толкателя (рис. 2,I).
При выборе типа кулачкового механизма стараются остановиться на при­менении плоских механизмов, имеющих значительно меньшую стоимость по сравнению с пространственными, и во всех случаях, когда это возможно, используют штангу качающейся конструкции, так как штангу (коромысло) удобно устанавливать на опоре с применением подшипников качения. Кроме того, в этом случае габаритные размеры кулачка и всего механизма в целом могут быть меньше.
Изготовление кулачковых механизмов с коническими и сферическими кулачками (рис. 2, II и III) является сложным техническим и технологи­ческим процессом, а потому и дорогим. Поэтому такие кулачки применяют в сложных и точных приборах.

Рис.2

на курсовой проект (работу) содержатся следующие исходные данные:
1. Структурная схема

кулачкового механизма, показывающая характер взаимосвязей звеньев и их относительное расположение, тип кулачка, вид толкателя и характер его движения. Ведущим звеном в кулачковом механизме (рис. 3, 4) является дисковый кулачок 1, ведомым - толкатель 2, снабженный роликом 3. Толкатель может совершать поступательное (рис. 3) или вращательное (рис. 4) движение.
2. Максимальное перемещение толкателя - ход толкателя h (рис. 3, 4) или угол поворота толкателя b(рис. 4)
3. Длина толкателя  2 в случае вращательно перемещающегося толкателя или внеосность е в случае поступательно движущегося толкателя.
4. Фазовые углы: угол рабочего профиля кулачка  и его составляющие - при удалении , при дальнем стоянии , и сближении , которые назначаются в соответствии с циклограммой, отражающей согласованность перемещений исполнительных звеньев механизма.
5. Закон движения толкателя в виде графика изменения ускорения толкателя в зависимости от угла поворота кулачка. Закон движения определяется конкретной технологической операцией, для выполнения которой предназначен проектируемый механизм.
6. Допустимый угол давления [J].
7. Направление вращения кулачка и частота его вращения в с-1.

давления
При выборе основных размеров кулачкового механизма - минимального радиуса кулачка ,

смещения оси толкателя относительно оси вращения кулачка  или расстояния между осями вращения кулачка и толкателя w, стремятся получить минимально возможные значения углов давления  , т.к. при этом уменьшаются реакции в кинематических парах, величина вращающего момента на валу кулачка, силы трения; повышается КПД и надежность механизма

Углом давления называется угол между вектором силы, действующим на ведомое звено со стороны ведущего звена, и вектором скорости точки приложения этой силы. Связь угла давления с характером движения звеньев высшей кинематической пары и основными размерами механизма может быть установлена с использованием рис. 4 . Угол давления заключен между направлением вектора силы F, действующей со стороны кулачка на толкатель по нормали nn, проведенной в точке касания звеньев, и направлением вектора скорости точки В - VB ,принадлежащей толкателю, перпендикулярного толкателю. Угол CO1D равен углу давления .

- 496 с.
Попов С.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и

механике машин. - М.: Высшая школа, 1986. - 294 с.
Элементы приборных устройств. Курсовое проектирование.
Часть 1. Расчеты / под ред. О.Ф. Тищенко. - М.: Высшая школа, - 327 с.
Кожевников С.Н., Есиненко Я. И., Раскин Я. М. Механизмы.
Справочное пособие / Под ред. С. Н. Кожевникова. - М.: Машиностроение, 1976. - 784 с.

государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Академия машиностроения имени Ж.Я. Котина»