Кулачковые механизмы. Законы движения толкателя. Углы давления и передачи. Определение основных параметров. Профилирование кулачка, страница 4

Концы векторов v_qB соединяют плавной кривой, представляющей собой в полярных координатах диаграмму v_qB = v_qB(S). Касательно к этой кривой под углами, равными допускаемым значениям углов давления, к направлениям перпендикуляров к векторам v_qB должны быть проведены лучи, ограничивающие область расположения центра вращения кулачка. Поскольку векторы v_qB имеют различные направления, то допускается выполнять упрощённые построения, проводя лучи под углами передачи к максимальным векторам v_qB, длины которых на рис. 11.3 условно обозначены y₃  и y₉. Для компенсирования неточности построений точку пересечения лучей  перемещают в заштрихованную разрешённую область, увеличивая начальный радиус r₀  и межосевое расстояние a на 10…20 процентов. Более удалённое положение центра кулачки приведёт к увеличению размеров механизма.

Центры вращения кулачка O₁и коромысла O₂ соединяют друг с другом. Замеряют начальный угол y₀от межосевой линии O₁O₂ до нижнего положения толкателя O₂B₀ и округляют до целого в большую сторону. Межосевое расстояние измеряют и рассчитывают (a = O₁O₂/m_l, мм), увеличивают на 10-20% и округляют до стандартного в большую сторону. Начальный радиус r₀ вычисляют по теореме косинусов:

.                                     (11.19)

11.5. Профилирование кулачка

Для изготовления кулачков необходимо знать координаты отдельных точек профиля кулачка. В производственных условиях при изготовлении конструктивного профиля рассчитывают радиусы-векторы профиля при повороте кулачка на каждые 0,5⁰. Профиль, построенный по 720 точкам, обладает достаточно высокой точностью. В учебном проекте графическим методом необходимо выполнить расчет с шагом 10⁰…25⁰.

Построение профиля кулачка выполняют по методу обращения движения, когда системе кулачок-толкатель задают вращение с угловой скоростью кулачка w₁, но направленной в противоположную сторону. При этом кулачок остановится, а толкатель со стойкой будут совершать вращательное вращение со скоростью, противоположной w₁.

А. Механизм с поступательно движущимся толкателем.

При проектировании внецентренного механизма (e ¹ 0) вычерчивают окружности радиусами r₀ (начальный радиус) и e(смещение)  с общим центром (рис. 11.5). Рекомендуется выполнять построения в масштабе m_S, мм/мм. Меньшую окружность (e) делят на части в соответствии  с заданными фазовыми углами в направлении, обратном направлению вращения кулачка. Дуги окружности в фазах удаления и сближения делят на 6 равных частей. В точках деления проводят касательные в соответствии со схемой расположения толкателя относительно центра вращения кулачка. На рис. 11.5 центр вращения находится правее направления движения толкателя.  

По касательным от окружности r₀ откладывают отрезки S₁, S₂ и т.д. в соответствии с диаграммой перемещений и таким образом определяют точки 1, 2, и т.д. центрового профиля, которые объединяют плавными кривыми и дугами окружностей.

Конструктивный профиль расположен внутри центрового эквидистантно ему на расстоянии по нормали, равном радиусу ролика r_р. Для его построения проводят дуги окружностей радиусом r_р с центрами на теоретическом профиле. Плавная огибающая этих дуг и будет представлять конструктивный профиль. Максимальный радиус ролика следует принимать

.                                                 (11.20)

Рис. 11.5 

         Б. Кулачково-коромысловый механизм.

Профилирование кулачка с вращающимся толкателем  выполняют следующим образом. Описывают окружность радиуса a (межосевое расстояние) и делят её на части в соответствии с заданными фазовыми углами в направлении обратном вращению кулачка (рис. 11.6).

                                                  Рис. 11.6

Дуги окружностей на фазовых углах j_у и j_с делят на 6 равных частей. Из точек деления проводят лучи длиной l (длина коромысла) под углами к межосевой линии O₁O₂y₀, y₀ + y₁, y₀ + y₂ и т.д. Концы лучей соединяют плавной кривой, получая центровой профиль кулачка. Конструктивный профиль расположен внутри центрового эквидистантно ему на расстоянии радиуса ролика r_р по нормали. Образец центрового и конструктивного (технологического) профилей приведен на рис 11.7.

Рис. 11.7

Вопросы для подготовки к защите проекта

1)  Какое звено является ведущим в кулачковом механизме?

2)  Какую роль играют законы движения толкателя в обеспечении безударной работы кулачкового механизма?

3)  Каковы основные этапы проектирования кулачкового механизма?