4.3. Выбор радиуса ролика.
При выборе радиуса ролика руководствуются следующими соображениями:
Ролик является простой деталью, процесс обработки которой несложен (вытачивается, затем термообрабатывается и шлифуется). Поэтому на его поверхности можно обеспечить высокую контактную прочность. В кулачке, из-за сложной конфигурации рабочей поверхности, это обеспечить сложнее. Поэтому обычно радиус ролика rр меньше радиуса начальной шайбы конструктивного профиля r0 и удовлетворяет соотношению rр < (0,4…0,5)r0, где r0 - радиус начальной шайбы теоретического профиля кулачка. Выполнение этого соотношения обеспечивает примерно равную контактную прочность как для кулачка, так и для ролика. Ролик обладает большей контактной прочностью, но так как его радиус меньше, то он вращается с большей скоростью и рабочие точки его поверхности участвуют в большем числе контактов.
Конструктивный профиль кулачка не должен быть заостренным или срезанным. Поэтому на выбор радиуса ролика накладывается ограничение rр < (0,7…0,8)ρmin , где ρmin - минимальный радиус кривизны теоретического профиля кулачка (см. рис. 4.13).
Рис.4.13
Рекомендуется выбирать радиус ролика из стандартного ряда диаметров. При этом необходимо учитывать, что увеличение радиуса ролика увеличивает габариты и массу толкателя, ухудшает динамические характеристики механизма (уменьшает его собственную частоту). Уменьшение радиуса ролика увеличивает габариты кулачка и его массу; частота вращения ролика увеличивается, его долговечность снижается.
4.4. Построение центрового и конструктивного профилей кулачка.
4.4.1. Для кулачкового механизма с внеосным толкателем:
Построение профилей кулачка проводится в следующей последовательности:
выбирается масштаб построения l, мм/м
из произвольного центра проводятся в масштабе окружности с радиусами r0 и е.
из произвольной точки на окружности r0 в направлении - 1 откладывается рабочий угол, угол делятся на n интервалов.
из каждой точки деления касательно к окружности радиусом е проводятся прямые.
на этих прямых от точки пересечения с окружностью r0 откладываются в масштабе l соответствующие перемещения толкателя SВi.
полученные точки соединяются плавной кривой , образуя центровой профиль кулачка.
проводятся из произвольных точек выбранных равномерно по центровому профилю кулачка дуги окружностей радиуса rp.
конструктивный профиль кулачка получаем как огибающую к множеству положений ролика толкателя.
Рис.4.13
4.4.2. Для кулачкового механизма с коромыслом:
Построение профилей кулачка проводится в следующей последовательности:
выбирается масштаб построения l, мм/м,
из произвольного центра проводятся в масштабе окружности с радиусами r0 и aw, из произвольной точки на окружности aw в направлении - 1 откладывается рабочий угол, угол делится на n интервалов, из каждой точки деления радиусом lBC проводятся дуги.
на этих дугах от точки пересечения с окружностью r0 откладываются в масштабе l соответствующие перемещения толкателя SВi.
полученные точки соединяются плавной кривой, образуя центровой профиль кулачка.
проводятся из произвольных точек выбранных равномерно по центровому профилю кулачка дуги окружностей радиуса rр.
конструктивный профиль кулачка получаем как огибающую к множеству положений ролика толкателя.
Рис.4.14