5. Проектирование кулачкового механизма.

Задачами являются:

1. Расчет и построение заданного закона движения кулачкового механизма;

2. Определение основных законов движения кулачкового механизма;

3. Определение координат и построение профиля кулачка, обеспечивающий заданный закон движения.

Основными методами синтеза является аналитический с использованием ЭВМ, а для иллюстрации результатов и графической проверки используется метод графиков и диаграмм.

5.1. Входные параметры и условия синтеза.

– линейный ход толкателя ;

– смещение оси толкателя е не заданно;

– направление вращения кулачка – против часовой стрелки;

– закон движения толкателя:

на фазе удаления – трапецеидальный;

на фазе возвращения – трапецеидальный;

– углы поворота кулачка:

Угол удаления –

Угол дальнего стояния –

Угол возвращения –

– максимальный допустимый угол давления

– замыкание высшей кулачковой пары – кинематическое;

5.2. Расчет и построение кинематических характеристик движения толкателя.

Рабочий угол поворота кулачка:

Углы в радианах:

Приняв масштабный коэффициент по горизонтальной оси рассчитаем отрезки углов:

Для заданного закона движения максимальное значение аналогов скоростей и

– на фазе удаления для трапецеидального:

– на фазе возвращения для трапецеидального:

Принимаем масштабный коэффициент графиков:

– для перемещения:

– для аналога скоростей:

– для аналога ускорений:

Для контрольных точек №3 на удалении и №23 на возвращении рассчитываем аналитически значения перемещения, аналога скорости и аналога ускорения толкателя:

№3 для фазы удаления	№23 для фазы возвращения

5.3. Определение основных размеров кулачкового механизма.

Для кулачкового механизма с поступательным роликовым толкателем основными размерами являются:

-- минимальный радиус центрового профиля кулачка;

-- смещение е оси толкателя.

Минимальный радиус центрового профиля кулачка определяется из соотношения:

Откуда:

Определение минимального радиуса центрового профиля кулачка графическим методом:

5.4.Определение радиуса ролика и построение рабочего профиля кулачка.

Определим минимальный радиус кривизны центрового профиля кулачка как радиус вписанной окружности выпуклого участка профиля кулачка, где кривизна его является наибольшей. Для этого соединим точки хордами. В середине хорд восстанавливаем к ним перпендикуляры, точку пересечения которых М принимаем за центр вписанной окружности.

Получим :

Действительный профиль кулачка найдем как эквидистантную кривую, отстоящую от центрового профиля на расстоянии, равном радиусу ролика.

Радиус ролика определяется по 2-м условиям :

- из конструктивного условия закрепления ролика и кулачка на своих осях:

- из условия недопущения или самопересечения рабочего профиля :

Принимаем радиус ролика