7. Анализ кулачкового механизма.

Кулачковые механизмы 3-х звенные простые механизмы, включающие в себя стойку-1, кулачёк-2, имеющий вращательную пару со стойкой, толкатель-3, может совершать прямолинейные, возвратно-поступательные движения или является коромыслом качающим толкатель, совершая толкательное движение определенного угла φ.

h, мм	φуд, рад.	φп, рад.	Θ1	Θ2
30	1,5	1,5	20o	45o

Θ1,Θ2 – допустимые углы давления при прямом и обратном ходе.

7.1 Построение диаграмм

Для получения скоростей используется метод кинематических диаграмм, которые получаются в результате графического дифференцирования или интегрирования. Кинематические диаграммы представляют собой график зависимости.

Произвольно выбираем точку пересечения касательных параллельных самим себе и пересечения с осью координат, что дает среднюю величину скорости или ускорения. После построения графиков V и a качественно они проверяются по свойству дифференциальных соответствий.

Величины аналога скорости далее будут использованы для получения минимального радиуса профиля кулачка.

7.2 Нахождение минимального радиуса профиля кулачка.

Для этого строим оси координат: по горизонтали будем откладывать величину аналога V, a по вертикали перемещение

Получив кривую, к левому и правому краю проводим касательные под углом Θ1,Θ2, от оси Y соответственно. Расстояние О3О1, (т.е. наибольшее) и будет R0- минимальный радиус профиля.

7.3 Построение профиля кулачка.

1. Поводим окружность R0

2. Проводим окружность R1= R0+ S

3. Разбиваем диаграмму перемещений и полученные окружности на 12 частей. После чего откладываем соответствующую ординату на соответствующую часть окружности. После построения профиля кулачка находим радиус ролика.

4. R=32 мм.

Достоинство кулачковых механизмов заключается в том, что, имея рабочий профиль кулачка а-ос геометрически от угла поворота кулачка при определённом законе движения может реализовать практически любой закон движения толкателя. При анализе по рабочему профилю кулачка определяется закон движения толкателя. Пр1 синтезе решается обратная задача: по закону движения толкателя профилируется рабочая поверхность кулачка. Задача синтеза решается геометрическим и аналитическим способами. Существенным недостатком кулачковых механизмов являются большие усилия возникающие в двух подвижных парах. В месте касания толкателя с кулачком, толкатель и кулачок образуют двух подвижную пару на плоскости.

Для уменьшения контактных нагрузок используют промежуточные звенья: ролики 4 имеющие постоянный радиус, не повышают степени подвижности, от которой можно освободиться заменой практического профиля кулачка эквидистантной кривой, равноотстающей от заданной кривой. Эквидистантные кривые Э1 и Э1 кривой а-а при проектировании кулачковых механизмов, выписываются в виде общей огибающей к окружностям, проведённым из точек а-а с радиусом равным радиусу ролика а-а-практический профиль кулачка. При анализе, исходя из практического профиля а-а строиться эквидистантный профиль по кривой Э1, которая является теоретическим профилем.