5.3. Побудова теоретичного і робочого профілів кулачка

Для побудови теоретичного профілю кулачка використовуємо метод оберненого руху механізму [1]. При наданні кулачковому механізму додаткового обертового руху навколо центра кулачка з кутовою швидкістю - ω, кулачок буде нерухомим, а штовхач разом з напрямною буде обертатися навколо кулачка. При цьому центр ролика штовхача переміщатиметься по теоретичному профілю кулачка. Побудова профілю кулачка здійснюється у такій послідовності (див. рис. 5.2):

• Задаємо масштабний коефіцієнт побудови μ_l . Для зручності побудови профілю кулачка бажано, щоб μ_l = μ_s .

• З довільно вибраної точки А, яка прийнята за центр обертання кулачка, будуємо основне коло кулачка радіусом [r₀] = r₀ / μ_l. (при μ_l.= μ_s , [r₀]= А0 з графіка s(s´))

• З точки 0 перетину основного кола і траєкторії штовхача відкладаємо його максимальний хід [S _max] = S _max / μ_l,. , а на ньому з графіка s(φ) точки 0, 1 , 2 ,…, 8, що відповідають положенням штовхача на фазі віддалення.

• Будуємо положення осі штовхача в оберненому русі . Для цього від лінії А0 проти руху кулачка відкладаємо кути φ_в1, φ_в2 і ділимо їх , як на діаграмі s(φ). Через одержані точки 0, 1 , 2 ,…, 8 проводимо промені, які в оберненому русі будуть визначати положення осі штовхача.

• Будуємо теоретичний профіль кулачка. Для цього з центра кулачка А радіусами А1 , А2 ,…, і А8 робимо дугові засічки на відповідних положеннях штовхача в оберненому русі. Одержані точки з'єднуємо плавною кривою, яка буде теоретичним профілем кулачка для періоду віддалення. Профіль кулачка для періоду наближення будується аналогічно. Для періодів дальнього і ближнього вистоїв профіль кулачка буде окреслений дугами відповідних радіусів.

• Радіус ролика приймаємо з умов обмеження контактних напружень і усунення самоперетину профілю кулачка r_p ≤ (0.4…0.5) r₀ , r_р<(0,5...0,7)_min , де _min - мінімальний радіус кривизни теоретичного профілю кулачка [1].

• Для побудови робочого (дійсного) профілю кулачка з різних точок теоретичного профілю кулачка проводимо дуги кола радіусом ролика r_р.. Ці дуги показують положення ролика в оберненому русі. Тоді, провівши огинаючу дотичну криву до цих положень ролика, одержимо робочий профіль кулачка.

Графічна побудова теоретичного і робочого профілів кулачка у вибраному масштабі наведена на аркуші 2 проекту.

Рис. 5.2.

Л і т е р а т у р а

1. Кіницький Я.Т. Теорія механізмів і машин. – К. Наук. думка. 2002.-660с.

2. Кіницький Я.Т. Практикум з теорії механізмів і машин. Навчальний посібник. – Львів: Афіша, 2002. – 453 с.

3. Комп’ютерне моделювання структури важільних механізмів. Методичні вказівки до лабораторної роботи з дисципліни Теорія машин і механізмів для студентів інженерно-технічних спеціальностей / Упор. В.М.Гелетій, А.Г. Шандрівський, Львів. НУ «Львівська політехніка», 2003 р.