4. Синтез кулачкового механізму (аркуш 4)

   1. Побудова діаграм руху штовхача

Форма аналога пришвидшення штовхача для фази наближення (опускання), обмеженої кутом , є симетрична заданій формі графіка в межах фази віддалення (підйому) – . При цьому відношення відповідних ординат графіків повинне задовольняти умові:

Розраховуємо масштабний коефіцієнт:

де – задані фазові кути повороту кулачка, град.

– довжина відрізка осі абсцис, що відповідає заданій сумі кутів, мм.

Будуємо заданим умовам графік аналога пришвидшення штовхача.

За даними курсового проекту задана діаграма пришвидшення клапанів – В.

Графіки будуємо за 17 точками в межах кожної фази руху. Зображення графіка аналогу пришвидшення клапанів зображений на рис.4.1.

Рис. 4.1 – Діаграма аналогу пришвидшення штовхача

Для побудови графіка першої похідної від переміщення вихідної ланки за кутом повороту кулачка використовуємо графічне інтегрування графіка аналога пришвидшення штовхача.

Обираємо полюсну відстань.

Графічно проінтегрувавши отримуємо графік аналога швидкості штовхача ДВЗ. Діаграма зображена на рис. 4.2.

Рис. 4.2 – Діаграма аналогу швидкості штовхача

Для побудови графіка переміщення вихідної ланки за кутом повороту кулачка використовуємо графічне інтегрування графіка аналога швидкості клапанів. Графік переміщень штовхача зображений на рис. 4.3.

Рис. 4.3 – Діаграма переміщень штовхача

Обчислюємо масштаб графіка переміщень штовхача:

де – максимальна ордината графіка переміщень штовхача, мм

Обчислюємо масштаб графіка першої похідної від переміщення штовхача за кутом повороту кулачка:

де – полюсна відстань графіку аналога швидкості штовхача

Обчислюємо масштаб графіка другої похідної від переміщення штовхача за кутом повороту кулачка:

де – полюсна відстань графіку аналога пришвидшення штовхача

2. Визначення мінімального радіусу кулачка

Для кулачкових механізмів з роликовим штовхачем мінімальний радіус кулачка та інші необхідні розміри знаходять за допустимим кутом тиску або мінімальним кутом передачі руху .

Звідси допустимий кут тиску :

Для кулачкових механізмів з роликовим штовхачем, що виконує зворотно-поступальний рух, при обертанні кулачка за напрямом годинникової стрілки відрізок :

де – ордината діаграми переміщення штовхача в -тому положенні.

– масштаб даної графічної побудови

Таблиця 4.1.

Положення
	мм	мм
0 – 17	0	0
1 – 16	2,25	0,93
2 – 15	9,035	3,75
3 – 14	20,28	8,42
4 – 13	36	14,94
5 – 12	51,72	21,46
6 – 11	62,96	26,13
7 – 10	69,73	28,94
8 – 9	72,14	29,94

Малюємо у верхній частині листа графік залежності .

При максимальному значенні відкладаємо допустимий кут тису

Прямі перетинаються у загальній точці від якої вимірюємо відрізок до початку координат . Це і буде мінімальний радіус кулачка.

Щоб не виходити за рамки значення допустимого кута тиску вибираємо такий радіус кулачка щоб задовольнялося:

Призначаємо радіус кулачка: