3. Проектирование кулачкового механизма.

3.1 Исходные данные для проектирования.

Задан закон изменения ускорения толкателя ,

угол рабочего профиля кулачка = 120˚, допустимый угол давления в кулачковом механизме = 30˚, ход толкателя = 0,009 м, угол поворота кулачка, соответствующий дальнему стоянию толкателя f_выст = 0˚, внеосность толкателя кулачкового механизма e = 0,006 м.

3.2. Построение кинематических диаграмм методом графического интегрирования.

Так как исходная функция задана в виде графика, то решение получают при помощи графического метода. Для определения передаточной функции скорости толкателя интегрируют заданную функцию ускорения толкателя, затем интегрируют полученную функцию скорости и находят функцию перемещения толкателя.

При работе над листом проекта все три графика располагают один под другим на одинаковой базе по оси абсцисс b = 240 мм.

Масштаб по оси вычисляют по формуле

.

Вычерчиваем заданный график с соблюдением пропорций по оси ординат, масштаб графика пока неизвестен и будет определен ниже.

После построения диаграммы ускорения толкателя путем графического интегрирования строится диаграмма скорости толкателя, отрезок интегрирования K₁ = 70мм. Масштаб этого графика пока тоже неизвестен. При этом площадь, ограниченная графиком скорости толкателя и осью абсцисс, на фазе удаления должна быть равна площади под кривой на фазе приближения.

Аналогичным способом получаем диаграмму перемещений толкателя. Отрезок интегрирования K₂ = 50мм.

Определим масштабы, которые вычислим с учетом заданного максимального перемещения (хода) толкателя h.

В первом приближении принимаем, что кулачок вращается равномерно, тогда угол поворота кулачка пропорционален времени поворота, и оси φ и t совпадают, но каждая ось имеет свой масштаб.

Тогда масштаб

Масштаб перемещения точки В:

Определим масштаб графика скоростей:

Определим масштаб графика ускорений:

3.3. Определение основных параметров кулачкового механизма графическим способом.

Основные размеры механизма определяют с помощью построения графика зависимости V_qB(S_B).

Для механизма с поступательно перемещающимся толкателем его строят в декартовой системе координат. По оси откладывают перемещение толкателя от начала координат в точке вдоль линии перемещения толкателя. Отрезки, соответствующие перемещениям толкателя, откладывают в масштабе графика перемещений.

От полученных точек откладывают отрезки кинематических передаточных функций перпендикулярно линии перемещения толкателя.

Длины отрезков, изображающих кинематические передаточные функции скорости толкателя, вычисляют по формуле

- масштаб отрезков кинематических отношений.

Примем масштаб перемещения толкателя равным масштабу на графике перемещений, то есть .

Число оборотов распределительного вала в два раза меньше числа оборотов коленчатого вала, следовательно, угловая скорость кулачка

Результаты расчета сведены в таблицу 1.

Таблица 1.

№поз	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
SB,м	0	3,4	13,7	30,9	48,0	58,3	61,7	58,3	48	30,9	13,7	3,4	0
VqB, м/рад	0	0,005	0,011	0,017	0,011	0,005	0	0,005	0,011	0,017	0,011	0,005	0
Xvq, мм	0	39,2	78,5	117,7	78,5	39,2	0	39,2	78,5	117,7	78,5	39,2	0

Ограничивая график V_qB(S_B) лучами, ориентированными с учетом [],

находим ОДР, внутри которой назначают положение оси О₁ и определяют габаритные размеры кулачка.

Находим точку пересечения O₁ этих лучей.

Вычисляем полученный отрезок , т.е. радиус основной окружности теоретического профиля

Радиус ролика не задан и выбирается из конструктивных соображений

Пусть