1. Синтез плоского кулачкового механизма

Синтез плоского кулачкового механизма проведём по методике изложенной: Горбенко В.Т. Горбенко М.В. Синтез кулачковых механизмов с вращающимся кулачком с поступательно движущимся и коромысловым роликовыми толкателями.

1.1. Масштаб закона движения кулачка

Вычерчивается в масштабе график: S_c=S_c( ).

Для коромыслового толкателя линейное перемещение точки С конца толкателя:

S_c= мм.

где L - длина коромысла, мм,

- размах (ход) коромысла в радианах:

.

.

В зависимости от формата выбираем линейный масштаб перемещения (мм/мм). Тогда высота графика h будет:

Этот график одновременно будет являться и графиком углового перемещения коромысла по углу поворота кулачка т. е. в масштабе:

1/мм (рад/мм)

Масштабы по оси абсцисс:

угловой масштаб , 1/мм.

1/мм.

При заданной частоте вращения кулачка n об/мин масштаб времени:

с/мм,

где L – длина графика S - (принимается в зависимости от формата чертежа).

1.2. Масштабы графиков первой производной

Приняв полюсное расстояние H, методом графического дифференцирования (метод касательных или метод хорд) строятся графики первой производной или - аналоги скоростей. Масштабы графиков:

,

.

.

.

Масштабы линейных и угловой (для коромыслового толкателя) скоростей этих графиков определяется из выражений:

,

.

.

1. По заданным давления или передачи движения находится область возможных положений центра вращения кулачка и определяются размеры кулачкового механизма: радиус кулачка, величина смещения, расстояние между центрами вращения кулачка и коромысла.

2. При выбранных размерах кулачка и заданному закону движения толкателя, используя метод обращения движения, строится теоретический профиль кулачка.

3. Выбрав (определив) радиус ролика r_p строим практический профиль кулачка.

1.3. Масштабы графиков второй производной

1. Для определения линейного или углового ускорения строим график: а=а(t) или , для чего следует продифференцировать график V=V(t) или . Масштабы этих графиков будут:

Здесь - полюсное расстояние при вторичном дифференцировании. Масштабы аналогов ускорений:

,

.

2. Выбрав положение центра вращения кулачка (в области возможных его положений) и, соединив его с концами отрезков на графиках , определяются углы передачи движения и строится график .

3. Выбор минимального радиуса кулачковой шайбы

По заданному закону движения производим разметку положений точек коромысла. Пусть это точки 1, 2, 3, … Разметку производим как для фазы подъёма, так и для фазы опускания. Далее, на лучах откладываем отрезки А1, А2, … Отрезки для фазы подъёма откладываем вправо, а отрезки соответствующие фазе опускания, откладываем влево от точек 1, 2, …

Далее проводим прямую под углом 90 – , - выбранный максимальный угол давления, то прямая является геометрическим местом точек. Проводим вторую прямую под углом равным минимальному углу передачи движения. Угол откладывать от прямой проходящей через начальную точку. Область находящаяся ниже точки пересечения этих прямых и ограничивающаяся ими будет являться областью возможного нахождения оси вращения кулачка.

Механизм будет обладать наименьшими габаритами кулачка в точке О.