3.2.3 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 .

3.2.4 Построение графика центра изменения угла передачи движения по углу поворота кулачка.

Выбрав положение центра вращение кулачка (в области возможных его положений) и, соединив

его с концами отрезков zi на графике zi=zi(S), определяются углы передачи движения γi и строится график γ=γ(φ)

Значение угла передачи движения по углу поворота кулачка приведены в таблице 3.1

таблица 3.1

Положение	0	1	2	3	4	5	6	7	8
Угол передачи движения, град	58	77	47	55	60	68	77	87	85

Положение	9	10	11	12	13	14	15	16	17
Угол передачи движения, град	82	70	57	48	40	33	30	33	58

По данным таблицы построим γ=γ(φ)

3. С иловой расчёт кулачка механизма (Для положения а4)

Ro.3

R0.3=-R2.1

П лан сил(толкателя)

Ro.2 R1.2

Рис. 1 F

Для дальнейшего расчёта на прочность деталей кулачкового механизма выполняем силовой расчёт – определяем силы действующие на звенья механизма, реакции в кинематических парах (R_0.1 R_1.2 R_0.2) и величину уравновешивающего момента (М_у), приложенного к кулачку.

Толкатель:

строим план сил из него:

Кулачок:

Сумма моментов относительно точки О:

H·м

3.4 Определение координат профиля кулачка аналитическим методом

Координаты точек профиля кулачка заданы в полярной системе координат. В этой системе координат с началом в центре вращения кулачка О координаты любой точки Сi определяются двумя параметрами - радиус вектором ri и полярным углом , отсчитываемым от радиус вектора rо в начале профиля ( точка Со)

При этом заданы:

a) закон движения толкателя по углу поворота кулачка или линейное перемещение точки С конца толкателя:

Sc=Sc(φ)

б) начальный радиус кулачка ro;

в) величина и направление смещения e.

Тогда получим:

Радиус вектор [5, стр. 6] (1)

Полярный угол [5, стр. 6] (2)

Здесь [5, стр. 6] (3)

(4)

В формуле (2) принимаем знак плюс, т.к угол между векторами скорости точек кулачка Vс1 и Vc2, β > 90 ⁰

Для положения 3(данные берём из закона движения толкателя):

e=7,5, S₃ =15мм , S₀ =13мм, φ₃=40⁰

Для положения 6(данные берём из закона движения толкателя):

e=7,5, S₃ =40мм , S₀ =13мм, φ₃=101⁰

Для положения 6(данные берём из закона движения толкателя):

e=7,5, S₃ =46мм , S₀ =13мм, φ₃=240⁰

Сравниваем полученные результаты с числовыми значениями на чертеже. Значение приведены в таблице 3.2

таблица 3.2

Положение	Радиус – вектор ri ,мм		Полярный-угол δi Град.		Ψi град.		Ψ0
	расчётное	с чертежа	расчётное	с чертежа	расчётное	с чертежа
3	28,98	2,9	55,6	56,25	14,4	15	30
6	56,4	56	123,4	116	7,6	9	30
10	59,4	59	266,8	260	7,2	7	30

Вывод:

Одним из основных достоинств кулачковых механизмов является лёгкость синтеза, то есть получения профиля кулачка с большой степенью точности, удовлетворяющему заданному закону движения толкателя. В кулачковом механизме легко осуществить движение ведомого звена-толкателя с остановками, при непрерывном движении кулачка.

Недостатком является повышенное удельное давление а, следовательно, повышенный износ элементов высшей кинематической пары, что в свою очередь, приводит к искажению закона движения толкателя. Также кулачковый механизм обладает низким КПД, вследствие увеличения угла давления. При КПД примерно равном нулю, кулачковый механизм может заклиниваться. Тогда для устранения возможности заклинивания, ставится условие, чтобы угол давления во всех положениях механизма был меньше критического, при котором КПД=0.