3.3 Определение минимального радиуса профиля кулачка

Для определения минимального радиуса кулачка R_min строится дополнительная диаграмма методом исключения угла φ

в масштабе по данным таблицы 2.

Для это­го проводим взаимно перпендикулярные оси. Ось ординат обозначим через S, а ось абсцисс через S´. По оси S производим разметку пути толкателя. В направлении, перпендикулярном движению толкателя откладываем для каждого положения величины S´ вправо при движении толкателя вверх. Построенные точки соединяем плавной кривой.

Строим вторую половину диаграммы, откладывая величины S´ влево при движении толкателя вниз.

По диаграмме определяем допустимую область центров вращения кулачка. Для этого из концов отрезков максимальных значений S´ проводим лучи под углом υ_доп=25° к направлению движения толкателя.

Эти лучи пересекаются в точке О₁, которая определяет положение оси вращения кулачка при его минимальных размерах.

ОО₁ представляет собой минимальный радиус профиля кулачка R_min= ОО₁= 22 мм. Этот размер берется прямо с чертежа, так как диаграмма была построена в масштабе

3.4 Построение профиля кулачка

Начинаем построение профиля кулачка (без ролика).

В произвольной точки О (ось вращения кулачка) проводим окружность радиусом R_min= 22 мм., то есть построение производим в масштабе . Через ось О проводим линию 0 – 0 движение толкателя.

В соответствии с разметкой фазовых углов на графике S" откладываем, начиная от действительной линии движения толкателя, в направлении противоположном вращению кулачка, фазовые углы φ_у=105° и φ_в=105°.

Отмечаем на окружности R_min точки 6,12.

Делим фазовые углы на шесть равных частей (каждая часть равна 17.5°). Точки деления на окружности R_min соединяем радиусами (лучами) с центром вращения кулачка – точкой О.

От окружности радиуса R_min вдоль этих радиусов от соответствующей точки откладываем перемещения толкателя из таблицы 2 для .

Эти перемещения показаны толстыми линиями.

Соединяем полученные точки плавной кривой, получаем центровой (теоретический) профиль кулачка. Этот профиль является рабочим профилем кулачка с толкателем без ролика.

Определяем минимальный радиус кривизны центрового профиля кулачка ρ_min как радиус вписанной окружности выпуклого участка профиля кулачка, где кривизны окажется наибольшей. На этом участке произвольно выбираем три точки 3,4,5 и соединяем их двумя хордами. В середине хорд восстанавливаем к ним перпендикуляры, точку пересечения которых М принимаем за центр вписанной окружности. Получаем ρ_min=40 мм.

Действительный профиль кулачка найдем как эквидистантную кривую, отстоящую от центрального профиля на расстоянии, равном радиусу ролика.

Радиус ролика выбирается наименьшим из условий:

Принимаем r_p=18 мм.

Для получения действительного (рабочего) профиля кулачка на его центровом профиле выбираем ряд точек, из которых проводим окружности радиусом, равным радиусу ролика r_p.

Огибающая этих окружностей (внутренняя) и является действительным (рабочем) профилем кулачка.

Заключение Одной из ведущих отраслей современной техники является машиностроение. По уровню развития машиностроения судят о развитии производительных сил в целом. Прогресс машиностроения в свою очередь определяется созданием новых высокопроизводительных и надёжных машин. Решение этой важнейшей проблемы основывается на комплексном использовании результатов многих дисциплин и, в первую очередь, теории механизмов и машин. В первом разделе провел структурное и кинематическое исследование механизма двигателя внутреннего сгорания. Также провел структурное исследование механизма, кинематическое исследование механизма. Построил план механизма, план скоростей, угловые ускорения звеньев, кинематические диаграммы, диаграммы перемещения поршня, диаграмма скоростей поршня, ускорение поршня. Во втором разделе произвел силовой (кинетостатический ) расчет механизма двигателя внутреннего сгорания. Определил силы, действующие на механизм: силы движущейся силы инерции звеньев. Определил реакцию в кинематических прах механизма (расчет группы звеньев 2 -3,расчет группы звеньев 4-5).Провел силовой расчет входного звена механизма. После этого определил уравновешиваюшие силы методом жесткого рычага Н.Е.Жуковского. Проверил кинетостатическое исследование механизма.