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=30° 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= 100 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= 100 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=170° и φ_в=170°.

Отмечаем на окружности R_min точки 6,12.

Делим фазовые углы на шесть равных частей (каждая часть равна 28,33°). 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=155 мм. в масштабе М 10:1.

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=4 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.