Определение минимального радиуса кулачковой шайбы по известному закону движения толкателя.

а) для кулачка с поступательно движущимся толкателем:

Дано: s_B=f(φ₁); v_B= f(φ₁); [θ]

Определить: r_{o min}

при условии, что угол давления в любой точке профиля кулачка не превышает допустимый.

Порядок построения графика кинематических отношений:

1. проводится вертикальная ось s_B,мм вдоль которой от произвольно выбранной точкиВ_о(начало отсчета) откладываются отрезки перемещения т.В, взятые с графика s_B=f(φ₁). Масштаб по осиμ_s*перемещений может быть равен масштабу графика перемещенийμ_s.

2. вкаждой из полученных точек определяют отрезки кинематических отношений, посчитанные в масштабеμ_s*, и откладывают их под углом в90ºпо направлению вращения кулачка.

мм

Там, где отрезок имеет максимальное значение, восстанавливается перпендикуляр, и под углом [θ] проводится луч.

3. Если учитывать реверс, то второй луч проводят под углом [θ]через отрезок кинематических отношений, отложенный под углом в90ºпо направлению реверса и имеющий максимальное значение.

Если реверс не учитывать, второй луч проводят через т.Вопод углом[θ]. Если допускается внеосность, то она будет равнае₁*. Если внеосность равна нулю, то центр кулачка будет в т.О₁:

r_o = O₁B_o

Если внеосность задана в техническом задании, например левая, то проводят прямую, параллельную прямой О₁В_ои отстоящая от нее на расстоянии, равном величине внеосностие₁, с учетом масштабаμ_s*. В итоге получают точкуО₁**.

б) для кулачка с качающимся толкателем:

Порядок построения: В произвольном месте выбирается точкаС_о, из которой радиусом, равным длине толкателя, проводят дугу окружности. По хордам откладывают перемещения т.В. Полученные точки последовательно соединяют с т.С_о.

1. На этих прямых и на их продолжении откладываются отрезки кинематических отношений, посчитанные в масштабе μ_s*по вышеприведенной формуле. Там, где отрезок имеет максимальное значение, восстанавливается перпендикуляр, и под углом[θ] проводится луч.

2. Если учитывать реверс, то второй луч проводят под углом[θ]через отрезок кинематических отношений, отложенный под углом в90ºпо направлению реверса и имеющий максимальное значение. Центр кулачка будет в т.О₁*:

r_o = O₁Bo

Если реверс не учитывать, то второй луч проводят через т.Вопод углом[θ]. Центр кулачка будет в т.О₁*:

r_o = O₁*Bo

Построение профиля кулачка.

а) с поступательно движущимся толкателем (рис. 6.5.3.а):

Дано:

r_{o min}, внеосность левая е, φ_раб = ψ_раб, ω_к=ω₁, s_B = f(φ₁)

Требуется построить профиль кулачка.

В обращенном движении кулачок вращается с угловой скоростью, раной: ω₁ + (–ω₁) = 0.

Порядок построения:

На окружности, радиусом r =r_o , проведенной в масштабеμ_l, с левой стороны от осиО₁на расстоянииевыбирается точкаВ_о (пересечение оси толкателя, отстоящей на величинуеот точкиО₁, с окружностьюr_{o min}). ТочкуВ_осоединяют с центромО₁. От полученного лучаВ_оО₁в направлении(–ω₁)откладывают уголφ_раб=ψ_раб и проводят лучО₁В₁₀. Полученная дугаВ_оВ₁₀делится на10равных частей. В каждой из позиций1,2…проводится положение оси толкателя в обращенном движении, при этом ось толкателя, перемещаясь в направлении(–ω₁), будет все время касаться окружности радиусае, проведенной из центраО₁с учетом масштабаμ_l. В каждой из позиций от точек1,2,3…откладывают перемещения т.Втолкателя вдоль оси толкателя, взятые с графика перемещений с учетом соотношения масштабовμ_lиμ_s. Полученные точки1*,2*,3*…соединяют плавной кривой и получаютцентровойилитеоретическийпрофиль. Для построениярабочегопрофиля необходимо знать радиус ролика толкателя. Если он не задан, то его выбирают из конструктивных соображений:

r_p=r_{o min}

Кроме того, радиус ролика должен быть таким, чтобы при построении профиля кулачка не было заострения в вершине кулачка. Выбрав радиус ролика, из любых точек теоретического профиля кулачка (чем чаще, тем лучше) проводят дуги окружности r=r_pвнутренним образом. Проведя огибающую к дугам, получают рабочий профиль кулачка. Если требуется построить профиль кулачка с поступательно движущимся толкателем и внеосностьюе=0, то порядок построения профиля будет таким же, только ось толкателя будет проходить через центр вращения кулачкаО₁.

рис. 6.5.3.а рис. 6.5.3.б

б) с качающимся толкателем (рис. 6.5.3.б):

Дано:

r_{o min}, l_т, φ_раб = ψ_раб, ω_к=ω₁, s_B = f(φ₁), a_w (из чертежа для определения r_{o min})

Требуется построить профиль кулачка.

Порядок построения:

В масштабе μ_lпроводятся окружности радиусамиr_oиa_w. В произвольном месте окружности с r = a_w выберем т.С₀. Соединим точкуС₀с точкойО₁. От полученного луча в направлении(–ω₁) отложим уголφ_раб = ψ_раб, получим точкуС₁₀. ДугуС₀С₁₀разделим на10равных частей (получим точкиС₁,С₂,С₃…– положение оси толкателя в обращенном движении). Из полученных точек проводим окружности радиусомl_тдо пересечения с окружностью радиусаr_{o_min}. Из полученных точек1,2,3…по хордам соответствующих дуг откладывают перемещения т.Втолкателя, взятых с графика перемещения с учетом масштабаμ_l. Полученные точки1*,2*,3*…соединяют плавной кривой – теоретический профиль кулачка. Радиусом ролика проводят дуги во внутрь и строят огибающую. Это и есть действительный профиль кулачка.