2. Синтез кулачкового механизма

2.1 Построение диаграммы изменения скорости выходного звена

Вычерчиваем в произвольном масштабе (удобном для обработки) диаграмму изменения углового ускорения выходного звена. Методом графического интегрирования диаграммы ускорений, получаем диаграмму угловых скоростей. Строим диаграмму изменений углового перемещения выходного звена, интегрируя диаграмму скоростей, получаем диаграмму перемещений выходного звена ψ_max = 22⁰

Определяем масштаб диаграммы: гр/мм

Все остальные перемещения толкателя определим по формуле

ψ₁ = 0,9⁰; ψ₂ = 4,4⁰; ψ₃ = 11⁰; ψ₄ = 18⁰; ψ₅ = 21⁰

2.2 Определение минимального радиуса кулачка

Для определения минимального радиуса кулачка выбираем центр вращения коромысла, т.В, строим его крайние положения по и траекторию т.А. В соответствии с диаграммой перемещений размечаем траектория т.А коромысла АВ – точки 0,1,2 т.д. и на продолжении лучей В0, В1 В2 и т.д. откладываем аналоги угловых скоростей т.А при вращении кулачка и коромысла в одну сторону и в сторону т.В при вращении в разные стороны. Полученные точки 1´, 2´, 3´ и т.д. соединяем плавной кривой. Проводим под углом [δ] касательные к кривым с двух сторон, которые определяют зону (заштрихована) расположения центра вращения кулачка точка О.. Центр вращения кулачка т. О должен быть расположен несколько ниже точки пересечения касательных – т.О'. Расстояние О0 – минимальный радиус кулачка.

2.3 Построение профиля кулачка

Проводим окружность равную диаметру кулачка по его минимальному радиусу. От точки 0 делаем засечку радиусом равным длине коромысла L, из т.О засечку радиусом равным межосевому расстоянию. Пересечение двух засечек даст центр вращения коромысла т.В. Радиусом ОВ из т. О проводим траекторию точки В в обращенном движении. От линии ОВ₀ в противоположном направлении вращению кулачка откладываем фазовые углы кулачка. От линии А₀В₀ откладываем максимальный угол размаха коромысла ψ_max и проводим траекторию т.А в действительном движении. Размечаем дугу А₀А₆ в соответствии с диаграммой угловых перемещений ψ = ψ(φ)

Разделим угол удаления на 6 положений кулачкового механизма. Центр вращения коромысла будет занимать в обращенном движении положения В₁, В₂, В₃ и т.д.

Находим положения центра ролика А методом засечек . Из центра вращения кулачка О проводим дугу, например радиусом ОА₁, а из т. В – дугу радиусом В₁1 = АВ. Тогда точка 1 будет определять положение центра ролика А в первом положении обращенного движения. Аналогично находим положения т.А в других положениях механизма. Соединив, плавной кривой, полученные точки получим теоретический профиль кулачка.

Для построения действительного профиля кулачка из всех точек теоретического профиля проводим окружности радиусом r_рол = 12 мм, проводим огибающую кривую к роликам получаем практический профиль кулачка.

Аналогично строим профиль кулачка на углу сближения, а на углах дальнего и ближнего стояния кулачек будет очерчен кривыми постоянного радиуса: r_мах – r_рол; r₀ – r_рол.