34.Угол давления и его связь с основными размерами кулачкового мех-ма.

Угол давления – угол между вектором линейной скорости выходного звена (толкателя) и реакцией, действующей с ведущего звена (кулачка) на выходное звено. Эта реакция без учета сил трения направлена по общей нормали к взаимодействующим поверхностям. Угол давления определяется экспериментально. Для кулачкового механизма с поступательно движущимся толкателем допустимый угол давления равен: [θ] = 25º÷35º.

Для кулачкового механизма с качающимся толкателем допустимый угол давления равен: [θ] = 35º÷40º.

Реакцию можно разложить на две составляющие: и .

Если, в силу каких‑либо ­­причин, угол давления будет увеличиваться, то будет уменьшаться, а – увеличиваться.

При достижении углов больше допустимого, возможен перекос оси толкателя в направляющей.

Реакцию можно разложить на две составляющие: и .

Если, в силу каких‑либо ­­причин, угол давления будет увеличиваться, то будет уменьшаться, а – увеличиваться.

При достижении углов больше допустимого, возможен перекос оси толкателя в направляющей.

6.4.1 Вывод формулы для определения угла давления в кулачковом механизме.

Из треугольника ΔКВР: (1) , КР = О₁Р – О₁К = О₁ – е , КВ = s_o + s_B

(2)

Треугольник ΔО₁ВР подобен треугольнику ΔАВС. Тогда ­  v_B1= ω₁·O₁B

Подставим это выражение в (2):

Знак “ – ” – для правой внеосности;

знак “ + ” – для левой внеосности.

Угол давления в кулачковом механизме зависит от размеров кулачковой шайбы: чем она больше, тем угол давления меньше.

35.Учет угла давления при синтезе кулачкового механизма с поступательным и вращательным движением толкателя.

Задача динамического синтеза заключается в нахождении центра вращения кулачка, при условии минимизации размеров механизма, когда заданы: закон движения толкателя и предельно допустимый угол давления . В конечном итоге задача состоит в определении r_min кулачка, после чего может быть решена задача кинематического синтеза (профилирование).

Рассмотрим пример определения r_min кулачка для механизма с поступательно движущимся толкателем, когда заданы диаграммы перемещений S(φ) и аналогов скоростей dS/dφ(φ), которые должны быть вычерчены в едином масштабе  

Путём исключения параметра φ вычерчивается совмещённая диаграмма S(dS/dφ), как показано на рис. 57.

рис. 57

Проведя касательные mn к диаграмме S(dS/dφ) под углами , как показано на рис. 57, получим точку  на их пересечении. Тогда отрезок  будет соответствовать в масштабе  величине  для внеосного механизма со смещением оси толкателя е≠0 относительно центра вращения кулачка. Так как центр  кулачка можно располагать в любой точке заштрихованной области, то при е=0 получим , когда центр кулачка совпадает с осью толкателя. Таким образом, габариты механизма уменьшаются при е≠0, т. к. центр кулачка приближается к точке в, а предельный угол давления  остаётся неизменным.

Обычно при силовом замыкании такие построения делаются только для фазы удаления, т. к. на фазе возврата толкатель является ведущим звеном и заклинивания не происходит.

Для механизма с коромысловым толкателем построение   совмещённой диаграммы S(dS/dφ) производится в пределах заданного максимального угла размаха коромысла Ψ_max. Причём отрезки, равные dS/dφ откладываются в масштабе  от траектории точки А коромысла по его оси в сторону вектора dS/dφ, повёрнутого на 90º в направлении вращения кулачка (рис. 58).

 рис. 58

Точки, полученные для нескольких положений коромысла, соединяют плавной кривой и строят допускаемую зону размещения центра вращения кулачка, которую приближённо можно получить, проведя касательные к диаграмме S(dS/dφ) под углами , образованными биссектрисой угла Ψ_max и перпендикулярами к ней (см. рис. 58, б). Выбранное положение центра О₁ в допускаемой (заштрихованной) зоне определяет величину  и межцентровое расстояние О₁О₂ между кулачком и коромыслом.