1.3 Синтез кулачкового механизма с роликовым толкателем

Цель: определение минимального радиуса основной шайбы кулачка r_o и эксцентриситета е. В данном случае эксцентриситет отсутствует, так как допустимые углы передачи движения на фазах подъема и опускания равны: Необходимо также правильно выбрать радиус ролика R_рол.

Лимитирующими в кулачковом механизме с роликовым толкателем являются динамические условия, то есть при неправильном выборе размеров возможен низкий мгновенный КПД и даже заклинивание механизма. Выбираем такой радиус основной шайбы кулачка r_o, при котором во всех положениях на фазах подъема и опускания углы передачи движения будут больше допустимых. Делаем это с помощью диаграммы , так называемой совмещенной диаграммы перемещения и аналога скорости. На этой диаграмме ищем зону работоспособности, определяемую неравенством

В этой зоне выбираем центр вращения кулачка и определяем r_o.

На правой и левой частях листа построим совмещенную диаграмму в одинаковых масштабных коэффициентах по обеим осям. Для этого совместим диаграммы и , полученные ранее при интегрировании, исключив параметр φ. При этом считаем либо коэффициент преобразования одной из координат K_V, либо угол наклона отображающей прямой β_v

К совмещенной диаграмме под углами γ_доп^п и γ_доп^оп проводим касательные, две прямые, пересечение которых и определяет зону работоспособности кулачкового механизма. Центр вращения кулачка выберем внутри этой зоны.

Диаметр ролика R_рол =2 выбираем меньше 0,4r_omin и меньше 0,7

ρ_{min =25/5=5мм}

r_o = 11,26 мм

Выбираем масштаб построения плана кулачкового механизма М 5:1.

Построим в масштабе теоретический профиль кулачка, применив метод обращения движения. Для этого проведем окружность радиусом r_o и произвольно отложим фазовые углы. Разбиваем фазовые углы на интервалы, соответствующие интервалам закона движения и проводим оси толкателя. По соответствующим направлениям откладываем перемещения толкателя при этом заполняем таблицу

Положения	0	1	2	3	4	5	6	7	8
S диаграммы, мм	0	0.275	1.66	5.33	11.97	23.24	40	49.54	53.21
Перемещение на плане, мм	0	0,15	0,92	2,96	6,65	12,92	22,24	27,54	4,14

Положения	9	10	11	12	13	14	15	16	17
S диаграммы, мм	53.95	53.95	53.21	49.54	40	23.24	11.97	5.33	5.33
Перемещение на плане, мм	30	30	29,58	27,54	22,24	12,92	6,65	2,96	2,96

Положения	18	19
S диаграммы, мм	0.275	0
Перемещение на плане, мм	0,15	0

Получаем теоретический профиль кулачка, траекторию центров ролика в обращенном движении. Вычерчиваем контурной линией практический профиль кулачка, как огибающую параметрического семейства роликов.