Аналітичний спосіб

Для побудови теоретич­ного профілю кулачка аналітичним способом необхідно визначити по­лярні координати точки В профілю кулачка (рис. 22.2), тобто радіус і кут . Кут задають, а радіус , об­числюють за такою оче­видною формулою:

(22.1)

де визна­чається законом руху штовхача; для знаходження інваріантів переміщень використо­вують залежності, наведені в довідкових таблицях.

Зміщений кулачковий механізм з роликовим штовхачем Графічний спосіб

Послідовність побудови теоретичного профілю кулачка таких механізмів аналогічна. Різниця лише в тому, що:

1) лінія руху штовхача (рис. 22.3) зміщена відносно центра обертання кулачка на е, а тому всі положення штовхача в обер­неному русі дотичні до кола радіуса е;

2) фазові кути треба відкладати від лінії оскільки вони не дорівнюють кутам профілю

Рис. 22.3

Аналітичний спосіб

Полярні координати тео­ретичного (центрового) профілю кулачка обчис­люються за формулами, які випливають з рис. 22.4:

Знак зміщення е вва­жається додатним, якщо напрямок швидкості штовхача при його віддаленні утворює гос­трий кут з напрямком швидкості точки контакту на кулачку.

Рис. 22.4

Кулачковий механізм з роликовим коромислом Графічний спосіб

Побудова теоретичного (центрового) профілю такого механізму здійснюється, як і в попередніх випадках, на основі методу оберненого руху. Послідовність побудови така (рис. 22.5, в).

1. Будуємо , сторони якого задані ( — мінімальний радіус теоретичного профілю кулачка; — міжосьова відстань; — довжина коромисла).

2. З центра А будуємо мінімальним радіусом r_o основне коло, а радіусом АС₀ — траєкторію точки С в оберненому русі.

3. Від лінії АС₀ в протилежному напрямку обертання кулачка відкладаємо фазові кути руху коромисла: , , , .

4. Від лінії В₀С₀ відкладаємо максимальний кут розмаху коромисла і проводимо траєкторію точки В у дійсному русі.

5. Розмічаємо дугу відповідно до заданої діаграми куто­вих переміщень  = () (рис. 22.5, а), тобто ділимо її на шість частин, пропорційно значенням кутів , , і т. д., де відрізки 11', 22', 33' і т. д. — ординати на діаграмі переміщень  = (); — масштаб, в якому відкладено на діаграмі  = () кути повороту коромисла. Такий спосіб знаходження положення точки В досить незручний, оскільки, по-перше, треба обчислити всі кути , а по-друге, малі кути важко відкладати.

Рис. 22.5

Для спрощення розмітки траєкторії точки В зручно викона­ти таку побудову. На продовженні лінії С₀В₀ (рис. 22.5, б) бере­мо довільну точку K₀, через яку проводимо перпендикуляр до лінії В₀С₀. Відклавши кут , продовжуємо лінію CB₆ до пере­тину з перпендикуляром, проведеним через точку К₀, і одержи­мо точку К₆.

На лінії К₀К₆ можна відкласти відрізки К₀К_i, які будуть про­порційні відповідним кутам повороту коромисла ВС, оскільки , де , , а у_i — ордината діаграми переміщень (i = 0, 1, 2, ...).

Промені СК_i зображують миттєві положення коромисла, які відповідають заданому закону руху, а точка перетину В_i цих променів з дугою В₀В₆ визначають положення центра ролика. Дов­жину відрізків К₀К_i можна визначити також графічно методом пропорційного ділення, як це зображено на рис. 22.5, а.

6. Будуємо положення коромисла ВС в оберненому русі. Для цього надаємо всьому кулачковому механізму кутову швидкість (–₁), при цьому кулачок стане нерухомим, а коромисло ВС ра­зом із стояком буде обертатися навколо кулачка. Щоб знайти положення коромисла в цьому русі, ділимо кути віддалення і наближення на стільки частин, на скільки вони поділені на діаграмі  = () (на рис. 22.5, в поділено на шість частин кож­ний). Центр обертання коромисла в оберненому русі займатиме відповідно положення С₁, С₂, С₃ т. д/

7. Знаходимо положення центра ролика В в оберненому русі методом засічок, оскільки відстані від точки В до центрів обер­тання кулачка і коромисла визначаються відповідно відрізками АВ_i і B_iC_i = соnst. Отже, з центра обертання кулачка А проводимо дугу, наприклад, радіусом АВ₁ а з точки С₁ — дугу радіусом С₁1 = BС. Тоді точка 1 визначатиме положення центра ролика В у першому положенні оберненого руху. Аналогічно знаходимо положення точки В в інших положеннях механізму. Деякі поло­ження коромисла в оберненому русі зображені штриховими лініями. Максимальний радіус центрового профілю кулачка визначається радіусом AB₆.

8. Так само, як і раніше, будуємо практичний профіль ку­лачка, побудувавши положення ролика в оберненому русі.