Основные параметры кулачковых механизмов

В процессе работы толкатель совершает в соответствии с рис. 23 три движения:

1. поступательно вверх – в этом случае толкатель взаимодействует с участком 0-1;

2. стоит на месте (выстой) –

контакт с участком 1-2.

Здесь постоянный радиус кривизны.

3. толкатель опускается (сближение) – контакт с участком 2-3.

В первой фазе подъему толкателя (фаза удаления) на профиле кулачка соответствует угол ψ_удал;

в фазе выстоя – ψ_выс;

Рис. 23

 

 

в фазе сближения – ψ_сб. ψ_удал + ψ_выс + ψ_сб = ψ_раб – рабочий угол профиля кулачка.

Угол поворота кулачка, соответствующий выше указанным фазам перемещения толкателя, определяют, используя метод обращения движения, в соответствии с которым всей системе, включая стойку, мысленно сообщают движение с угловой скоростью (ω₁).Тогда в обращенном движении кулачек становится неподвижным:

ω*₁ = ω₁ + (–ω₁) = 0,

Рис. 24

а ось толкателя вместе со стойкой будут перемещаться в направлении (–ω₁). И угол поворота кулачка, соответствующий той или иной фазе движения, определяется по углу поворота оси толкателя в обращенном движении на соответствующем участке. Ось

 

 

толкателя в обращенном движении в любом положении будет касаться окружности радиуса r_е.

Поворот кулачка на участках:

0-1 – φ₀₁ 1-2 – φ₁₂ 2-3 – φ₂₃

 

 

рабочий угол поворота кулачка φ_раб:

φ_раб = φ₀₁ + φ₁₂ + φ₂₃

 

Всегда независимо от схемы механизма φ_раб = ψ_раб, а

φ_уд ≠ ψ_уд, φ_выс ≠ ψ_выс, φ_сб ≠ ψ_сб,

 

для всех схем, кроме кулачкового механизма с центральным толкателем.

 

Угол давления – угол между вектором линейной скорости выходного звена (толкателя) и реакцией, действующей с ведущего звена (кулачка) на выходное звено (рис. 25). 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 [θ] = 25º÷35º.

Для кулачкового механизма с коромыслом-толкателем допустимый угол давления [θ] = 35º÷40º.

 

Реакцию можно разложить на две составляющие: и .

Если угол давления будет увеличиваться, то будет уменьшаться, а – увеличиваться.

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

 

 

Рис. 25