Влияние углов давления и передачи на работоспособность и габариты механизмов.

Лекция 15

Рассмотрим нагрузки, действующие на ведомое звено кулачкового механизма с поступательным толкателем на фазе удаления (рис. 68).

.

Проведем следующие построения (рис. 72):

1.От точки A отложим отрезок AB равный O₁P. Линия, проведенная через точку B и центр вращения кулачка “O₁” будет наклонена к горизонтали под углом передачи “γ”.

2.От точки A' отложим отрезок A'B' равный O₁P'. Угол между линией, проведенной через точку B' и центр вращения кулачка O₁ равен γ'.

Таким образом, взаимное расположение мгновенного центра относительного движения и центра вращения кулачка определяется величиной аналога скорости толкателя.

Если изменить последовательность построения, тог на основе диаграммы зависимости перемещения толкателя “S₂” от аналога его скорости , построенной в едином масштабе можно определить положение центра вращения кулачка “O₁”.

Рис. 73

Отметим на оси ординат положения точек A и A' в масштабе (рис.73). От точки A в соответствии с рис. 72 отложим вправо отрезок AB в том же масштабе , а от точки A' влево отрезок A'B'. Величины отрезков определяются по кинематической диаграмме зависимости аналога скорости толкателя от угла поворота кулачка φ₁, построенном в масштабе .

Аналогично отмечаются остальные точки на траектории движения толкателя, через них проводятся линии, параллельные оси и на этих линиях откладываются значения аналогов скорости в масштабе .

Значения, соответствующие фазе удаления откладываются вправо от оси S₂, а значения, соответствующие фазе приближения – влево от оси S₂.

При каждой точке “B” диаграммы (рис. 73) можно построить углы γ_min для нахождения центра вращения кулачка O₁. Но в этом нет необходимости, поскольку, если провести к диаграмме две касательные под углом γ_min и принять за центр вращения кулачка O₁ точку пересечения касательных, то будет выполняться условие γ_i ≥ γ_min во всех положениях механизма. На рис. 73 показан угол передачи γ₃ в третьем положении γ₃ ≥ γ_min.

Аналогичные построения можно провести и в остальных положениях механизма.

Если центр вращения кулачка разместить в точке O₁, то кулачок будет иметь минимально возможные габариты. При этом траектория движения толкателя будет смещена относительно центра вращения кулачка на величину эксцентриситета “e” (механизм со смещенным толкателем).

Область внутри заштрихованной зоны представляет собой геометрическое место расположения центров вращения кулачка при выполнении условия γ_i ≥ γ_min.

Если требуется спроектировать кулачковый механизм с центральным толкателем (траектория движения толкателя проходит через центр вращения кулачка), то наименьшие габариты кулачка будут при расположении центра его вращения в точке O₁'.