Введение

1 Синтез кулачкового механизма

Целью синтеза является проектирование профиля кулачка, обеспечивающего заданный закон движения толкателя. Дополнительное условие: углы давления на участках удаления и сближения не должны превышать предельно допустимые.

1.1 Построение кинематических диаграмм [1]

Закон движения толкателя задан как зависимость ускорения (а) тол­кателя от угла поворота кулачка(φ) для каждой из фаз движения. Для полученияаналогов ускорений поделим ускорения на .В результате получим:

для участка удаления

(1)

для участка сближения

(2)

Разобьем углы удаления и сближения на некоторое количество частей и вычислим значения аналогов ускорения в этих точках.

Таблица 2- Значения аналогов ускорения

По результатам расчетов строим график . Масштаб=0,001,.

Графики аналога скорости . и перемещения тол­кателя получаем поочередно графическим интегрированием. При этоммасштаб сохраняется, а для того, чтобы масштабы были равны масштабу графика аналога ускорения ,

полюсные расстояния H₁ и Н₂ примем равными:

Н₁ =Н₂ = 1/_{µf (3)}

Н1 =Н2=1/0,0174=57мм

1.2 Определение основных размеров кулачкового механизма [1]

При построении фазового портрета ( зависимости S = S(S^I) ) , ось перемещений S направ­ляем вертикально вверх по ходу толкателя. Так как кулачок вращается по часовой стрелке, то положитель­ные значения S^I, соответствующие фазе удаления толкателя, отклады­ваем вправо, а отрицательные (фаза сближения) влево от оси перемещений,

К построенной диаграмме проводим касательные: под углом

со стороны фазы удаления и под углом со стороны фазы сближения. Точка пересечения этих касательных оп­ределяет ось вращения кулачка O₁ Расстояние от точки O₁ до началакоординат дает минимальный радиус основной шайбы ; расстояние до оси S - соответствующий эксцентриситет е.

, (5)

, (6)

1.3 Построение теоретического профиля кулачка [1]

Профиль кулачка строим, используя метод обращения движения, заключающийся в том что всему кулачковому механизму вокруг центральной оси задаем угловую скорость равную угловой скорости кулачка, но противоположно направленную. В результате в обращенном механизме кулачок неподвижен , а толкатель вращается вместе со стойкой.

При построении профиля кулачка используем стандартный чер­тежный масштаб М 2:1, которому соответствует вычислительный мас­штаб

1.4 Построение практического профиля кулачка [1]

Экспериментально определяем минимальный радиус кривизны кулачка.

Радиус ролика:

(7)

Найденным радиусом ролика из произвольных точек теоретического профиля описываем дуги и строим их огибающую, в результате чего получаем рабочий профиль кулачка.