5.9 Построение полной совмещенной диаграммы и определение уточненных значений основных размеров механизма

Построение полной совмещенной диаграммы выполняем в масштабном коэффициенте . Из точки М проводим дугу

радиусом равным длине коромысла. Используя зависимость , разбиваем дугу на отрезки и проводим лучи, изображающие толкателя в различных положениях. На лучах, используя зависимость , откладываем отрезки S для фазы удаления в направлении к точке М, для фазы возвращения противоположно. Отложив все значения S, соединяем их плавной кривой. В третьем и двадцать четвертом положениях проводим перпендикуляры к отрезкам, от которых под углом проводим лучи до получения заштрихованной области. Тогда точка Е является центром вращения кулачка минимальных размеров. По построенной полной совмещенной диаграмме находим основные размеры механизма:

5.10 Построение профиля кулачкового механизма.

5.10.1. Построение центрового профиля кулачка.

Построение осуществляем методом обращенного движения, используя график и полученные выше основные размеры механизма. Выбираем масштабный коэффициент построения .

Указываем центр вращения кулачка Е, из которого проводим окружность радиуса Ro. Затем из точки Mi - центра вращения коромысла радиусом 1_к проводим дугу до пересечения с окружностью радиусом R. Точка пересечения их Gi определяет положение центра ролика толкателя, соответствующее началу фазы удаления. Из центра Е проводим концентрические дуги через точки G, G₃...G₂6, отложенные согласно графику . От линии центров ЕМ, в сторону, противоположную вращению кулачка, откладываем фазовые углы ф_у, ф_дс, ф_в. Согласно графику делим дуги максимального радиуса, стягивающие углы . Полученные точки М_ь М₂...М₂₆ определяют положение центра вращения коромысла в обращенном движении. Для определения положения второй точки толкател G в обращенном движении из точек М₁, М₂… М₂₆ радиусом, равным длине коромысла , делаем засечки по соответствующим концентрическим дугам. Соединив плавной кривой полученные точки получим центровой профиль кулачка на фазах удаления и возвращения. На фазе дальнего стояния профиль кулачка очерчиваем дугой максимального радиуса, на фазе ближнего стояния - дугой минимального радиуса Ro.

5.11 Расчет полярных и декартовых координат центрового профиля кулачка в двух контрольных положениях

Расчет полярных и декартовых координат центрового профиля кулачка в двух контрольных положениях проводим по формулам:

Полярный радиус–

_{Полярный угол –}

Рисунок 5.3 Схема кулачкового механизма

Производим расчёт полярных координат для одной точки на удалении и на возвращении:

- на удалении при

- на возвращении при

Графический строим центровой профиль кулачка в позиции 5 листа 3 методом обращённого движения, откладывая углы противоположно вращению .

Определяем графически полярные координаты для контрольных точек:

-на удалении для

- на возвращении при

5.12 Определения радиуса ролика толкателя, построение действительного профиля кулачка

Главным этапом синтеза кулачкового механизма является построение профиля кулачка, в основу которого положен метод обращенного движения. Суть этого метода заключается в том, что всем звеньям механизма условно сообщается дополнительное вращение с угловой скоростью, равной угловой скорости кулачка, направленной в обратную сторону. Тогда кулачок остановится, а стойка вместе с толкателя придет во вращательное движение вокруг центра кулачка О с угловой скоростью - _к. Кроме того, толкатель будет совершать ещё движение относительно стойки по закону, который определяется профилем кулачка.

Из центра О проводим окружности радиусами r_min и l_АВ. Определяем положение центра ролика коромысла, для чего из точки А радиусом, равным длине толкателя, проводим дугу до пересечения с окружностью радиуса r_min. Точка пересечения В₀ и есть положение центра ролика коромысла, соответствующее началу удаления. На траекторию точки В толкателя наносим разметку её согласно диаграмме S(). Получаем точки В₁, В₂, В₃…В_6.

Для определения действительного профиля кулачка необходимо определить радиус ролика. Радиус ролика должен быть меньше максимального радиуса кривизны _min центрового (теоретического) профиля кулачка:

Из конструктивных соображений радиус ролика не рекомендуется принимать больше половины минимального радиуса: r_p  (0,4 0,5)r_min

Принимаем радиус ролика равным =0.0067м.

Для построения действительного профиля из точек 1-26 проводим внутрь кулачка дуги равные радиусу ролика. Плавной линией соединяем вершины данных дуг и получим искомый профиль.

5.13 Определение угла давления и построение графика зависимости угла давления от угла поворота кулачка.

Определение угла давления и построение графика зависимости угла давления от угла поворота кулачка

Масштабный коэффициент построения принимаем

1	-25		-25
2	-6,9		-6,9
3	8,4		8,4
4	18,4		18,4
5	23,7		23,7
6	25,6		25,6
7	25		25
8	22,5		22,5
9	18,3		18,3
10	12,6		12,6
11	5,1		5,1
12	-3,9		-3,9
13	-14,5		-14,5
14	-14,5	1	-14,5
15	-21,7		-21,7
16	-28,7		-28,7
17	-35,4		-35,4
18	-41,9		-41,9
19	-48,3		-48,3
20	-54,4		-54,4
21	-53,2		-53,2
22	-51,1		-51,1
23	-47,8		-47,8
24	-42,7		-42,7
25	-35,3		-35,3
26	-25		-25

Угол давления в механизма определяем _{, где k=1 (вращение кулачка против часовой стрелки), сещение е берётся с «+», т.к. толкатель расположен справа от центра врщения кулачка.}

График зависимости угла давления от позволяет определить наличие замыкания в механизме. Условие отсутствия замыкания следующее:. В нашем случае данное условие не выполняется, т.е. замыкание присутствует.