Кулачковый механизм с коромысловым роликовым толкателем

Построения приведены на рисунке 16. В произвольном положении рисуем нулевое положение коромысла в выбранном масштабе K_l. Затем с учетом графика угла поворота коромысла ψ=ψ(φ)строим остальные одиннадцать положений коромысла. При этом ход конца коромысла (по дуге) для каждого положения определится как

Из конца коромысла в каждом положении откладываем отрезки

при этом в тех положениях, в которых кулачок и коромысло вращаются в одну сторону, эти отрезки откладываются на коромысле, а где кулачок и коромысло вращаются в разные стороны – на продолжении коромысла. Через концы отложенных отрезков проводим лучи (влево и вправо) под углом γ_min к соответствующему положению коромысла. Каждая такая пара лучей отделяет разрешенную зону для выбора центра вращения кулачка от запрещенной для соответствующего положения механизма. Совокупность всех лучей, определяющих наиболее узкие границы для выбора центра вращения кулачка, выделяет разрешенную зону с учетом отсутствия заклинивания в любом положении механизма. Именно в этой зоне и надо выбирать центр вращения кулачка. С учетом необходимости обеспечения минимально возможных габаритов механизма центр вращения кулачка надо выбирать в разрешенной зоне как можно ближе к нулевому положению конца коромысла (рисунок 16).

Рисунок 16 – К динамическому синтезу кулачкового механизма с коромысловым роликовым толкателем

Кулачковый механизм с поступательно движущимся плоским толкателем

Кулачковый механизм с поступательно движущимся плоским толкателем Как было указано ранее, в данном типе механизмов величина окружности минимального радиуса определяется из условия выпуклости кулачка, которое описывается формулой Я. Л. Геронимуса

Таким образом для определения r_min строим суммарный график (S+S") в одном масштабе (K_S=K_S'') и с учетом знака. Величина r_min выбирается как максимальная отрицательная величина этого графика с некоторым запасом Δ для того, чтобы избежать заострения профиля кулачка.

Профиль кулачка

Построение профиля кулачка При построении профиля кулачка используется метод обращения движения. Придаем всем звеньям скорость (– ω₁). Тогда кулачок становится неподвижным, а толкатель вместе со своей опорой начинает вращаться со скоростью (– ω₁), огибая кулачок.

Рисунок 17 – Построение профиля кулачка с поступательно движущимся роликовым толкателем Поэтому при синтезе механизма теоретический профиль кулачка формируется как геометрическое место конца толкателя в его обращенном движении для точечных и роликовых толкателей. В механизмах с роликовым толкателем для построения практического профиля задается радиус ролика (r_рол) и вычерчивается n-е количество окружностей этого радиуса с центром на теоретическом профиле. Огибающая к этим окружностям (проведенная внутри теоретического профиля) представляет собой практический профиль. Радиус ролика выбирается произвольно, но его радиус не должен быть больше минимального радиуса кривизны теоретического профиля кулачка (r_рол< ρ_min). Пример построения профиля кулачка с поступательно движущимся роликовым толкателем приведен на рисунке 17. В механизме плоским (тарельчатым) толкателем профиль кулачка формируется как огибающая ко многим положениям тарелки в обращенном движении. В этом случае теоретический профиль совпадает с практическим (рисунок 18).

Рисунок 18 – Построение профиля кулачка с поступательно движущимся толкателем, имеющим плоскую тарелку