Графічний метод профілювання кулачка

Вихідними даними для проектування кулачкового механізму є закон руху штовхача, заданий у графічній або табличній формі, основні розміри механізму, визначені у підрозділі 8.5. При профілюванні використовується метод оберненого руху, коли обертається система координат навколо нерухомого кулачка в напрямі, протилежному до напряму обертів кулачка (рисунок 8.9).

Рисунок 8.9

При графічному синтезі від початкового положення штовхача (положення S_o) відкладається кут віддалення протилежно напряму обертання кулачка. Цей кут ділиться на кілька рівних кутів (6…8) променями з центра О до перетину їх із колом радіусом е. Через точки перетину проводяться дотичні до кола радіусом е. На лінії руху штовхача відкладається переміщення з графіка у масштабі кулачка, які відповідають поділкам кута віддалення (1, 2, 3,4, …h_m) (рисунок 8.9). На перетині дуг кіл радіусом 0-1, 0-2…0-h_m з відповідними дотичними знаходяться точки центрового профілю кулачка. Точка С_вв відповідає кінцю фази віддалення і початку фази дальнього вистою. В межах кута проводиться коло радіусом О-С_вв. Точка С_вп відповідає кінцю фази дальнього вистою і початку фази повернення. Профіль у фазі повернення будується аналогічно до фази віддалення. Для кулачкового механізму з тарілчастим штовхачем послідовність побудови профілю така: від початкового радіуса О-С протилежно направленню обертання кулачка відкладаються фазові кути (рисунок 8.10).

Рисунок 8.10

З графіка переміщення в масштабі кулачка відкладаються переміщення штовхача у фазах віддалення і повернення, які відповідають вибраному кроку поділу фазових кутів. На рисунку 8.10 кут віддалення поділений на шість рівних частин, відповідні переміщення відкладені по осі S. На променях О-1, О-2…О-6 засікаються точки переміщень штовхача, і через ці точки проводяться перпендикуляри до відповідних променів. Профіль кулачка утворюється як вписана крива в ламану С_о-С_вв. У фазах дальнього і ближнього вистоїв профіль окреслюється по колах радіусами О-С_вв і R_o. Побудова профілю кулачка з коливним коромислом проводиться в такій послідовності:

- із центра О окреслюються концентричні кола (рисунок 8.11) радіусами R_o і L;

- засічкою на колі R_o радіусом визначається положення точки С_о;

- до коромисла в положенні О_1.0-С_о в точці С_о встановлюється перпендикуляр, на якому відкладаються h_і = де - кути переміщення коромисла відповідно до заданого закону руху у фазах віддалення та повернення. Кути відповідають поділкам фазових кутів на декілька рівних частин.

Рисунок 8.11

На рисунку 8.11 фазові кути поділені на п’ять рівних частин.

На перетині прямих, проведених через точки на перпендикулярі і центр О_1.0, з дугою С_о-С_m знаходяться положення центра ролика С_і. Від нульового положення відкладаються фазові кути і знаходяться положення стояка коромисла О_1.1…О_1.11 в оберненому русі. На перетині дуги О-С_і з дугою радіусом , проведеною з відповідного центра О_і, і знаходяться точки центрового профілю кулачка. У фазах дальнього і ближнього вистоїв профіль кулачка окреслюється по колах з радіусами О-С_m і R_o.