Угол давления и его влияние на работоспособность механизма

В соответствии с направлением движения толкателя — от центра вращения кулачка или к центру — различают четыре фазы цикла работы кулачкового механизма: удаление, дальнее стояние, сближение и ближнее стояние.

Движение толкателя 2 на фазе его удаления происходит под действием силы F_2V действующей со стороны кулачка 1 (рис. 22.2, а. При этом толкатель, преодолевая силу сопротивления F_2C и силу трения F._n. в направляющих.

Рис. 22.2.

стойки (на рис. 22.2, a F_2T условно_показана_на оси толкателя), перемещается со скоростью V_B. Сила F._n в механизме с роликовым толкателем направлена практически по нормали и—л к центровому профилю кулачка, так как трение качения в паре кулачок — ролик незначительно.

Угол 9 между вектором силы, действующей со стороны ведущего звена на ведомое, и вектором скорости точки ведомого звена, в которой приложена сила, называется углом давления (см. рис. 22.2, а).

Несовпадение направления движущей силы F_2{ и направления движения толкателя на фазе его удаления вызывает перекос толкателя в направляющих стойки. Чем больше угол давления, тем сильнее прижат толкатель к направляющим, тем больше трение в них и их износ. При этом увеличение силы трения F_2T вызывает необходимость увеличить движущую силу F_2V в результате чего возрастают изгибные и контактные напряжения в звеньях механизма. При большем значении угла давления сила трения F_2T настолько увеличивается, что толкатель заклинивается в направляющих и остается неподвижным, сколько большой не была бы движущая сила F_2X — механизм становится неработоспособным. Угол давления, при котором происходит заклинивание, называется углом заклинивания.

В механизмах с коромысловым толкателем (см. рис. 22.1) увеличение угла давления на фазе удаления также нежелательно, а при больших углах 9 механизм становится неработос пособ ным.

На фазе сближения, когда кулачок не является ведущим звеном и толкатель перемещается от пружины (в механизмах с силовым замыканием), заклинивания не происходит.