Определение основных размеров кулачкового механизма

Для определения области допустимого расположения центра вращения кулачка строят график (V S_B) на базе траектории точки В. Исходным для этого построения является заданный на рис. 23.1, а график (V_в, ф,), который при со, = const можно рассматривать или как график (V_B, t) изменения скорости V_R точки В во времени, или как график (V_в, ф,) изменения передаточной функции скорости точки В. Поэтому график (5_В, ф,) значений дуговых координат точки В толкателя строят графическим интегрированием зависимости (V_в, ф,) (см. рис. 23.1, а, б); масштабы рассчитывают по формулам, приведенным в лекции 22.

Как и для механизма с прямолинейно движущимся толкателем, при построении графика (Vд, S_B) все линейные размеры откладывают в одном масштабе р_; (который на рис. 23.3, б принят равным на рис. 23.1, б). Длину толкателя 2 на рис. 23.3, б изображают отрезком СВ₍₎ = l_CB p_;, а передаточную функцию скорости точки В — отрезками В. D_t, рассчитанными по одной из формул (23.1).

23.7. Определение основных размеров кулачкового механизма 331.

Рис. 23.3.

От начального положения В₍₎ на траектории точки b в масштабе откладывают ее дуговые координаты, используя график (S_B, ср,) на рис. 23.1, б; например, В₀В₂ = (S_B)₂ц_; = у_п и т. д. (рис. 23.3, б). Отрезки B^D_V В. р_у … для фазы удаления (позиции 0…5) строят перпендикулярно скорости V_B, т. е. вдоль толкателя и, согласно правилу построения этих отрезков (см. рис. 22.2, в), слева от траектории точки В, так как рабочее направление вращения кулачка — против часовой стрелки. График (V _в, S_R) для фазы удаления проходит через точки D_n, D_v D₂, …, D, — концы отрезков передаточной функции (см. рис. 23.3, б). Для выполнения условия 3 < в на фазе удаления толкателя из крайних точек D_{) и I)., полученного графика проводят два граничных луча под углом 9 к прямым D₀E₀ и D₃E_y перпендикулярным толкателю в его положениях СВ₍₎ и СВ., соответственно (а значит, параллельным направлению скорости V_B в этих положениях толкателя).

Если выбрать центр вращения кулачка в области I, образованной граничными лучами ниже точки их пересечения (см. рис. 23.3, б), то при вращении кулачка против часовой стрелки угол давления не превысит своего допустимого значения (3 < 3). Для того чтобы предусмотреть выполнение этого условия также и при реверсе кулачка (при его вращении по часовой стрелке), когда удаление толкателя происходит на фазе ф * (см. рис. 23.3, б), строят правую часть графика, используя правило построения отрезков BD (рис. 22.2, г). Граничный луч, проведенный из точки D₇ под углом З_доп к прямой D₁E₁, перпендикулярной отрезку B₇D₇, даст точку О пересечения с лучом, проведенным из D.₍ (см. рис. 23.3, б). Эти лучи нс должны пересекать график'(Е₈, 5_д).

Область II, образованная граничными лучами ниже точки их пересечения (см. рис. 23.3, б), — есть область допустимого расположения центра вращения кулачка при реверсивном режиме. Назначение центра вращения кулачка в пределах этой области гарантирует выполнение обязательного условия проектирования 3 < 3 в любом положении механизма.

Если условием проектирования являются минимальные габариты механизма, то центр О вращения кулачка назна;

ОВ QQ

чают в точке пересечения лучей, тогда г = —- и а =;

° И/.

(см. рис. 23.3, б). Если же межосевое расстояние а* задано, то центр вращения кулачка выбирают на дуге радиуса а*ц_г

В О*

например в точке О*, тогда г * = —2—. При этом центр вра;

щения должен быть обязательно в пределах области II. Полученная величина начального радиуса г₀ (или г*) должна быть достаточной для обеспечения прочности кулачка, его вала и ролика.

Согласно свойству отрезка передаточной функции угол между прямой, проведенной из центра вращения О в любую точку D. графика (V _в, S_B) прямой D ?., перпендикулярной отрезку В. D., а, следовательно, параллельной скорости V_B, равен углу давления в г-м положении механизма (см. рис. 22.2, в, г). Определив углы давления в различных положениях, строят график (3, ср,), который показывает, что условие 3 < S при реверсивном режиме работы кулачкового механизма выполняется (см. рис. 23.3, г).