При построении профиля кулачка применяется метод обращения движения (инверсии). Этот метод состоит в следующем: мысленно придаем всему механизму вращение вокруг центра вращения кулачка с угловой скоростью (-wкул) равной, но противоположно направленной действительной скорости кулачка. Тогда угловая скорость кулачка становится равной wкул + (-wкул) =0, то есть кулачок в обращенном движении становится неподвижным. Толкатель, если он в действительном движении перемещался поступательно, то в обращенном движении помимо своего абсолютного движения приобретает вместе со своими неподвижными направляющими добавочное движение — вращение вокруг оси О кулачка с угловой скоростью, равной (-wкул). При этом относительное расположение толкателя и кулачка не нарушается.
Профилирование нецентрального кулачка ведем в следующей последовательности:
— выбираем положение центра вращения кулачка О и в масштабе ms описываем окружность радиусом, равными г0;
— касательно окружности e проведём линию движения толкателя у-у согласно её положению на диаграмме S2=f(dS2/dj1). Точка пересечения А0 этой прямой с окружностью г0 определит положение центра ролика, соответствующее началу подъёма;
|
|
— от точки А0 вдоль линии у-у откладываем перемещение толкателя, согласно графику S2= f(j1). Точка
А8 определит положение центра ролика, соответствующее концу подъёма;
— от прямой ОА8 в сторону, противоположную вращению кулачка, отложим фазовые углы jп, jвв,jо;
— проводим окружность радиуса гmax=О2А8 и разделим дуги, стягивающие фазовые углы jп, jо на части, согласно делению этих углов на графике S2 = f(j1);
—через полученные точки деления 1,2,3,4 и т. д. проводим касательные к окружности радиуса e, следя за тем, чтобы все касательные располагались по ту же стороны от центра О, что и прямая y-y;
— из центра вращения кулачка О радиусами ОА1 ОА2, ОА3 и т. д. проведем концентрические дуги до пересечения с соответствующими касательными. Точки пересечения 1', 2', 3' и т. д. представляют собой положение центра ролика в обращенном механизме;
— соединим полученные точки плавной кривой, получим теоретический профиль кулачка;
— определим радиус ролика гр. Во избежание самопересечения практического профиля кулачка радиус ролика должен быть меньше минимального радиуса кривизны теоретического профиля кулачка гр<(0,7-0,8)rmin. Радиус ролика не рекомендуется также брать больше половины минимального радиуса кулачка г0 из конструктивных соображений гр <.(0,4-0,5)г0.
— Определим действительный профиль кулачка, для чего строим эквивалентную кривую.
Выбираем на теоретическом профиле произвольный ряд точек на
|
|
некотором расстоянии друг от друга. Вокруг каждой из этих точек описываются полуокружности радиусом гр. Огибающая ко всем этим полуокружностям и будет практическим (действительным) профилем кулачка.
В кулачковых механизмах с центральным толкателем эксцентриситет e =0, следовательно, касательные превращаются в лучи, проходящие через центр вращения кулачка О. Все остальные построения выполняются аналогично.