Проектирование кулачковых механизмов

 (для машин с малыми скоростями - ОВ-2)

Для синусоидального закона (обычно принимают его) находим перемещения:

S=h( sin2 )                 (1)

Где: -угол подъёма, -текущий угол подъёма, h - максимальный выход игл на участке.

Определяем перемещение иглы за один оборот главного вала от 0° до 360°, получаем следующий график:

Далее методом графического дифференцирования строим диаграмму скоростей и ускорений с определением масштабов диаграмм

После построений диаграмм можно непосредственно приступить к проектированию профиля кулачка. Для чего окружность с начальным радиусом r₀ разбиваем через определённое число градусов. Из центра окружности проводим лучи, на которых откладываем перемещения.

 Следующий этап  расчёты петлеобразующих органов начиная от класса машин до Р_max  полезного усилия.            

Далее проводим расчёт на прочность профиля кулачка по максимальным контактным напряжениям σ_maxи τ_mах.

       На расчетной схеме: на главном валу А сидят кулачок и контркулачок, к которым прижаты ролики с центрами С и С* с силами N₁ и N₂, точка О – игольница. Р – сила полезного сопротивления игольницы, d и с – плечи сил.

Составляем уравнение моментов сил относительно точки качания (вал рычагов).

М_в.р.=0 М_в.р. = P_max·с + M_ИH + N₂·d – N_l·d (2)       

Определим момент инерции:

М_ин=εJ (3) 

Где, ε -угловое ускорение; ,         J– момент инерции;

Из уравнения (2) моментов сил найдем N₁,

(4)

Определим усилие между роликом и кулачком при ρ :

, (5)

 .

где r – радиус роликов, r = 40-50 мм;

b – длина линии контакта ролика с кулачком b = 1-3 мм;

Е_пр–- приведенный модуль упругости.

Определяем запас прочности:

.