- Линия зацепления. Различают теоретическую линию зацепления и активную часть линии зацепления. Теоретической линией зацепления называют отрезок N1N2 касательной к основным окружностям, заключенный между точками касания. Активной частью линии зацепления называют отрезок теоретической линии зацепления, заключенный между точками пересечения ее с окружностями выступов колес. Активная часть линии зацепления является геометрическим местом точек зацепления профилей зубьев на неподвижной плоскости.

4. РАСЧЕТ КУЛАЧКОВОГО МЕХАНИЗМА.

4.1. Основные определения.

Ведущее звено в кулачковом механизме называют кулачком. Ведомое – толкателем. Элементы высшей кинематической пары принадлежащей кулачку называют профилем кулачка, а элементы принадлежащие толкателю называют профилем толкателя.

Кулачковый механизм состоит из кулачка, толкателя, ролика, который закреплен на толкателе и непосредственно соприкасается с поверхностью кулачка. Ролик служит для уменьшения трения возникающего в зоне контакта кулачка с толкателем.

Полный цикл толкателя в кулачковом механизме соответствует одному полному обороту кулачка. Промежутки соответствующие удалению из самого (по отношению к центру вращения кулачка) в самое дальнее, высотою в самом дальнем положении, возвращение из самого дальнего положения в самое близкое, высотою в самом ближнем положении называют Ту, Твп, Тпр, Тнв.

φТу+φТвп+φТпр+φТнв=360ْ

Следует заметить, что в рассчитанном нами кулачке не существует явно выраженного верхнего выстоя и нижнего выстоя.

φТу+φТпр=360ْ

Угол удаления из самого нижнего в самое дальнее положение находится между точками 1-4’.

Угол приближения находится между точками 4’-1

1 – самое близкое положение;

4’ – самое дальнее положение.

4.2. Графическое построение.

Задача синтеза кулачкового механизма состоит в том, чтобы построить профиль кулачковой шайбы удовлетворяющий поставленным технологическим требованиям.

Для этого зададимся законом движения толкателя. Продифференцировав диаграмму перемещений получим диаграмму скоростей. Исключаем из обеих диаграмм угол (φ) для этого под диаграммой перемещения строим диаграмму скоростей повернутую на 90ْ. Проведем из соответствующих точек диаграммы S(φ) и V(φ) точки параллельные оси φ на пересечении точек диаграмм S(φ) и V(φ) получим соответствующие точки 1, 2, 3,….8. т.е. на пересечении прямой с диаграммой S(φ) идущей из точки 1’ и прямой с диаграммой V(φ) идущей из точки 1’’ получаем точку 1, то же проделываем и с остальными точками.

Плавно соединяем полученные точки. Мы имеем диаграмму S(v) в которой исключен угол (φ).

Далее из точки 1 вниз проводим луч а к крайним точкам диаграммы S(v) К2 и К1 касательные под углом a (угол передачи движения). Эти касательные пересекаются в некоторой точке С1. Точка С1 – минимальное расстояние от центра вращения кулачковой шайбы до центра вращения ролика.

Из точки С1 откладываем перпендикуляр на прямую а получаем отрезок Н – эксцентриситет.

Целесообразно принять масштаб для кулачка

Для диаграммы скорости –

Для диаграммы перемещения –

Для диаграммы S(v) –

Кулачек начинаем строить с построения точки О – центр вращения кулачка. Проводим из точки О окружности радиусом Н и С1. окружность радиусом Н делим на 8 равных частей угол 45˚ номеруем и определяем положение точки 4’, которая является точкой верхнего подъема. Для этого берем с диаграммы V(φ) или S(φ) расстояние от точки 4 до точки 4’ и умножаем его на масштаб μφ. Проводим из точек лежащих на окружности радиусом С1 касательные на окружность Н. продлеваем касательные за пределы С1.

На касательных откладываем отрезки равные ординатам в соответствующих точках диаграммы перемещения. Получаем точки 1, 2, 3, … 8. Плавно соединяем полученные точки получаем кривую обкатки – т.е. кривую по которой (движется) находится центр ролика. Для того чтобы найти профиль кулачковой шайбы нужно из кривой обкатки вычесть радиус ролика.

Rролика = С1∙0,4=96,43×0,4=38,6мм

Для этого откладываем окружности Rрол – радиуса на кривой обкатки соединяем их плавной кривой изнутри (со стороны центра вращения кулачка). Мы получили профиль кулачка.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кореняко А.С. «Курсовое проектирование по теории механизмов и машин», Издательство «Вища школа», 1970, 326с.

2. Решетов Д.Н. «Детали машин» учебник для вузов. Р47 Изд. 3-е М., «Машиностроение», 1974.

3. Кожевников С.Н. «Теория механизмов и машин». Учебное пособие для студентов вузов Изд. 4-е М., «Машиностроение». 1973г. 592с.

4. Кочанов Н.С. «Компактные шестизначные математические таблицы». Изд. 2-е. Л., «Машиностроение». 1973 г., 264с.