Кинематическое исследование кулачкового механизма

Рабочая поверхность толкателей, воспринимающая нагрузку от кулачка, подвержена износу. Чтобы уменьшить износ, распределить его равномернее по контактной поверхности толкателя и увеличить надежность и долговечность механизма, используют башмаки различной конструкции; наибольшее применение получили: роликовые; тарельчатые с плоской, ци­линдрической и сферической контактными поверхностями, а также остроконечные со сферой малого радиуса (ибо конец толка­теля не может быть выполнен абсолютно острым, т. е. точечным). Выполнение башмака в виде роликов позволяет частично исклю­чить трение скольжения, заменив его трением качения, уменьшить износ элементов высшей кинематической пары и повысить надеж­ность механизма.

Для механизма с роликовым толкателем W=3×3-2×3-1=2 (ролик – пассивное звено). Подвижность в этой кинематической паре не изменяет передаточных функций механизма и является местной подвижностью.

При кинематическом исследовании и проектировании механизмов с роликовым или закругленным толкателем вводят понятие теоретического (или центрового) профиля кулачка. Теоретический профиль кулачка проходит через центр ролика и эквидистантен (равноудален) практическому профилю кулачка. Это дает возможность условно исключить ролик из состава механизма или ликвидировать закругление толкателя. Схема механизма упрощается. Такой переход от практического профиля кулачка к теоретическому допустим, так как не изменяет закон движения толкателя.

Механизм с толкателем без ролика, а также условные механизмы с теоретическим (центровым) профилем кулачка имеют одну степень свободы: W=3×2-2×2-1=1.

Кратчайшее расстояние от центра вращения кулачка до теоретического профиля называется радиусом минимальной окружности. Окружность минимального радиуса является базой для отсчета перемещений толкателя.

Задачи анализа кулачковых механизмов сводятся к определению положений толкателя в зависимости от положения кулачка и установлению скоростей и ускорений толкателя.

При кинематическом исследовании по заданной кинематической схеме определяется закон движения толкателя. Применяется метод обращения движения: всему механизму задается дополнительное вращение с угловой скоростью, равной угловой скорости вращения кулачка, но противоположного направления.

Установлено, что в обращенном движении в дезаксиальном механизме толкатель перемещается поступательно по касательным к окружностям эксцентриситета. Перемещения толкателя измеряются отрезками касательных, заключенными между окружностью минимального радиуса и теоретическим профилем.

В аксиальном механизме (с центрально поставленным толкателем) перемещения толкателя в обращенном движении будут происходить по радиальным прямым. Путь толкателя будет измеряться отрезками радиальных прямых, заключенными между окружностью минимального радиуса и теоретическим профилем кулачка.

Дата добавления: 2015-08-09