7.3. Некоторые вопросы динамического анализа кулачковых механизмов


Условия нормальной работы звеньев кулачкового механизма в существенной степени зависит от угла давления между вектором усилия F, действующего на толкатель со стороны кулачка, и вектором скорости V толкателя (рис.51,а).

рис. 51

Угол давления – переменная величина, с увеличением которой возрастает опасность заклинивания механизма, т. к. увеличивается составляющая , вызывающая трение в кинематических парах (рис. 51).

Обычно величину ограничивают подбором размеров кулачка при условии что:

Рассмотрим задачу определения текущего угла для любого положения механизма. Построим заменяющий кривошипно-ползунный механизм ОАВ, где точка А совпадает с центром кривизны кулачка в точке его контакта с роликом.

Рассмотрим план скоростей заменяющего механизма (рис. 51, б), где:

рав ~ ОАК (∆ с взаимноперепендикулярными сторонами), т. е.

.

Таким образом, отложив вектор dS/dφ от точки В в направлении вектора скорости V толкателя, повёрнутого на 90º в сторону вращения кулачка и проведя линию mn через точку О и конец вектора dS/dφ, получим угол (рис. 51).

рис. 52

Можно решить обратную задачу, находя положение центра “О” вращения кулачка при заданных значениях и dS/dφ для двух положений толкателя (рис. 52).

Из рис. 52 видно, что чем больших значений достигают углы давления , тем меньшие габариты имеет механизм, но риск заклинивания при этом увеличивается.