Построение центрового и конструктивного профилей кулачка.

Исходными данными для выполнения второго этапа проектирования кулачкового механизма с прямолинейно движущимся толкателем - для построения профиля кулачка – являются: а) график перемещений точки В толкателя (см. рис. 23.1, б и 23.2, а), б) начальный радиус кулачка, найденный из условия с учетом конструктивных требований (см. рис. 23.1, г), в) эксцентриситет е толкателя; в рассматриваемом примере - правый, но может быть задан и равным нулю.

Для построения центрового профиля кулачка используют ме­тод обращения движения: условно всему механизму сообщают вра­щение вокруг оси 0 кулачка с угловой скоростью (), равной по абсолютной величине угловой скорости кулачка I, но противоположно ей направленной. Кулачок при этом останавли­вается, а стойка 3, ранее неподвижная () начинает вращаться (см. рис. 23.2, б) и в обращенном движении имеет угловую ско­рость . При этом вращении ось MN толкателя 2, ус­тановленного в направляющих стойки с эксцентриситетом e, поворачивается вместе со стойкой по часовой стрелке на углы равные по абсолютной величине угла поворота кулачка в его прямом (т.е. истинном) движении. Угол поворота оси MN:

(23.2)

Ось MN при этом остаётся на постоянном расстоянии e от центра 0 (таким образом, ось она всегда касается окружности радиуса e). Уравнение (23.2) называют уравнением обращения движения.

Построение начинают с произвольного выбора точки на окружности радиусом (см. рис. 23.2, в), через которую проводят ось толкателя, касающуюся справа (так как эксцентриси­тет задан правый) окружности радиусом . Здесь масштаб построения, принятый равным (см. рис. 23.2, а). Тем самым определяется начальное положение толкателя 2 с центром его ролика в точке . Далее, согласно (23.2), ось MN толкателя поворачивают в направлении обращенного движения стойки на углы равные по абсолютной величине углам поворота кулач­ка (см. рис. 23.2, а). С целью упрощения построения углы и т.д. откладывают от прямой , отмечая на окружности радиусом точки , и т.д. (см. рис. 23.2, в). Через эти точки проводят прямые, касательные к окружности радиусом , являющиеся положениями оси MN толкателя по отношению к кулачку. От точек , и т.д. откладывают отрезки ; и т.д., представляющие собой перемещения точки В толкателя в масштабе чер­тежа (ординаты берут с графика на рис. 23.2, а. Точки - это положения, которые должен занимать центр В ролика толкателя по отношению к ку­лачку; следовательно, через эти точки проходит центровой про­филь кулачка (см. рис. 23.2, в).

Конструктивный профиль кулачка эквидистантен центровому; его точки отстоят от центрового профиля на расстоянии, равном радиусу ролика 4. Конструктивный профиль строят как оги­бающую к окружностям радиусом , центры которых расположены на центровом профиле кулачка (см. рис. 23.2, в). Радиус ролика назначают из конструктивных соображений обычно в диапазоне ; но он всегда должен быть меньше ми­нимального радиуса кривизны центрового профиля. Начальный радиус конструктивного профиля определяют как разность: .